6 第四节 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教师用书（粤教版2019）

第四节　练习使用多用电表 【素养目标】　1.通过观察了解多用电表的结构和测量功能，会根据测量需要正确选择挡位。2.理解多用电表电阻挡的测量原理。3.通过实验操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。4.会根据二极管的正、反向电阻判断二极管的正、负极。 知识点一　认识多用电表 1．指针式多用电表 如图所示，指针式多用电表的上半部分是刻度显示盘，下半部分是选择开关。将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；将选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通。 2．数字式多用电表 如图所示，数字式多用电表的上半部分是读数屏，下半部分是选择开关，数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示。 如图为某型号多用电表的外形图，关于多用电表的使用，下列说法正确的是(　　) A．表盘上电阻的刻度线不均匀，越靠近右侧刻度线越密集 B．只有测量电阻阻值时，才需要调节机械调零旋钮，使指针指在最左端刻度 C．测量电阻时，假如事先知道电阻的大致阻值，应该选择适当倍率的欧姆挡，使测量时表针落在刻度盘的中间区域 D．无论是电流挡、电压挡还是欧姆挡，多用电表的表盘左侧都是零刻度 答案：C 解析：欧姆挡刻度分布不均匀，越靠近左侧刻度线越密集，故A错误；无论是测电流、电压，还是测电阻，都要进行机械调零，即调节机械调零旋钮，使指针指在最左端刻度，故B错误；为减小测量误差，使用多用电表的欧姆挡测电阻时应选择合适的挡位，使测量时指针指在刻度盘的中间区域，故C正确；选取电流挡、电压挡时，表盘左侧为零刻度；选取欧姆挡时，表盘右侧为零刻度，左侧为无穷大，故D错误。 知识点二　多用电表电阻挡的原理 1．多用电表电阻挡(即欧姆表)由表头、电源和可变电阻三部分组成。 2．欧姆表的原理 欧姆表的测量原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路与外部被测电阻Rx一起组成闭合电路。 (1)红、黑表笔短接，如图甲所示，被测电阻Rx＝0时，调节调零电阻R1，使电流表指针达到满偏，有I＝Ig＝＝，这一过程叫欧姆调零。满偏电流Ig处可标电阻大小为“0”。 学生用书↓第108页 (2)红、黑表笔断开，如图乙所示，被测电阻Rx→∞，有I＝0，可以在I＝0处标电阻大小为“∞”。 (3)当Rx为0到∞之间某一数值时，如图丙所示，Ix＝＝，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值。 (4)当Rx＝Rg＋R1＋r时，指针偏转到表盘中间，有I＝，此时Rx等于欧姆表的内阻RΩ，称为中值电阻。 某实验小组欲将电流表G(量程为0～3 mA)改装为欧姆表。实验器材：电动势为1.5 V的干电池1节、滑动变阻器(阻值范围为0～1 000 Ω)。将它们按如图甲所示连接。 (1)将图甲中接线柱________(选填“P”或“Q”)接红表笔。 (2)将图甲中P、Q两接线柱短接，调节滑动变阻器使电流表G满偏，则欧姆表的内阻RΩ＝________ Ω。 (3)保持滑动变阻器不动，在P、Q间接入一电阻，电流表示数如图乙所示，此电阻的阻值为________ Ω。 答案：(1)P　(2)500　(3)1 000 解析：(1)电流从红表笔进入，从黑表笔流出，所以接线柱P接红表笔。 (2)欧姆表的内阻RΩ＝＝ Ω＝500 Ω。 (3)由R＋RΩ＝＝ Ω，则电阻的阻值为R＝1 000 Ω。 知识点三　多用电表的使用 1．使用前，应调节多用电表的机械调零旋钮，使指针正对电流的零刻度。 使用后，要把选择开关拨至“OFF”或最大交流电压挡。 2．使用多用电表测量电压、电流和电阻 (1)测电压 ①在用直流电源对小灯泡正常供电的情况下，选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 ②将多用电表并联在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高。 ③根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值。 (2)测电流 ①在用直流电源对小灯泡正常供电的情况下，选择直流电流挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 ②断开开关，把多用电表串联在电路中，注意电流应从红表笔流入多用电表。 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。 (3)测电阻 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。选择倍率时，应使表针尽可能指在刻度盘中间区域。 ②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指向电阻刻度最右端的零刻度处。 ③测量、读数：将两表笔接在被测电阻的两端，指针示数乘倍率即为被测电阻 阻值。 ④测另一电阻时重复①②③三步。 (2024·广东汕头高二上期末)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图所示，请根据下列步骤完成电阻测量。 学生用书↓第109页 (1)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。 (2)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的”0“刻度线。 (3)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别接a、b，指针指示位置如图所示。为使测量比较精确，应将选择开关旋到______(选填“×1”、“×10”或“×1 k”)的倍率挡位上，并重新欧姆调零，再进行测量。 (4)测量完成后，将选择开关拨向____________________________位置。 答案：(2)D　(3)×10　(4)“OFF”或最大交流电压挡 解析：(2)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件欧姆调零旋钮D，使指针对准电阻的“0”刻度线。 (3)由题图可知指针偏角太大，电阻值太小，倍率选择过大，为使指针回到中间区域减小误差，应减小倍率，应将选择开关旋到“×10”的倍率挡位上，并重新欧姆调零，再进行测量。 (4)测量完成后，将选择开关拨向“OFF”或最大交流电压挡位置。知识点四　多用电表的读数 1．读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：欧姆表刻度不均匀，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。 (2023·汕头市高二期中)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2.0×104 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”)。 (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。 (3)当选用量程为10 V的电压挡测量直流电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________ V。 答案：(1)800　×1 k　(2)35.0　175　(3)7.0 解析：(1)用倍率为“×100”的电阻挡测电阻，由题图可知，电阻阻值为8×100 Ω＝800 Ω；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，应选用的欧姆挡是×1 k。 (2)选用量程为50 mA的电流挡测量电流，其分度值为1 mA，示数为35.0 mA；选用量程为250 mA的电流挡测量电流，其分度值为5 mA，示数为175 mA。 (3)选用量程为10 V的电压挡测量直流电压，其分度值为0.2 V，示数为7.0 V。知识点五　用多用电表测二极管正、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。 特点：二极管具有单向导电性。电流从正极流入时，电阻很小，为正向电阻；而从负极流入时，电阻很大，为反向电阻，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欧姆挡，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欧姆挡，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、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至”×10“的倍率挡位上； 学生用书↓第110页 (3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零； (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； (5)测量发现指针向右的偏角过大，为了得到准确的测量结果，应将选择开关旋转到________(选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后，再次测量； (6)测量完成后，将选择开关拨到________________________位置。 (7)以上实验过程中，缺少的实验步骤是___________________________________ ______________________________________________________________________。 答案：(4)黑　(5)×1　(6)“OFF”或最大交流电压挡　(7)步骤(5)选“×1”后，将红、黑表笔短接，进行欧姆调零 解析：(4)黑表笔接内部电源的正极，所以测正向电阻时，将黑表笔接二极管正极，将红表笔接二极管负极。 (5)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，测量发现指针向右的偏角过大，说明电流过大，电阻较小，换“×1”挡。 (6)测量完成后，将选择开关拨向“OFF”或最大交流电压挡位置。 (7)每次换挡位后都应该将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。 知识点六　用多用电表检测电路故障 1．电压表检测法 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．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；若检测部分电阻极大，说明该部分断路。 (2024·广东汕头高二上期中)多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能，还可以探究故障电路。 (1)关于多用电表的使用，下列操作正确的是 ______。 A．测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确 B．测电流时，应按图乙连接方式测量 C．测电阻时，可以按图丙连接方式测量 D．测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量 (2)某同学发现如图1所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，他用多用电表测量各点间的电压得到Uab＝Ubc＝Uce＝0，Uef＝6 V。已知只有一处故障。 为进一步判断电路故障的性质，他断开开关S后，将选择开关置于电阻挡的×1挡，分别将红黑表笔接ce端时，指针指在如图2所示的位置，则该电阻为 __________ Ω；他将红黑表笔接ef端时，指针__________(选填“几乎不偏转”或“偏转很大”)，因此电路故障为__________。 答案：(1)AB　(2)18　几乎不偏转　R断路 解析：(1)电流“红进黑出”，则测电压时，题图甲连接方式红、黑表笔接法正确，A正确；电流“红进黑出”，测电流时，应按题图乙连接方式测量，B正确；测电阻时，应该使待测电阻与电源断开，则C错误；测二极管的反向电阻时，黑表笔接右端，红表笔接左端，D错误。故选AB。 (2)由题图2可知，该电阻为18 Ω。因为用多用电表测量各点间的电压Uab＝Ubc＝Uce＝0，Uef＝6 V，则初步断定为电阻R断路；则他将红黑表笔接ef端时，指针几乎不偏转，因此电路故障为R断路。 学科网（北京）股份有限公司 $$