第二章 2 实验：练习使用多用电表-（配套课件）2023-2024学年高一新教材物理必修第三册 【步步高】学习笔记（教科版）

DIERZHANG 第二章 2　实验：练习使用多用电表 1.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能。 2.会使用多用电表测量电压、电流和电阻，并能测量二极管的正、反向电阻(重点)。 3.会使用多用电表判断电路故障(难点)。 学习目标 2 一、认识和调整指针式多用电表 二、用多用电表测量电压、电流和电阻 三、多用电表的读数 课时对点练 四、用多用电表测二极管正反向电阻 五、用多用电表判断电路故障 学习目标 内容索引 3 一 认识和调整指针式多用电表 4 1.如图所示是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分为 ，下半部分是 开关，开关周围标有测量功能的区域及量程。 表盘 选择 (1)表盘 (2)选择开关 2.调整指针式多用电表 (1)使用前应先调整 ，使指针指到零刻度。 (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 。 (3)不使用的时候应把选择开关旋转到 挡或交流电压的最高挡。 指针定位旋钮 选择开关 量程 OFF 二 用多用电表测量电压、电流和电阻 8 1.测量直流电压 (1)选择 挡合适的量程，并将选择开关旋至 相应位置。 (2)将多用电表 在待测电路两端，注意红表笔接 触点的电势应比黑表笔接触点的电势 。 (3)根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值， 读数时注意 刻度所表示的电压值。 直流电压 并联 高 最小 2.测量直流电流 (1)选择 挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 (2)将被测电路导线拆开一端，把多用电表 在电路中，注意电流应从 表笔流入多用电表。 (3)读数时，根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数，要认清刻度盘上的最小刻度。 直流电流 串联 红 3.测量电阻 (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。选择挡位时，应使表针尽可能指在刻度盘的中间区域。 (2)电阻调零：将红、黑表笔短接，调节电阻调零旋钮，使指针在表盘右端“0”刻度处。 (3)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，读数乘倍率即为待测电阻阻值。 (4)测另一电阻时重复(1)(2)(3)三步。 (5)实验完毕：应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。 4.注意事项 (1)用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连。 (2)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流。选择适当的挡位，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对较准。 (3)测电阻时应注意的问题 ①选挡后要进行电阻调零。 ②换挡后要重新进行电阻调零。 ③被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆。 ④操作完成后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡，若长期不用，应将电池取出。 　在练习使用多用电表的实验中，某同 学连接的电路如图所示。 (1)若旋转选择开关，使其尖端对准直流 电流挡，闭合开关S，此时测得的是通过 _____的电流； 例1 当多用电表的选择开关尖端对准直流电流挡时，闭合开关S，多用电表与R1串联，此时测得的是通过R1的电流。 R1 (2)若断开电路中的开关S，旋转选择开关使其尖端对准电阻挡，此时测得的是____________的电阻； 断开开关S，当选择开关尖端对准电阻挡时，多用电表与R1、R2串联，测得的是R1和R2串联的电阻。 R1和R2串联 (3)若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合开关S，此时测得的是____________两端的电压。 当多用电表的选择开关尖端对准直流电压挡时，闭合开关S，此时R1不工作，相当于导线，多用电表与R2并联，测的是电阻R2两端的电压，也等于电池两端的电压。 R2(或电池) 　(2022·太原市高二期末)在用多用电表的电阻挡测量阻值约为100 Ω的电阻Rx时： (1)以下是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为电阻调零旋钮。把正确步骤前的字母按合理的操作顺序填在横线上______； a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度，断开两表笔 b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c.旋转S使其尖端对准电阻“×1”挡 d.旋转S使其尖端对准电阻“×10”挡 e.旋转S使其尖端对准“OFF”挡，并拔出两表笔 例2 dabe 测量阻值约为100 Ω的电阻Rx可选择“×10”的挡位测量，测量前应先进行电阻调零，然后进行测量；使用完毕应将选择开关置于“OFF”挡或者交流电压最高挡，拔出表笔，故正确的步骤为dabe。 (2)使用电阻挡测电阻时，下列说法中正确的是____。 A.如果指针偏转角度过小，应将S拨至倍率较小的挡位，重新进行电阻调 零后测量 B.