06 5．实验：练习使用多用电表-【金版新学案】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

5．实验：练习使用多用电表 　　　　 第十一章 电路及其应用 1．了解多用电表的表盘及测量功能，会根据需要正确选择测量挡位。 2．会使用多用电表测量电压、电流和电阻。 3．通过测量晶体二极管正、反向电阻，了解晶体二极管的单向导电性。 4．了解数字式多用电表的特点。 素养目标 探究过程 梳理要点 1 合作交流 应用拓展 2 课时测评 3 内容索引 2 3 4 5 1 6 探究过程 梳理要点 返回 一、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。 1．认识多用电表 一种多用电表的表盘、选择开关、开关周围各功能区域及量程如图所示。 2．数字式多用电表 如图所示，数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示，使用方便。数字式多用电表内都装有电子电路，这样可以使电表对被测电路的影响减到最小，同时还具有多种其他功能。 二、实验步骤 使用前若指针没有停在左端“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。 1．测量直流电压 (1)将选择开关旋转到直流电压挡。 (2)根据待测电压的估计值选择量程。 (3)测量时，用红、黑测试表笔使多用电表跟待测电路并联， 注意红表笔接触点的电势比黑表笔高，检查无误后再闭合 开关S，如图所示。 (4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。 2．测量直流电流 (1)多用电表直流电流挡与电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联。 (2)红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔。测量 时，使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的 一端)，从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)， 如图所示。 (3)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。 (4)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。 3．测量导体的电阻 (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倍率。 (2)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。 (3)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。 三、误差分析 1．欧姆表的表盘刻度不均匀，读数时易带来误差。 2．由于欧姆表刻度的不均匀性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用适当倍率的欧姆挡，使指针指向中央刻度线附近。 3．读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。 四、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确。 返回 3．测电阻时应注意的问题 (1)选挡后要进行欧姆调零。 (2)换挡后要重新进行欧姆调零。 (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)被测电阻的阻值等于指针示数乘倍率。 (5)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。 (6)选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近。 合作交流 应用拓展 返回 考向一　用多用电表测电压、电流和电阻 1．多用电表测电压、电流和电阻的注意事项 (1)使用前要机械调零。 (2)电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出。 (3)测电阻时应注意 ①测电阻必须把待测电阻隔离。 ②牢记两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零。 ③合理选择量程，使指针尽可能指在中央刻度线附近。 ④读数时应乘相应的倍率。 ⑤欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读。 2．多用电表的读数 (1)读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：电阻刻度不均匀，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)电压挡、电流挡的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位数。 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 R1 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。 (2)若断开电路中的开关S，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_____________的电阻； R1和R2串联　 断开开关S，当选择开关尖端对准欧姆挡时，多用电表与R1、R2串联，测得的是R1和R2串联的电阻。 (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。 R2(或电源) 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，也等于电源两端的电压。 用如图甲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”)； 例2 S　 T　 0刻线 (1)电表使用前要旋转指针定位螺丝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，旋动合适的部件，对电表进行校准 ADC 将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过小， 则待测电阻阻值大，说明所选挡位太小，为了得到比 较准确的测量结果，应换用大倍率挡进行测量，应将 K旋转到电阻挡“×1 k”的位置，然后将两表笔短接， 旋动合适的部件，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 此合理的实验步骤顺序是ADC。 (5)如图乙为一多用电表表盘。 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。 6.6(或6.7) 800 如果是用直流10 V挡测量电压，由题图所示表盘可知，其分度值为0.2 V，读数为6.6 V或6.7 V均可。如果用“×100”挡测电阻，则读数为8×100 Ω＝800 Ω。 考向二　用多用电表测二极管的正、反向电阻 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。电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出 时电阻很大。 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，欧姆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电阻挡，欧姆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。 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大)。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，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，接b端时偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的___(选填“a”或“b”)端； 例3 a 将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，说明电阻很大，测量的是二极管的反向电阻，接b端时偏转角度很大，说明电阻很小，测量的是二极管的正向电阻，则b端为二极管的负极，a端为二极管的正极，所以为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的a端。 (3)将选择开关拨至电阻“×100”挡，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小。为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量。则该同学应选择________(选填“×10”或“×1 k”)挡，然后______________，再进行测量。测量后示数如图所示，则测量结果为_______； ×1 k 重新欧姆调零　 30 kΩ 将选择开关拨至电阻“×100”挡，进行正确的测量步骤后，表针偏角较小，说明所选挡位太小，应选择“×1 k”挡，然后重新欧姆调零，再进行测量。测量结果为30×1 kΩ＝30 kΩ。 (4)测量完成后，将选择开关拨向______________________挡位置。 