对多用电表的几个反思追问

江苏省仪征市陈集中学(211408)蒋勇

多用电表是高中电学实验必须要掌握的一个仪表,其内部构造复杂,可以测量电压、电流、电阻等。平时的教学中,对于其内部的构造和工作的原理,教师大多已经讲解得很清楚,但是学生心中可能或多或少的还有困惑,这些问题在平时教学中往往一带而过,导致学生对多用电表的构造和原理不清楚。现结合平时教学中的问题,分析学生在学习多用电表时常遇见的问题。

1多用电表上交流电压的刻度不均匀而交流电流的刻度均匀

多用电表测量高压交流电电压的刻度线一般是线性的,但测量低压交流电电压(一般10 V以内)的刻度线是不均匀的。这是由于低压交流电流过表头的时候要先整流,整流后会由于二极管本身的压降使电压降低,而被测交流电电压本来就低,二极管损失的电压就不能忽略,为了消除该误差必须在刻线上进行修正,所以该刻线不能是均匀的,并且电压越低,刻度线越不均匀。高电压的交流电,由于二极管损失的电压远远小于被测电压,所以就忽略不计了,因此刻度线就做成均匀的了。

2多用电表长期不用时要把选择开关置于OFF档或者交流电压最高档

多用电表不用时要把拨档旋钮置于“OFF”目的是为了断开电源,同时与表笔断开,防止误用;打到交流电压最高档是为了防止误用低压档或其他档误测高压。如果打在直流电压档,测高压交流电压时有可能损坏多用表,而用交流高压档测量直流电压,只要被测直流电压没有超过交流高压档测量上限的峰值,多用表就不会损坏。最常见的交流高压是市电220 V和380 V,其峰值分别为311 V和658 V。如果打在直流电流档,一旦误测电压,不论是交流电压还是直流电压,都有可能烧坏多用表,至少是烧保险丝。

3多用电表电池用旧后导致电阻测量值偏大

电表上的刻度值是根据电池正常的电动势数值标定的,电表内电池用旧,电动势减小而内阻增大。测量某一电阻时,电路中的电流比正常值要小,也就是说电表指针在正常位置的左边。而欧姆表的指针越靠近左边示数越大,所以,测出的电阻值变大。

4多用电表欧姆档刻度不均匀

5用多用电表测电阻倍率改变了就要重新进行欧姆调零

欧姆表换档换的是与表头并联的电阻值,改变了量程的同时也改变了中值电阻。设×1k档的中值电阻为R,满偏电流为I。换到×100档时,相当于并联了一个R/9的电阻,使此时的中值电阻变为R/10,量程变为10 I。换到×10档时,相当于并联了一个R/99的电阻,使此时的中值电阻变为R/100,量程变为100 I。换到×1档时,相当于并联

了一个R/999的电阻,使此时的中值电阻变为R/1000,量程变为1 000 I。倍率降低时表笔短接,表头分得的电压减小,指针会指向小于满偏的位置,这就是换档之后必须进行欧姆调零的原因。

6多用电表测量电阻时黑表笔接内部电池正极红表笔接内部电池负极

多用电表使用时,红黑表笔有规定插孔,是为了操作方便,减少次数,尽量避免误操作。多用表笔在测量电流、电压时,红表笔是接正极,黑表笔接负极,外面的电源和内部的电源是串联关系,内正→外负→外正→外负→内正构成循环。其实测量电阻任意插表笔都可以,但如果不按规定插表笔,因为习惯上的原因或互相使用,容易出错。所以无论是测电压、电流还是电阻,多用电表上电流的流入方式都是黑表笔流出,红表笔流进。总结为“红正黑负,红进黑出”,所以多用表的黑表笔接内部电池正极,红表笔接内部电池负极。

7多用电表中值电阻是欧姆表的内阻

多用电表实际上是在小量程电流表的基础上改装的,指针的指示仍然遵循电流表的原则。欧姆档自带电源,可形成独立回路,如果指针在正中央(中值)就说明通过的电流恰为量程的一半。电路短接(直接把两表笔接通)时,回路中只接入了内部的电阻,此时指针指向最大量程;接入外电阻后,如果指针指向半量程,则说明通过的电流只有短接的一半,由欧姆定律可知此时的总阻值为短接时的2倍,所以外阻和内阻此时相等。

8多用电表除了测电压 电流 电阻外的其他用处

多用电表可以检测大容量电容器,对于容量较大(1 μF以上)的电容器,可用多用电表的电阻(R×100档或R×1k档)进行简易检测。当多用电表的两表笔分别与电容器的两极接触时,若指针根本不动,则表示该电容器处于断路;如果指针由快到慢地摆动,然后又回到“∞”处,表明这个电容器良好,且电容器的容量越大,指针摆过的偏角越大;若指针立即指到右端“0”位置而不回摆,则表示该电容器已被击穿(短路);若指针向右端摆动,但最终不能回摆到左端的“∞”,则表示该电容器漏电了。

多用电表可以判断实际生活电路的火线和零线。将选择开关置于小量程的交流档,取下黑表笔,将红表笔插在“+”孔,先把被测处的两根电线拉开2~5 cm的距离,再用红表笔的笔尖分别去碰触两根电线,多用电表显示值较大的即为火线。

多用电表可以判断二极管的正负极。选择适当的电阻档量程,让两支表笔分别接触二级管的两根引线,然后变换表笔再次接触,那么电阻较小时接触黑表笔的一端是二级管正极,另一端是负极。

如果能在平时的教学中帮助学生解决了以上几个追问,学生对多用电表的构造和工作原理将更加清晰,有助于学生对多用电表的知识的掌握。学生在多用电表的使用中将更加有条理,从而真正的实现物理知识应用到日常生活中。

收稿日期:2014-11-28

浏览次数:  更新时间:2015-09-14 19:17:25
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