测量电路中的某个电阻时，应该把该电阻与电路断开 C.测量阻值不同的电阻时都需要重新进行电阻调零 B 测量电阻时如果指针偏转角度过小，说明所选挡位太小，为减小测量误差，应将选择开关S拨至倍率较大的挡位，重新电阻调零后测量，故A错误； 测量电路中的某个电阻，为保护电表，应该把该电阻与电路断开，故B正确； 用多用电表测电阻，换挡后要重新进行电阻调零，用同一挡位测不同阻值的电阻不需要重新进行电阻调零，故C错误。 三 多用电表的读数 21 1.读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：电阻的刻度不均匀，读最上一排刻度线；直流电流、直流电压刻度均匀，读中间刻度线。 2.电压表、电流表的读数要看清选择开关所选择的量程，确定每一小格表示多少及应读到的有效数字位数。 　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： (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，应选用的电阻挡的倍率是______(选填“×10”“×100”或“×1 k”)。 例3 1.5×103 ×1 k 多用电表电阻读数：对应最上边一行刻度值为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。 (2)当选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为___________________mA；当选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为____ mA。 30.8(30.7、30.9均可) 154 25 (3)当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_____ V。 6.2 (2022·宜宾市高二期末)如图为一正在测量中的多用电表表盘： (1)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为_____ V； 针对训练 如果是用直流10 V挡测量电压，则表盘分度值为0.2 V，需要估读到0.1 V，所以读数为U＝17×0.2 V＝3.4 V。 3.4 (2)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为______ mA； 如果是用直流5 mA挡测量电流，则表盘分度值为0.1 mA，需要估读到0.01 mA，所以读数为I＝17.0×0.1 mA＝1.70 mA。 1.70 (3)如果是用“×100”挡测量电阻，则读数为______ Ω。 如果是用“×100”挡测量电阻，由于表盘刻度不均匀，所以不需要估读，则读数为R＝30×100 Ω＝3 000 Ω。 3 000 四 用多用电表测二极管正反向电阻 30 1.认识二极管：如图所示，它由半导体材料制成，左端为 正极，右端为负极。 特点：二极管具有单向导电性。电流从正极流入时为正向电阻，电阻 (选填“很小”或“很大”)，而从负极流入时为反向电阻，电阻 (选填“很大”或“很小”)，接近断路。 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低倍率的电阻挡，电阻调零之后将黑表笔接触二极管的正极，红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高倍率的欧姆挡，电阻调零之后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极。 很小 很大 　某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻。完成下列测量步骤： (1)检查多用电表的机械零点。 (2)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上。 (3)将红、黑表笔短接，进行电阻调零。 (4)测正向电阻时，将_____(选填“红”或“黑”)表笔接二极管正极，将另一表笔接二极管负极。 例4 黑 黑表笔内部接电源的正极，则测二极管正向电阻时，将黑表笔接二极管正极，将红表笔接二极管负极。 (5)测量发现指针的偏角过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到____(选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后，再次测量。 ×1 测量发现指针偏角过大，说明倍率挡选择过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到“×1”的倍率挡位后，再次测量。 (6)最后应将选择开关拨向________________________________位置。 “OFF挡”或者“交流电压最高挡” 最后应将选择开关拨向“OFF挡”或者“交流电压最高挡”位置。 (7)以上实验过程，缺少的实验步骤是______________________________。 换挡后，必须重新进行电阻调零 以上实验过程，缺少的实验步骤是：换挡后，必须重新进行电阻调零。 五 用多用电表判断电路故障 35 1.电压表检测法 若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好。若电路断路，将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表指针偏转，说明该段电路中有断点。若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表示数为零，则该段电路被短路。 2.