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第53讲 实验用多用电表探索黑箱内的电学元件

传感器的简单应用

(一)用多用电表探索黑箱内的电学元件体验成功

1.图示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值估计为几十欧的电阻.测量的某些操作步骤如下，请将操作步骤补充完整.

(1)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零，则应调节可调部件 旋钮使指针指零.

(2)将红黑表笔分别插入 、 插孔.

(3)将选择开关K置于欧姆表的 挡，短接红黑表笔，转动欧姆表的 旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置.

(4)若测量发现估计值不准，且将选择开关置于欧姆挡的“×10”挡，则应重新调整 .

解析：使用仪器测量前要调零，使用多用电表测电阻，先要进行电流调零(表笔断开，电流为零，电阻为无限大)，然后进行电阻调零(表笔短接，电阻为零，电流最大).通常“红”表示电势高，“黑”表示电势低，使用多用电表测电流、电压时，电流从红表笔进、黑表笔出；而作为欧姆表使用时，红表笔恰好与内电源的负极相连，保证电流从同一方向流进表头.欧姆挡每换一次挡位，都改变了内电路，必须重新调整欧姆调零旋钮T.

答案：(1)S(或机械调零) (2)“＋” “－” (3)“×1” T(或欧姆调零) (4)T(或欧姆调零) 2.用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的

多用电表测某电阻的阻值，根据图示的表盘，被测电阻的阻值为 Ω.若将该表的选择旋钮置于1 mA挡测某电路中的电流时，表盘也如图所示，则被测电流为 mA.

答案：220 0.40

3.如图甲所示，一暗盒外有四个接线柱A、B、C、D，盒内有四个阻值都是6 Ω的电阻，分别通过导线接在接线柱上.用多用电表的欧姆挡“×1”挡测得各接线柱间的电阻值如下：

RAB＝6 Ω，RAC＝RAD＝10 Ω，RCD＝RBC＝4 Ω. 试画出暗盒内电阻的连接图. 答案：如图乙所示

4.在如图所示的电路中，闭合开关时灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的故障.在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作如下检查并作出判断(如表所示). 次序 操作步骤 现象和结论 闭合开关，选直流电压挡，红黑表指针偏转，灯断路；指针不偏转，(1) 笔分别接a、b 灯短路 闭合开关，选直流电流挡，红黑表指针偏转，灯断路；指针不偏转，(2) 笔分别接a、b 灯短路 (3) 闭合开关，选欧姆挡，红黑表笔分指针不偏转，灯断路；指针偏转，别接a、b 灯短路 断开开关，选欧姆挡，红黑表笔分指针不偏转，灯断路；指针偏转至0 (4) 别接a、b Ω，灯短路 以上操作和判断正确的是( ) A.(1) B.(2) C.(3) D.(4)

解析：用电压挡检测电路时，若灯泡断路，则电表的示数等于电动势；若灯泡短路，则电表的示数等于零，(1)正确.

用电流挡检测时，若灯泡断路，则有电流通过电表；若灯泡短路，则无电流通过电表，(2)正确.

使用欧姆挡检测电路的电阻时，一定要把待测电路与电源断开.在本例中，断开开关，若灯泡断路，则欧姆表的示数为无穷大；若灯泡短路，则欧姆表的示数减小为零，(3)错误、(4)正确.

答案：ABD

(二)传感器的简单应用

体验成功

1.如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将多用电表的两支表笔分别与光敏电阻R的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央.若用不透光的黑纸将R包裹起来，则表针将向 (填“左”或“右”)转动；若用手电筒光照射R，则表针将向 (填“左”或“右”)转动.

解析：光敏电阻受光照越强，电阻越小，电流越大，所以将R包裹起来时电阻增大，电流减小，表针向左转动，反之则向右转动.

答案：左 右

2.当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 (填“变大”、“不变”或“变小”).半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的.

[2008年高考·海南物理卷]

解析：光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料电阻，半导体材料的电阻率随温度的升高而减小.

答案：变小 温度

3.如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源的电动势为E，内阻为r，则在偏振片Q由图示位置转动90°角的过程中，电流表和电压表的示数变化情况分别为( )

A.变大，变小 B.变大，变大 C.变小，变大 D.变小，变小 解析：光源发出的自然光通过偏振片P后成为偏振光，当偏振片Q与偏振片P的透振方向平行时(如题图所示)，透过偏振片Q的光最强，在偏振片Q由图示位置转动90°角的过程中，透过偏振片Q的光逐渐减弱，则照射到光敏电阻R上的光强度逐渐减弱，因光敏电阻的阻值随光强度的减弱而增大，故由电路图可知，电路中的总电流减小，则内电压减小，路端电压增大，即电压表的示数变大；由欧姆定律可知，R2两端的电压减小，则R1两端的电压增大，所以电流表的示数变大.

答案：B

4.现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图甲所示.试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时电炉丝自动通电供热，超过某一温度时又可以自动断电，画出电路图并说明其工作过程.

甲

解析：热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路.电路图如图乙所示.

乙

工作过程：闭合开关S，当温度低于设计值时热敏电阻的阻值大，通过电磁继电器的电流较小不能使它吸下P，K接通，电炉丝加热；当温度达到设计值时，热敏电阻的阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热.当温度低于设计值时，又重复前述过程.

答案：如图乙所示，工作过程略