第十一章 5.实验：练习使用多用电表（课件）-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2019）

第十一章　电路及其应用 5．实验：练习使用多用电表 第十一章　电路及其应用 学习目标 1．认识多用电表，了解多用电表的测量功能。 2．通过实验操作学会使用多用电表测电压、电流和电阻。 3．掌握用多用电表测二极管的正向电阻、反向电阻的方法。 第十一章　电路及其应用 一、认识多用电表 如图是一种多用电表的外形图，表的上半部分为_______，下半部分为___________，周围标有测量功能的_______及_______。 自主学习探新知 表盘　 选择开关　 区域　 量程　 第十一章　电路及其应用 二、练习使用多用电表 1．(1)使用前应该调整_______________，使指针指到_________。 (2)使用时，应先将___________旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的量程。 (3)不使用的时候应该把选择开关旋转到______位置。 2．测量电压 (1)选择直流电压挡合适的_______。 (2)将多用电表与被测电路_______，注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔_____。 指针定位螺丝　 零刻度　 选择开关　 OFF　 量程　 并联　 高　 第十一章　电路及其应用 3．测量电流 (1)选择直流电流挡合适的_______。 (2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表_______在电路中，注意电流应该从_________流入多用电表。 量程　 串联　 红表笔　 第十一章　电路及其应用 4．测电阻 (1)将选择开关打在电阻挡上，此时红表笔连接表内电源的_____极，黑表笔连接表内电源的_____极。电流从电阻表的_________流出，经过被测量电阻，从_________流入电阻表。 负　 正　 黑表笔　 红表笔　 第十一章　电路及其应用 (2)测量步骤： ①选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准电阻挡的合适挡位。 ②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”使指针向“0 Ω”。 ③测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以挡位_______即为待测电阻阻值。 ④实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡。 倍率　 第十一章　电路及其应用 5．研究二极管的单向导电性 (1)认识二极管：如图所示，它由_________材料制成，左端为_____极，右端为_____极。特点：电流从正极流入时电阻_______，而从正极流出 时电阻_______。 (2)多用电表测二极管的正反向电阻 ①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关旋至_____倍率的电阻挡，调整欧姆零点之后将_____表笔接触二极管的正极，_____表笔接触二极管的负极。 ②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至_____倍率的电阻挡，调整欧姆零点之后将_____表笔接触二极管的负极，_____表笔接触二极管的正极。 半导体　 正　 负　 很小　 很大　 低　 黑　 红　 高　 黑　 红　 第十一章　电路及其应用 三、数据处理 1．测电阻时，电阻值等于表针的示数与倍率的乘积，读取指针示数时一般读两位有效数字。 2．如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。 第十一章　电路及其应用 四、注意事项 1．测量直流电流时，应先把待测电路断开，然后把多用电表串联在待测电路中测量，切记勿用电流挡去测量电压。 2．在进行测量之前，必须先将选择开关旋至待测量的物理量所在挡位的位置。 3．测量电阻时的注意事项 (1)测量电阻之前应该先把两表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆“0”刻线处，改用不同倍率的电阻挡后必须重复这项操作。 (2)测量电阻时两手不能同时接触表笔的金属部分。 第十一章　电路及其应用 4．测量过程中，不准带电旋转开关。 5．每次使用完毕，应将开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。 6．多用电表长期不用时，应将表内的干电池取出。 第十一章　电路及其应用 [例1]　如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则： 互动探究解疑难 要点一　多用电表的读数 第十一章　电路及其应用 (1)所测电阻的阻值为____________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的电阻挡是____________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)。 [解析]　(1)电阻表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω；测2.0×104 Ω的电阻时应选“×1 k”的电阻挡。 [答案]　(1)1.5×103　×1 k　 第十一章　电路及其应用 (2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为____________ mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为____________ mA。 [答案]　30.8(30.7～30.9都正确)　154　 第十一章　电路及其应用 (3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为____________ V。 [答案]　6.2 第十一章　电路及其应用 (1)直流电流和电压刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取0～2.5 mA量程读数时可利用量程为“0～50”的刻线，只是“50”相当于“2.5 mA”。 (2)用电阻挡测电阻的阻值为：读数×倍率。 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 1．甲、乙两同学使用电阻挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作。他们发现指针偏角太小，于是甲就把选择开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零，则以下说法正确的是 (　　) A．甲选挡错误，而操作正确 B．乙选挡正确，而操作错误 C．甲选挡错误，操作也错误 D．乙选挡错误，而操作正确 随堂巩固促应用 第十一章　电路及其应用 解析　指针偏转角度小说明通过表头的电流较小，待测电阻的阻值大，所以甲的选挡正确，换挡后，需调零后才能再次测量电阻值，所以乙的操作是正确的，D正确。 答案　D 第十一章　电路及其应用 2．(1)如图所示是某同学用多用电表电阻挡测量一个电阻阻值时的示数和挡位情况，则这个电阻的阻值约为____________ Ω。为了测量得更精确些，该同学进行了第二次测量，请选择下面列出的有关步骤，并按先后顺序写出：____________。 A．将两表笔短接，欧姆调零 B．将两表笔分别跟被测电阻两端接触， 观察指针位置，记下电阻值 C．将面板上的旋钮旋至“×10”挡 D．将面板上的旋钮旋至“×1 k”挡 第十一章　电路及其应用 解析　选用电阻挡倍率为“×100”挡时，待测电阻的阻值约为2×100 Ω＝200 Ω。因为选择电阻挡倍率时应使待测电阻的阻值在中值电阻附近，以减小读数误差，所以测该电阻时电阻挡倍率应为“×10”挡。 答案　200　CAB　 第十一章　电路及其应用 (2)如果图中是该同学用直流5 mA挡测量的电流，则电流为____________ mA。 解析　可先将50 mA的量程换算成5 mA的量程，再进行读数，得电流为4.50 mA。 答案　4.50 第十一章　电路及其应用 3．(1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有____________处，并把多用电表____________联到被测电路中。若测电压时，应把选择开关旋至标有____________处，并把多用电表与被测电路____________联。测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在____________处，即电流从____________表笔流进。 解析　多用电表测直流电流时，选择开关应置于“mA”挡，且把电表串联接入被测电路中。测电压时，把选择开关置于标有“V”处，且并联在被测电路的两端。因红表笔与表头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在高电势处，即电流从红表笔进入。 答案　mA　串　V　并　高电势　红 第十一章　电路及其应用 (2)如图所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。 ①将多用电表电阻挡选择开关置于“×1”挡，Ⅰ的示数为____________ Ω，Ⅱ的示数为____________ Ω。 第十一章　电路及其应用 ②将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅰ的示数为____________ V，Ⅱ的示数为____________ V，Ⅲ的示数为____________ V。 ③选择开关置于直流“250 V”挡时，Ⅰ的示数为____________ V，Ⅱ的示数为____________ V。 解析　多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指针指示的读数即可，而电阻表的指针指示的读数乘以旋钮指示的挡位倍率，才是电阻的测量值。 