电阻表检测法 断开电路，用多用电表的电阻挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，说明该部分断路。 　(2022·湖州市高二期末)如图，电池、开关和灯泡 组成串联电路。当开关闭合时，发现灯泡不发光。 在不能拆开电路的前提下，现使用一多用电表对故 障电路进行检测：选择直流电压挡，闭合开关S， 红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为1.5 V；断开开关S，选择电阻“×1 k”挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转。则下列判断可能正确的是 A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.导线DE断开 D.导线BF断开 例5 √ “闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、 F上，电压表示数为1.5 V”说明从电源正极到 接线柱E没有断路，从电源负极到接线柱F没 有断路；“断开开关S，选择电阻‘×1 k’ 挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转”说明接线柱E、接线柱F之间也就是小灯泡电阻无穷大，是断路，如果灯泡短路，指针应有明显的偏转。故B正确，A、C、D错误。 六 课时对点练 1.(多选)(2023·山东招远市第二中学高二阶段练习)下列关于多用电表电阻挡的说法中，正确的是 A.红表笔是与表内的电源正极相连的 B.为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近 C.测电阻时，首先把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻 D.表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏 1 2 3 4 5 6 7 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 红表笔是与表内的电源负极相连的，故A错误； 指针指在中间刻度时，误差较小，为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故B正确； 测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻，故C正确； 表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越密，故D错误。 2.(2023·四川广安二中高二期中)关于多用电表的使用，下列操作正确的是 A.测电压时，应按图甲的连接方式测量 B.测电流时，应按图乙的连接方式测量 C.测电阻时，应按图丙的连接方式测量 D.测二极管的反向电阻时，应按图丁的连接方式测量 √ 1 2 3 4 5 6 7 测电压时，红表笔应接电势较高的一端，即题图甲中红表笔应接灯泡的左端，且开关应闭合，选项A错误； 测电流时，电流应从红表笔一端流入电表，即应按题图乙连接方式测量，选项B正确； 测电阻时，应将电阻与电路断开再进行测量，选项C错误； 1 2 3 4 5 6 7 因黑表笔与多用电表内部电源的正极连接，则测二极管的正向电阻时可按题图丁连接方式测量，测反向电阻时应将两表笔位置调换，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 3.(2022·四川成都外国语学校高二开学考试)某同学用多用电表近似测量一节干电池的电压，将选择开关旋到______(选填“直流”或“交流”)电压2.5 V挡，红表笔接电池______(选填“正极”或负极)，直接测量电池电压。如图所示，示数为_______________ V。 1 2 3 4 5 6 7 直流 正极 1.38(1.39也可) 1 2 3 4 5 6 7 用多用电表近似测量一节干电 池的电压，应将选择开关旋到 直流电压2.5 V挡。 电流从干电池的正极流出，从 多用电表的红表笔流入，所以红表笔接电池的正极。 直流2.5 V挡位下表盘的分度值为0.05 V，需要估读到0.01 V，所以示数为1.38 V。 4.(2023·莆田一中高二期中)某同学用多用电表测量一个未知电阻的阻值。测电阻的过程如下： (1)估测被测电阻的阻值大小，将选择 开关旋至电阻“×10”挡，插入表笔； (2)将红、黑表笔短接，调节_________ ______，使指针指向“0 Ω”处； 1 2 3 4 5 6 7 电阻调零 旋钮 将红、黑表笔短接，调节电阻调零旋钮，使指针指向“0 Ω”处。 (3)将两表笔分别与待测电阻的两端接 触，发现指针偏转角度太小，将选择 开关旋至电阻________(选填“×1” 或“×100”)挡，重新进行电阻调零， 再进行测量，若指针如图所示，则电阻的阻值为______ Ω； (4)实验完毕，将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。 1 2 3 4 5 6 7 ×100 1 600 将两表笔分别与待测电阻的两端接 触，发现指针偏转角度太小，说明 待测电阻阻值较大，选择电阻挡位 太低，应选择高挡位，即应选择 “×100”挡位。 选择好挡位后，重新进行电阻调零，再进行测量，由题图可知，读数为16×100 Ω＝1 600 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 5.某照明电路出现故障，其电路如图所示，该电路用标称值为6.2 V的蓄电池为电源，导线及接触点完好。维修人员使用已调好的多用电表直流电压“10 V”挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b两点。 (1)断开开关，红表笔接a点时，多用电表读数 为5.80 V，说明________(选填“蓄电池”“保 险丝”“开关”或“小灯泡”)正常。 1 2 3 4 5 6 7 蓄电池 电压表测量的是电源电压，接近电源的电压，说明蓄电池正常； (2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭 合开关后，多用电表示数仍然为5.80 V，可判定 发生故障的器件是_________(选填“蓄电池” “保险丝”“开关”或“小灯泡”)。 1 2 3 4 5 6 7 小灯泡 红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，则可能是小灯泡断路；闭合开关后，多用电表示数仍然为5.80 V，可进一步判定发生故障的器件是小灯泡。 6.(2022·广州市高二期末)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题。 (1)使用多用电表测电阻时，测量步骤如下： ①调节图甲所示旋钮___(选填“K”“T”或“S”)， 使指针________________； 1 2 3 4 5 6 7 S 正对左侧零刻度 电表在测量之前要先进行机械调零，调节题图甲所示旋钮S，使指针正对左侧零刻度； ②将选择开关旋转到电阻挡的×10挡，并进行正确操 作，接入待测电阻进行测量时发现指针指在图乙中的 a位置，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学 应该选择电阻挡_____挡(选填“×1”或“×100”)； 若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指在图乙中的b位置，则待测电阻为___ Ω； 1 2 3 4 5 6 7 ×1 20 电阻挡选择×10挡指针偏转角度太大，说明电阻较小，要使指针指示数值变大，则应降低倍率，故选择×1挡； 指针指在题图乙中的b位置对应的电阻为Rx＝20×1 Ω＝20 Ω。 ③测量完毕，将选择开关旋转到____________________________位置； 1 2 3 4 5 6 7 “OFF”挡或交流电压最高挡 (2)图丙是该多用电表电阻挡内部电路示意图，用该多用电表测电阻，选择“×1 k”挡测量某二极管的阻值，指针指在图乙中的c位置，则与A表笔相连的是二极管的_______(选填“正极”或“负极”)。 1 2 3 4 5 6 7 正极 选择“×1 k”挡测量某二极管的阻值，指针指在题图乙中的c位置表示电阻很大，测的是二极管的反向电阻，电流从二极管的负极流入正极流出经过A表笔，则与A表笔相连的是二极管的正极。 表2 测试点 指针偏转情况 c、d   d、e   e、f   7.如图是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查。 1 2 3 4 5 6 7 表1 测试点 电压表示数 a、b 有示数 b、c 有示数 c、d 无示数 d、f 有示数 (1)应用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于10 V挡。该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触____ (选填“a”或“b”)。根据测试结果，一定能判定的故障是_____。 A.灯A短路 B.灯B短路 C.cd段断路 D.df段断路 1 2 3 4 5 6 7 表1 测试点 电压表示数 a、b 有示数 b、c 有示数 c、d 无示数 d、f 有示数 a D 1 2 3 4 5 6 7 应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用 多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔 流入该表内，由题图能看出a点接电源正极， 电势高于b点电势，所以红表笔应接触a； 由题给条件无法判断灯A、灯B是否短路，故A、B错误； 由题表1可知，a、b间，b、c间，d、f间均有示数，c、d间无示数，说明d、f之外路段无断路，且d、f间有电阻，而灯不亮，则d、f间有断路，故C错误，D正确； 表2 测试点 指针偏转情况 c、d   d、e   e、f   (2)将开关断开，再选择电阻挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是______。 A.灯A断路 B.灯B短路 C.灯A、B都断路 D.d、e间导线断路 1 2 3 4 5 6 7 BD 1 2 3 4 5 6 7 由题表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯A既不短路也不断路，故A、C错误； d、e间存在很大电阻，表明d、e间导线断路，e、f间电阻为零，则灯B短路，故B、D正确。 BENKEJIESHU 本课结束 更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com 选用量程为50 mA的直流电流挡测量 电流，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(此 时为估读)，表针对应的读数为30.8 mA；选用量程为250 mA的直 流电流挡测量电流，则每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为估读)，表针对应的读数为154 mA。 选用量程为10 V的直流电压挡测量电压，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(此时为估读)，表针对应的读数 为6.2 V。 $$