1、1第8讲 实验：用多用电表探索黑箱内的电学元件 第十章恒 定 电 流21.实验目的(1)学习多用电表的一般使用方法；(2)练习用多用电表探索黑箱内的电学元件；(3)了解晶体二极管的单向导电性及其符号.32.实验原理(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等.并且每一种测量都有几个量程.外形见图10-8-1：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等种种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量项目和量程.另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔.图10-8-14(2)根据不同电学元件的电阻特点进行测量判断电阻为零两接线柱由无阻导线短接.电压为零有下述可能性：任意两接线柱之
2、间电压均为零盒内无电源.5有的接线柱之间电压为零.1)或两接线柱中至少有一个与电源断路；2)或两接线柱之间有电动势代数和为零的反串电池组.3)或两接线柱间短路.6有充放电现象(欧姆表指针先偏转，然后又回到“”刻度)两接线柱之间有电容器.在分析和解答黑盒问题时，其外观表现往往相同，所以不仅答案多种多样，而且在无条件限制时，还可能有无数多解答.7如图10-8-2所示，盒子内装有导线、一个电源和几个阻值相同的电阻组成的电路，1、2、3、4为接线柱，用伏特表测得U125.0V，U343.0V，U132.0V，U240.如使盒子内所用电阻数目最少，请在图中画出盒内的元件和电路.黑匣子问题.图10-8-2
3、8由题给的数据可以看出，U12U13U34U24，这一电压关系正好符合串联电路中总电压与分电压之间的关系，因此我们可以设想1、3，3、4，2、4这三部分的电阻为串联关系.由串联电路中电压分配与电阻成正比的规律，可以确定,而2、4之间因U240，所以R240，133423RR9可知2、4间为一根导线，由于，故可初步设想盒内电路如图甲所示，由于要求电阻个数最少，故最后确定为图乙、丙两种情况.133423RR10如图10-8-3甲所示，A、B、C、D为一个电学黑箱的四个接线柱.已知A、B间没有直接接入任何电学元件，A、C间、C、D间和B、D间分别接入一个电学元件.某学生用一只多用电表和一个连接着灯泡
4、的学生电源(如图10-8-3乙)，分别对黑箱进行如下操作：图10-8-311(1)用多用电表的直流电压挡测量A、B、C、D任意两点之间均无电压.(2)用多用电表的欧姆挡对A、C接线柱进行正、反向测试，发现欧姆表的指针均先摆向“0”端，再反回来退到“”端，且越退越慢；C、D间的正、反向电阻相同且都很小；当黑表笔接B点，红表笔接D点，B、D间的电阻很小，反之电阻却很大.12(3)将图10-8-3乙中的学生电源拨到直流挡，将E、F分别接B、D时，灯正常发光；E、F分别接D、B时，灯不亮.将E、F分别接C、D和D、C时，都能看到灯是逐渐亮起来，将E、F接A、C和C、A时，灯均不亮.请根据以上叙述，画出
5、黑箱中的电路图.含有非纯电阻元件的黑匣子问题.13由题意，用多用电表的欧姆挡对A、C接线柱进行正、反向测试，发现欧姆表的指针均先摆向“0”端，再反回来退到“”端，说明A、C间的电学元件为电容器，用欧姆挡测量时，黑表笔虽然插负接线孔，但连接的是欧姆表内电源的正极，电流是从黑表笔流出，从红表笔流入.当黑表笔接B端，红表笔接D端，B、D间的电阻很小，反之电阻却很大，说明B、D间的电学元件为二极管，且B端接二极管的正极.14C、D间的正、反电阻相同且都很小，且将学生电源分别接C、D和D、C时，都能看到灯是逐渐亮起来，说明C、D间的电学元件为电感.黑箱内部如图所示.15如图10-8-4所示的电路中，1、
6、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后，发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.图10-8-416(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的挡.在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的挡.(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明可能有故障.(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤.17多用电表的使用.(1)在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压挡,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆挡；(2)表明5、6两点可能有故障；(3)调到欧姆挡；将红黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.18(1)电压;欧姆(2)开关或连接点5、6(3)调到欧姆挡；将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻.如电阻无穷大，表明小灯泡有故障