答案　①26　36　②18.0　14.9　8.0　③90　74 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 第十一章　电路及其应用 5．用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用。发光二极管具有单向导电性，正反向电阻相差较大。 (1)某同学先用如图甲所示的多用电表来判断发光二极管的正负极，下列操作正确的是____________。 第十一章　电路及其应用 A．测量前应旋动部件T，使指针对准电流的“0”刻线 B．测量电阻时，将K旋转到电阻挡的适当位置，然后将两表笔短接时，旋动部件S，使指针对准电阻的“0”刻线 C．为了使表笔与二极管两端接触良好，应采用如图乙所示 的操作，用手指将两表笔与待测电阻的两端压紧进行测量 D．测量时，若发现指针偏转角度过小(此时旋钮K指在 “×100”)，为了得到比较准确的测量结果，将K旋转到 电阻挡“×1 k”的位置 第十一章　电路及其应用 解析　测量前应旋动部件S，使指针对准电流的“0”刻线，A错误；测量电阻时，将K旋转到电阻挡的适当位置，然后将两表笔短接时，旋动部件T，使指针对准电阻的“0”刻线，B错误；测量时，人手不应该与二极管的金属部分接触，C错误；测量时，若发现指针偏转角度过小(此时旋钮K指在“×100”)，为了得到比较准确的测量结果，将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置，D正确。故选D。 答案　D　 第十一章　电路及其应用 (2)该同学使用多用电表电阻挡的“×100”挡来测量二极管的正反向电阻，将红、黑表笔分别与二极管“长脚”和“短脚”接触时，发现指针几乎不动。调换接触脚后，指针偏转情况如图丙所示，由图可读出此时二极管的正向阻值为_____ Ω。 解析　此时二极管的正向阻值为13×100 Ω ＝1 300 Ω。 答案　1 300　 第十一章　电路及其应用 (3)该同学设计了如图丁所示的电路测量发光二极管的正向电阻，则发光二极管的“短脚”应与图丁中____________(选填“a”或“b”)端连接。 解析　二极管的“长脚”为正极，故发光二极管的“短脚”应与图中a端连接。 答案　a　 第十一章　电路及其应用 (4)按图丁的电路图将图戊中的实物图连线补充完整。该同学在开关闭合之前，应将滑动变阻器的滑片滑至____________(选填“c”或“d”)端。 第十一章　电路及其应用 解析　电路连线如图；在开关闭合之前， 应将滑动变阻器的滑片滑至c端。   答案　见解析图　c 第十一章　电路及其应用 [解析]　选50 mA电流挡，则每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA，指针对应的读数为30.8 mA；选择量程为250 mA的电流挡，则每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA ，指针对应的读数为154 mA。 [解析]　选择10 V电压挡，则每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V，指针对应的读数为6.2 V。 要点二　多用电表的使用 [例2]　用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T，请根据下列步骤完成电阻测量。 (1)旋动部件________，使指针对准电流的0刻线。 (2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。 (3)将插入“＋”“－”插孔的两表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。 (4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 (5)如图所示为一多用电表表盘。 ①如果用直流10 V挡测量电压，则读数为________ V。 ②如果用“×100挡”测电阻，则读数为________ Ω。 [解析]　(1)电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线。 (3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻线。 (4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过小，则电阻阻值大，说明所选挡位太小，为了得到比较准确的测量结果，应换用大挡进行测量，应将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置，然后将两表笔短接，旋动合适部件，使指针指在电阻零刻度处，再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，因此合理的实验步骤是ADC。 (5)如果是用直流10 V挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为0.2 V，读数为6.6 V，如果用“×100挡”测电阻，则读数为8×100 Ω＝800 Ω。 [答案]　(1)S　(3)T　0刻度　(4)ADC (5)①6.6　②800 要点三　用多用电表判断电路的故障 [例3]　如图所示是某同学连接的实验实物图，合上开关后，发现A、B灯都不亮。他采用下列两种方法检查故障。 (1)用多用电表的直流电压挡进行检查。 ①选择开关应置于下列量程的________挡。(用字母序号表示) A．2.5 V　　　　　　 B．10 V C．50 V D．250 V ②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________(选填“a”或“b”)。 ③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是________。(假设只有下列中的某一项故障) 测试点 a、b c、b c、d d、f 电压表示数 有示数 有示数 无示数 有示数 A．灯A断路 B．灯B短路 C．c、d段断路 D．d、f段断路 (2)用电阻挡检查： ①测试前，应将开关S________(选填“断开”或“闭合”)。 ②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是________。 测量点 c、d d、e e、f 指针偏转情况 A．灯A断路 B．灯B断路 C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路 [解析]　(1)①图中电源有四节干电池，电源电动势约为6 V，故选择10 V的量程较合适，B正确。 ②当使用电压表分析电路故障时，红表笔应接在高电势处，故接a端。 ③如果电压表有示数说明电压表两侧与电源相连的电路是完好的，结合测试结果知d、f段断路。 (2)①测试前，应将开关断开，避免烧坏电表。 ②电阻表右偏说明两接触点之间没有断路，不偏转说明两接触点之间断路，D正确。 [答案]　(1)①B　②a　③D　(2)①断开　②D 1．故障种类及特点 电路故障一般有两种情况，即短路和断路。 (1)短路的特点：电路中有电流，但短路部分电压为零；被短路的用电器不工作，与之串联的用电器工作电流增大。 (2)断路的特点：在电源正常的情况下，断路部分电流为零，但断路处有电压，若干路断路则断路处电压等于电源电动势。 2．电路故障检测方法 (1)判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程的选取。可分以下三种情况作出判断： ①如果电压表读数为零，说明可能在和电压表并联的路段之外有断路，或该并联路段内有短路。 ②如果电压表有示数，说明在和电压表并联的电路之外无断路且该并联路段内无短路。 ③如果电压表示数等于电源电动势——可能和电压表并联的电路间有断路，而该并联路段之外的电路无断路。 (2)若用电流表判断，则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程，否则会损害电流表。 (3)利用欧姆挡检测时要谨慎，必须确认无电压的情况下使用，而且要将待测元件与电路断开。 4．色环电阻是在电阻封装上(即电阻表面)涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。五环电阻的第一条色环表示阻值的第一位数字、第二条色环表示阻值的第二位数字、第三条色环表示阻值的第三位数字、第四条色环表示阻值乘数的10 的倍数、第五条色环表示误差，颜色对应的数值规格如图甲所示。一色环电阻已经掉色，某实验小组为了给它添色，做了以下的实验探究。 色别 第一环 第二环 第三环 第四环 (倍率) 第五环 (±%) 黑 0 0 0 1 1 棕 1 1 1 10 2 红 2 2 2 100 　 橙 3 3 3 1 k 　 黄 4 4 4 10 k 　 绿 5 5 5 102 k 0.5 蓝 6 6 6 103 k 　 (1)多用电表的表盘如图乙所示，为了完成实验，先把选择开关旋至电阻“×10挡”，再将两支表笔直接接触，调节________(选填“S”或“T”)，使多用电表的指针指向电阻挡的0刻线，正确操作后指针偏转如图乙a所示。 实验小组将倍率更换至________挡，正确操作后指针偏转如图乙b所示，色环电阻的阻值R＝________Ω。 (2)实验小组在粗略测量色环电阻阻值后，设计了如图丙所示电路图精确测量它的阻值。某次测量得到的电压表示数为3.60 V，电流表选择5 mA量程，示数如图丁所示，则通过色环电阻的电流I＝________mA，计算得到色环电阻的阻值R＝________Ω 根据涂色规则，色环电阻的第二个色环的颜色是________。 解析　(1)由图乙可知，该多用电表的T为欧姆调零旋钮，故调好电阻挡后，应调节T，使多用电表的指针指向电阻挡的0刻线；图乙a指针偏转角度过小，倍率偏小，应将倍率由“×10挡”更换至“×100挡”；图乙b指针指向15，故色环电阻的阻值为R＝15×100 Ω＝1 500 Ω。(2)由图丁可读出通过色环电阻的电流为2.50 mA；根据欧姆定律可得色环电阻的阻值为R＝ eq \f(U,I) ＝ eq \f(3.6 V,2.50 mA) ＝1 440 Ω ，由于测得的色环电阻的阻值为1 440 Ω，第二位数字为“4”，根据涂色规则可知第二个色环的颜色为黄色。 答案　(1)T　 ×100　1 500　(2)2.50　1 440　黄色 $$