OFF(或交流电压最高) 测量完成后，将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置。 考向三　用多用电表检测电路故障 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，然后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．欧姆表检测法 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。 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)闭合开关，使用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于10 V挡。该同学测量结果如表1所示，在测试c、d间直流电压时，红表笔应接触_____(选填“c”或“d”)点。根据测试结果，可判断电路中一定存在的故障是_____； A．灯A短路 B．灯B短路 C．cd段断路 D．df段断路 例4 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 c　 D　 表1 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c点电势高于d点电势，可知红表笔应接触c点。由表1可知d、f间有示数，则d—c—a—电池—b—f间无断路，C错误；若仅灯A短路或灯B短路，不会造成A、B灯都不亮，A、B错误；若df段断路，则与测试结果相符，D正确。 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 (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 BD 表2 由表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，A、C错误；d、e间存在大电阻，表明d、e间导线断路，D正确；e、f间电阻为零，则灯B短路，B正确。 返回 课 时 测 评 返回 1．(10分)用多用电表的电阻挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮。 a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上电阻挡的0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使其尖端对准电阻挡×1 k d．旋转S使其尖端对准电阻挡×100 e．旋转S使其尖端对准交流电压500 V挡，并拔出两表笔 (1)选择正确的步骤并按合理的顺序填写在横线上：________； cabe 测量几十千欧的电阻R，应选择“×1 k”挡位，使用前应先进行欧姆调零，再进行测量，使用完毕应将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡。所以正确的顺序为cabe。 2 3 4 5 1 6 (2)根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω。 30 000 用电阻挡测电阻时，电表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值，即阻值为30 000 Ω。 2 3 4 5 1 6 2．(10分)某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。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，将选择开关拨至电阻挡适当的挡位处。 (3)将红、黑表笔_______，进行欧姆调零。 (4)测反向电阻时，将____表笔接二极管正极，将____表笔接二极管负极，读出电表示数。 短接 红 黑　 (3)选择电阻挡位后将红、黑表笔短接进行欧姆调零，使指针指在最右端零刻度处。 (4)用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极，红表笔接二极管的正极。 2 3 4 5 1 6 (5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指在表盘________(选填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)(4)。 (6)测量完成后，将选择开关拨向________位置或交流电压最高挡。 中央 OFF (5)为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央。 (6)测量完毕后，应将选择开关拨向OFF位置或交流电压最高挡。 2 3 4 5 1 6 3．(10分)如图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20 000 Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)； 欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100”，则读数为1 500 Ω；测2.0×104 Ω的电阻时应选“×1 k”的电阻挡。 1 500　 ×1 k　 2 3 4 5 1 6 (2)用此多用电表进行测量，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　 2 3 4 5 1 6 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。 2 3 4 5 1 6 (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。 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。 6.2 2 3 4 5 1 6 4．(10分)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 至欧姆“×10”挡，插入表笔； (2)将红、黑表笔短接，调节______________， 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，将选择开关旋至欧姆________(选填“×1”或“×100”)挡，重新进行欧姆调零，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。 欧姆调零旋钮 ×100 1 600 2 3 4 5 1 6 (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，说明待测电阻阻值较大，选择欧姆挡位太低，应选择高挡位，即应选择×100挡位。 选择好挡位后，重新进行欧姆调零，再进行测量，由题图可知，欧姆表的读数为16×100 Ω＝1 600 Ω。 2 3 4 5 1 6 5．(10分)某同学在“练习使用多用电表”的实验中，实验步骤及相关操作如下： (1)该同学在使用多用电表前，发现多用电表的指针不在零刻度上，如图甲所示，那么在使用前，他应调节甲图中表盘上的哪一个部件？答：________(选填“A”或“B”)。 A　 该同学在使用多用电表前，发现多用电表的指针不在零刻度上，那么在使用前，他应调节题图甲表盘上的指针定位螺丝A。 2 3 4 5 1 6 (2)该同学按正确操作步骤测量发光二极管的正、反向电阻，测量结果如图乙所示。此时多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”挡位，二极管导通。由此可知，与多用电表红表笔接触的是发光二极管的________(选填“正”或“负”)极； 负 二极管加的是正向电压，欧姆表红表笔内部接电源的负极，则与多用电表红表笔接触的是发光二极管的负极。 2 3 4 5 1 6 (3)测得的二极管的正向电阻值约为________Ω。 190 测得的二极管的正向电阻值约为19.0×10 Ω＝190 Ω。 2 3 4 5 1 6 6．(10分)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4.5 V的电源连成如 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，无论怎样移动滑动变阻器的 滑片，电流表读数均为零。 (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 因电源电压为4.5 V，则选择开关最好置于5 V挡，B正确。 B　 2 3 4 5 6 1 (2)接下来在测量gh间的直流电压时，红表笔应接___端。若测量结果如图乙所示，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； 电流由红表笔流入，则红表笔接g端，题图乙的示数为4.52 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　 4.52(4.51～4.54均可) gh　 2 3 4 5 6 1 (3)若改用多用电表的电阻挡进行检查，请写出操作步骤：_________________________________________________________________________。 用多用电表电阻挡检测电路故障的步骤：①断开开关；②依次测量每段导线的电阻；③指针无偏转的为内部断开的导线。 ①断开开关；②依次测量每段导线的电阻；③指针无偏转的为内部断开的导线。 返回 2 3 4 5 6 1 谢 谢 观 看 ！ 第十一章 电路及其应用 2 3 4 5 1 6 测试点 指针偏转情况 c、d d、e e、f $$