第11章 第5节 实验：练习使用多用电表-【名师导航】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课件(人教版)

第十一章　电路及其应用 第5节　实验：练习使用多用电表 2 学习 任务 1．通过观察了解多用电表的结构和测量功能，会根据测量需要选择正确挡位。 2．通过实验操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻，养成良好的使用多用电表的习惯。 3．会用多用电表测量二极管的正反电阻，并会据此判断二极管的正负极。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 3 必备知识· 自主预习储备 01 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 4 一、实验目的 1．认识多用电表的组成及各功能区的作用。 2．通过实际操作学会使用多用电表测量电压、电流、电阻。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 二、实验原理与方法 1．认识多用电表 下图为一种多用电表的外形图。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 2．数字式多用电表 如图所示是某种数字式多用电表。数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示，使用方便。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 3．多用电表测量前的准备 测量前，先检查表针是否停在最左端的“0”位置，如果没有停在“0”位置，应用小螺丝刀轻轻地转动表盘下面中间的定位螺丝，使指针指零，通常称为机械调零。然后将红表笔和黑表笔分别插入正(＋)、负(－)测试笔插孔。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 三、实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管，定值电阻(大、中、小)三个。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 四、实验步骤 1．测电压 (1)选择直流电压挡合适的____，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)根据表盘上相应的量程的直流电压刻度读出 电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值。 量程 并联 高 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 2．测电流 (1)选择直流电流挡合适的____，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，电流应从____笔流入多用电表。 (3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度。 量程 串联 红表 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 3．测量导体的电阻 使用多用电表测电阻的步骤 (1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”刻度位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指向零刻度。 (2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适倍率。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处。 (4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以倍率即为待测电阻阻值。 (5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)三步。 (6)实验完毕：应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 4．测量二极管的正、反向电阻 二极管的全称叫晶体二极管，是用半导体材料制成的电子元件，它有两根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号如图所示。 (1)二极管的单向导电性 电流从正极流入时电阻比较小，处于导通状态，相当于一个接通的开关；电流从负极流入时电阻比较大，相当于一个断开的开关。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (2)测量正向电阻 将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的正向电阻。 (3)测量反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的反向电阻。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 五、误差分析 1．电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。 2．欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。 3．由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近。 4．读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 六、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。选择适当的量程，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对较准。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 3．测电阻时应注意的问题 (1)换挡后要重新进行欧姆调零。 (2)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。 (3)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。 (4)测量电阻时应保证电阻与其他电路断开。 (5)使用后，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。 (6)选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 关键能力·情境探究达成 02 类型一　实验原理与操作 类型二　数据处理和误差分析 类型三　创新实验设计 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 19 类型一　实验原理与操作 【典例1】　某同学用多用电表测量一只电阻的阻值，多用电表电阻挡有4个倍率，分别为“×1 k”“×100”“×10”“×1”，该同学将选择开关旋转到“×100”位置时，用正确的操作步骤测量，发现指针偏转角度太大(图中虚线所示)。 (1)为了较精确地进行测量，请你补充完整下列依次应进行的主要操作。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 a．将选择开关旋转到________位置； b．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0 Ω处； c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该电阻的测量值是________Ω； d．将选择开关旋转到“OFF”位置(或交流电压最高挡)，拔出表笔。 [解析]　将选择开关旋转到“×100”位置时，指针偏转角度太大，即所测电阻较小，所选挡位太大，为了较精确地进行测量，应把选择开关旋转到“×10”位置；由题图可知测量结果是13×10 Ω＝130 Ω。 “×10” 130 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (2)该同学进行了这样的思考，如果选择开关指向“直流50 V”测量电压，指针还是图中实线所示，则所测的电压是__________________V。 [解析]　如果选择开关指向“直流50 V”测量电压，则根据题图可知所测电压为26.9 V。 26.9(26.9～27.0均正确) 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 类型二　数据处理和误差分析 【典例2】　(1)小明用多用电表欧姆挡测某灯泡电阻，挡位旋钮指“×10”倍率挡，调零后测试，发现指针偏转角度太大，为使测量结果更加准确，应改用________(选填“×1”或“×100”)倍率挡。 [解析]　小明用多用电表欧姆挡测某灯泡电阻，挡位旋钮指“×10”倍率挡，调零后测试，发现指针偏转角度太大，表明电阻值较小，为使测量结果更加准确，应改用“×1”倍率挡。 “×1” 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (2)小明换挡调零后，再次测试该灯泡，指针如图所示，灯泡电阻阻值为________ Ω。 [解析]　灯泡电阻阻值为18.0 Ω。 18.0 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (3)小明用该灯泡连接电路如图所示，开关闭合后发现灯泡不亮，保持电路完整情况下，欲用多用电表检查该电路(开关处于闭合状态)何处故障，应使用多用电表的________进行检测。 A．欧姆挡　　 B．电流挡 C．交流电压挡 D．直流电压挡 [解析]　因为开关处于闭合状态，应使用多用电表的直流电压挡进行检测故障。故选D。 √ 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 规律方法　用多用电表的欧姆挡测电阻时选挡的方法 (1)应先估测电阻的大小，选择合适的挡位。 (2)若无法估测电阻的大小，可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测，然后根据读数的大小选择合适的挡位。 (3)若选择的挡位不合适，则应重新选挡，即若指针偏角较小，则应选倍率高一挡的挡位，反之则选低一挡的挡位。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 类型三　创新实验设计 【典例3】　(2022·北师大附中期中)“黑箱子”表面有a、b、c三个接线柱，箱内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明箱内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测： 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 第一步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转。 第二步：用电阻“×100”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。 (1)第一步测量结果表明箱内________。 [解析]　在电压挡，对任意两接线柱正、反向测量， 指针均不发生偏转，说明箱内部无电源。 无电源 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (2)图2甲显示出了图1(1)和(2)中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω。 1 200 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (2)图2乙显示出了图1(3)中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω。 500 [解析]　用表盘刻度乘以相应倍率，题图2甲中读数为1 200 Ω，题图2乙中读数为500 Ω。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (3)请在图3所示的接线柱间，用电路图符号画出箱内的元件及连接情况。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 [解析]　由第二步测量结果可列出下表。 接线柱 电流流向 阻值 推测 a、b b→a ＞1 200 Ω 有二极管，b端为正 a→b 无穷大 a、c a→c 无穷大 有二极管，c端为正 c→a 500 Ω b、c b→c 1 200 Ω 纯电阻，阻值1 200 Ω c→b 1 200 Ω 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 由上表可知黑箱内有一个二极管接在a、c之间，c为其正极。b、c间有一个1 200 Ω的电阻，共两个元件，其接法如图所示。 [答案]　见解析图 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 规律方法　利用多用电表探测“黑箱”问题的基本思路 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 【典例4】　(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现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了如下检查并做出判断(如下表所示)： 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 以上操作和判断正确的是(　　) A．1　　　 B．2 C．3 D．都不正确 次序 操作步骤 现象和结论 1 闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 2 闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路 3 断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路 √ √ 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 AC　[选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好，而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确；选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故2是错误的，而3显然正确，故选项A、C正确。] 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 规律方法　在用多用电表的电压挡进行测量电压时，一定要先从量程大的电压挡开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差。在用电压挡去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即测量点是通路，否则测量点间肯定有断路。在用欧姆挡去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，则测量点间是通路，无示数则为断路。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 学习效果·随堂评估自测 03 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 39 1 3 5 2 4 1．关于多用电表欧姆挡的使用： (1)测量电阻时，如果选择“×10”挡位发现指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率________的挡位，重新进行___________后测量。 [解析]　测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，即为“×1”，并重新进行欧姆调零后测量。 “×1” 欧姆调零 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 40 [解析]　如果是用“×10”挡测量电阻，由题图所示表盘可知，其读数为30×10 Ω＝300 Ω。 如果是用直流5 V挡测量电压，由题图所示表盘可知，其分度值为0.1 V，其读数为2.20 V。 1 3 5 2 4 (2)如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。 ①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω。 ②如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V。 300 2.20 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 41 2 1 3 4 5 2．指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请完成下列题目： 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 42 2 1 3 4 5 (1)要使用的多用电表未接入电路时，指针如图甲所示，则要进行的是___________。调整好后将选择开关拨至“50 mA”挡，将多用表串联在待测电路中，指针如图乙所示，电路中电流为___________ mA。 [解析]　由题图甲可知，指针未指直流电流零刻度，则要进行的是机械调零。 若选择开关拨至“50 mA”挡，选用中间一排量程为“500 mA”的刻度，分度值为10 mA，估读一位，表盘上读数为220.0 mA，由于量程扩大了10倍，所以读数为22.0 mA。 机械调零 22.0 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 43 2 1 3 4 5 (2)使用多用表测电阻时，将选择开关拨至“×10”挡，进行欧姆调零。将两表笔接触待测电阻两端，指针如图甲示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？请从下面的操作中选出合理的步骤并进行正确排序________。 A．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向欧姆挡零刻度线 B．将选择开关拨至“×100”挡 C．将选择开关拨至“×1”挡 D．测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡 E．再将待测电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数 经以上正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针如图乙所示，待测电阻为________ Ω。 BAED 1 900 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 44 2 1 3 4 5 [解析]　由题图可知选择开关置于“×10”挡，图中的偏角太小，说明阻值较大，所以要换大倍率“×100”挡，重新欧姆调零后再测量，测量完成后需要将开关打至OFF挡，故步骤为BAED。 待测电阻为19.0×100 Ω＝1 900 Ω。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 45 3 1 2 4 5 3．指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 (1)多用电表未接入电路时，指针如图1所示，需要调节部件________(选填“A”“B”或“C”)，使指针停在电流挡“0”刻度线位置。 A [解析]　多用电表未接入电路时，指针如题图1所示，需要调节部件A(指针定位螺丝)，使指针停在电流挡“0”刻度线位置。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 46 3 1 2 4 5 (2)调节好后，将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压，指针如图2所示，则读数为________ V。 21.0 [解析]　调节好后，将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压，指针如题图2所示，则读数为21.0 V。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 47 3 1 2 4 5 (3)如图所示，四幅图选择开关均已旋转到合适挡位，下列操作正确的是____。 A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压 B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流 C．丙图是用多用电表欧姆挡测量小灯泡的电阻 D．丁图是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻 √ 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 48 3 1 2 4 5 [解析]　使用多用电表时电流方向是“红进黑出”，题图甲中红表笔应该接小灯泡的左端，故A错误；题图乙是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，红表笔接外部电源的正极，故B正确；题图丙是用多用电表欧姆挡测量小灯泡的电阻，应该把小灯泡与电源断开，故C错误；题图丁是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻，红表笔应该接二极管的正极(左侧)，故D错误。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 49 4 1 2 3 5 4．如图所示，一个黑箱有A、B、C三个接点，且每两个接点间最多只接一个电器元件。已知黑箱内的电器元件是一个电阻和一个二极管。某同学利用多用电表的欧姆挡，用正确的操作方法依次进行了6次测量，将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表。 红表笔接 A A B B C C 黑表笔接 B C A C A B 测得阻值/Ω 100 10 k 100 10.1 k 90 190 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 50 4 1 2 3 5 由表中的数据可以判定： (1)电阻接在________两点间，阻值为________Ω。 [解析]　当两表笔正接、反接A、B两点间时，阻值相同，故电阻应接在A、B两点之间，阻值为100 Ω。 A、B 100 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 51 4 1 2 3 5 (2)二极管接在________两点间，其正极接在_____点。二极管的正向阻值为________Ω，反向阻值为________Ω。 [解析]　当两表笔正接、反接A、C两点或B、C两点间时，阻值变化均很大，但A、C间电阻小于B、C间电阻，且黑表笔接A点时的电阻要远小于红表笔接A点时的电阻，因此A、C间接二极管，且二极管的正极在A点。 A、C A 90 10 k 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 52 2 4 5 1 3 5．一同学在某次实验中，通过导线把完好的电流表、滑动变阻器、电阻Rx及三节干电池连成如图甲所示的电路。他共用了5根导线，分别为导线ab、cd、ef、gh和ij，由于混进了一根内部断开的导线，当合上开关S后，无论怎样移动变阻器的滑片，电流表读数均为零。 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 53 2 4 5 1 3 (1)若用多用电表的直流电压挡进行检查，合上开关S，那么选择开关最好置于________挡。 A．1 V　　　 B．5 V C．25 V D．250 V [解析]　因三节干电池的电动势之和为4.5 V，则选择开关最好置于“5 V”挡，B正确。 √ 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 54 2 4 5 1 3 (2)接下来在测量gh间的直流电压时，红表笔应接________端。若测试结果如图乙所示，则gh间直流电压是________V，其他四根导线两端的电压测量值为零，可以断定导线________内部断开。 [解析]　电流由红表笔流入，则红表笔接g端，题图乙的示数为4.50 V，电压表有示数，可知与电压表串联的电路是通路，则导线gh内部断开。 g 4.50 gh 第5节　实验：练习使用多用电表 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 55 $$