D01单量程三用表的设计与校准
（基于1系&27系共同制作的攻略的经验篇）
基础物理实验其实都不简单，就算是抽到D01，为了做完选做题，三个多小时的时间也安排的满满的。然而和D03相比，抽到这个实验是值得庆幸的，只做三个必做不做选做，时间还是挺充足的。接下来进入正题。
实验考试的抽签结果在考前十五分钟公布，即下午1:15和5:45，为保证能提前赶到考场准备实验，建议在下午1:00或5:30便可前往考场，记得带学生卡，计算器和坐标纸。S3实验楼的2层和4层为考场，首先要找到抽签结果公示表贴在哪儿，建议直接问先到的同学。
进入考场，把学生卡交给老师，换实验材料。参照图1，我们来找找实验器材。D01的实验器材有：1.电源，没错，就是这个最大的米白色盒子，启动方式是：按下镶嵌在桌子上的总电源，再按下米白色电源的POWER键，再按下POWER键上方的方形输出键，旋转方形输出键右边的第一个旋钮即可调节对应通道——忘记是CH1还是CH2——的电压大小。2.μA表（μA级），即微安表，也称灵敏电流计，或称表头。需要注意的是，图中未给出电压表（V级）和电流表（mA级），但外观和图中的μA表一致。3.大滑动变阻器0-200Ω。4.小滑动变阻器0-20Ω，只在选做实验才会用到。5.单刀双掷开关，那个绿色的小东西。6两个电阻箱。7.三用表接线盒，选做实验才用到。8三用表检验盒，也是选做实验才会用到的，这个盒子桌子上没有，当你做好选做实验的接线后，老师给你这个盒子，测盒子的电阻和输出的电压、电流。
熟悉实验仪器，胸有成竹之后，开考便开始写实验报告的第一部分：实验设计。如图2所见，有设计的电路图和参数，实验方案、实验原理不重要，老师说要写才写。在此不对计算的原理做解释，请大家自己琢磨。对于欧姆表的改装原理不清楚的同学请结合后面的详细操作来理解，不难。
写完实验设计，已经过去20分钟，其中包括老师讲解的5分钟。
实验的对象是一个内阻500Ω，满偏电流200μA的微安表，也称表头。D01一共有三个必做实验和一个选做实验：（1）将微安表改装成10mA的电流表。（2）将微安表改装成5V的电压表。（3）将微安表改装成半偏电阻120Ω的欧姆表。（4）是选做实验，用三用表接线盒和以上器材组装成一个三用表，即将电流表，电压表和欧姆表接在三用表接线盒的电路上。图1便是做选做实验的现场，看不清接线没有关系，接下来将仔细讲解实验过程。
（1）将微安表改装成10mA的电流表。
按图2中的电路图连接，其中Rs和Rn为电阻箱，R为大滑动变阻器，调节电源电压为4.5V和图2中给出的其他参数。需要注意：电源正负极，开关断开，采用大滑动变阻器并置于电阻最大值，电流表量程选15mA并注意极性和水平放置，微安表注意极性和水平放置，电阻箱没有极性。连好之后，调节大滑动变阻器R使15mA电流表指向10mA，再调
节变阻箱Rs使微安表满偏，重复这两个步骤。直到15mA电流表指向10mA，同时微安表满偏为止。需要注意电表读数时，指针的实像和虚像重合，见图3（此电流表只为说明读数方法，其它细节和实验用的仪器有所差别），在表盘有银色圆弧金属条。
调节好后，开始测量。需要注意：电流增加和减少都要测。报告的第二部分是数据记录。先在报告上画记录表格，如表1，有增加时测得的数据和减少时测得的数据。
测量并填写表格。需要注意：I标和ΔI的有效位数，Ix读数时先得到偏转格数再换算成对应的电流，公式是
并注意有效位数。
第一个实验完毕。此时距离考试开始过去了50分钟，建议不要超过1小时。
（2）将微安表改装成5V的电压表。
按图2中的电路图连接，其中H为电阻箱，R为大滑动变阻器，调节电源电压为6V 和图2中给出的其他参数。需要注意：电源正负极，开关断开，采用大滑动变阻器并置于电阻最大值，电压表量程选7.5V并注意极性，微安表注意极性。电路做好后，调节大滑动变阻器R使7.5V电压表指向5V，再调节变阻箱RH使微安表满偏，重复这两个步骤。直到
7.5V电流表指向5V，同时微安表满偏为止。
然后就开始测。需要注意：电压增加和减少都要测。表2如下。
填写表格。需要注意：U标和ΔU的有效位数，Ux读数时先得到偏转格数再换算成对应的电压并注意有效位数。第二个实验也顺利完成了。
（3）将微安表改装成半偏电阻120Ω的欧姆表。
按图2中的电路图连接，其中Rx为电阻箱，Rx的接入电阻为120Ω，Ro也是电阻箱，R为大滑动变阻器，调节电源电压为1.5V和图2中给出的其他参数。需要注意：电源正负极，为了避免连接时电流过大损坏微安表，此时应将电源关闭，开关断开是不够的，因为开关只有一个，干路没有开关，采用大滑动变阻器并置于电阻最大值，电压表量程选7.5V 并注意极性，微安表注意极性。接好电路，调节大滑动变阻器R使K闭合时微安表满偏，再调节变阻箱Ro使K断开时微安表半偏，重复这两个步骤。直到K闭合和断开时分别满足满偏和半偏为止。
然后测量数据，不用增大和减小都测了。需要测量的13个电阻已经给在老师发的材料上。表3如下，只记录偏转格数，需要注意的是偏转格数是从左往右数，不要从右往左数，记住是正向偏转格数就是了，而且偏转格数也要注意有效位数，比如指针正好指在50格，要读50.0格，1div=1格。
第三个实验完了。
报告的第三部分是数据处理。即画校准图，需要注意的是数据点绘成折线图。把下面四个图画在表格纸上就OK了。
（4）选做实验：三用表的组装
（再次感谢1系&27系出品的指导书，把图基本给画好了。）然后介绍具体的电路连接问题与解决。三用表接线盒的盒面上有12个接线柱，如图5。由于实验器材的限制，只有两个电阻箱，所以有的部分只能牺牲一下，用变阻器代替电阻箱。图5中电阻箱和变阻器的安排方案是本人在做实验时用的。
首先把欧姆表改装时的大滑动变阻器和电阻箱原封不动接进来，然后再用电阻箱接第二横排的2档，电阻箱的接入电阻为（2）实验中校准好的阻值，以此充当5V电压表，然后用小滑动变阻器接第一排的1档，接入电阻为校准后的阻值。连接好后老师会拿来一个盒子，即图1中所谓的三用表检测盒，让你测电压，电阻和电流。一个教室只有一个检测盒。测电阻只能数偏转格数，对应第三步得到的数据，得到电阻大小区间。
由0-20Ω小滑动变阻器阻值不能准确的调为校准阻值，测出来的电流可能不准。不过我做出来后老师还是认可了这个不确定的结果。报告的第四部分是选做实验的设计。把简图画在报告上就可以了，如图6，最后写下老师给的三用表检测盒电压，电流和电阻的测量值。
Tip：
微安表很灵敏，有时可以采用试触的方法判断滑动变阻器的连接等问题。
实验前老师讲授的内容比较重要，还要清楚知道什么时候需要老师检查才可以继续下一步。调节电阻时指针偏转可能较慢，请耐心等待，指针的位置要根据实像虚像重合的位置确定。
