4.4 练习使用多用电表（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（粤教版2019）

第四节　练习使用多用电表 课程内容要求 核心素养提炼 1.会使用多用电表测量电压、电流、电阻 2．会用多用电表判断电路故障 1.科学思维：了解多用电表的基本构造，知道多用电表的使用方法和读数方法 2．科学探究：学会使用多用电表测量小灯泡的电压，测量通过小灯泡的电流和测量电阻及操作过程中的注意事项 3．科学态度与责任：知道多用电表的广泛用途，养成使用实验仪器的良好习惯 [对应学生用书P98] 一、实验目的 1．认识多用电表的表盘、选择开关和测量功能． 2．学会使用多用电表测量电压、电流和电阻． 二、实验器材 多用电表、直流电源、开关、导线、小灯泡、定值电阻(大、中、小三种不同阻值)三个、二极管等． 三、实验步骤 1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程． 2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度．若不指“0”，则可用小螺丝刀进行机械调零． 3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔． 4．如图甲所示连好电路，将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，测小灯泡两端的电压． 5．如图乙所示连好电路，将选择开关旋至直流电流挡，测量通过小灯泡的电流． 6．利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，比较测量值和真实值． 7．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极． 四、注意事项 1．欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘 (1)左∞右0：电阻无限大刻度与电流、电压的零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合． (2)刻度不均匀：左密右疏． (3)欧姆挡是倍率挡，即电阻的阻值为读出的示数乘以挡位上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡． 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧∞处)． (4)欧姆表的读数 待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率．为了减小读数误差，指针应指表盘到的部分，即中央刻度附近． 2．使用多用电表“十三忌” (1)忌不调零就使用多用电表． (2)忌弄错连接方式，测电压需并联，测电流需串联． (3)忌弄反直流电流方向，直流电要从红表笔流入，从黑表笔流出． (4)忌用手接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆． (5)忌用直流电挡位测交流电． (6)忌用多用电表测频率不是50 Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电． (7)忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值． (8)忌只看读数不乘倍率． (9)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零． (10)忌把电池装反． (11)忌把电阻同其他电路连在一起进行测量． (12)忌把电池装在多用电表内长期不用． (13)多用电表不用时，忌将选择开关置于欧姆挡. [对应学生用书P99] 探究点一　多用电表的读数 如图所示，图甲、乙是多用电表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，图丙是多用表指针在测量时的偏转位置．由此可知图甲是________挡，若用此挡测量，指针位置如图丙，则读数是________；图乙是________挡，若用此挡测量，指针位置如图丙，则读数是________． 甲　　　　　　　　　　　乙 丙 解析　图甲中选择开关置于×1 k欧姆挡，故读数为15.0×1 kΩ＝15 kΩ＝1.5×104 Ω；图乙中选择开关置于直流电流挡，量程是10 mA，而指针正指向表盘中央刻度线，故读数为5.0 mA. 答案　欧姆　1.5×104 Ω　直流电流　5.0 mA [训练1]　用多用电表的欧姆挡测某一电阻的阻值时，分别用“×1”“×10”“×100”三个电阻挡测了三次，指针所指的位置如图所示．其中①是用________挡，②是用________挡，③是用________挡，为提高测量的精确度，应该用________挡，被测电阻阻值约为________． 解析　选用的倍率越大，示数越小，故①是“×1”挡，②是“×10”挡，③是“×100”挡，为了提高测量的准确度，指针应指在表盘的中间附近，故选“×10”挡测量，被测电阻阻值约为30×10 Ω＝300 Ω. 答案　×1　×10　×100　×10　300 Ω 探究点二　多用电表的使用 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________(选填“S”“K”或“T”)，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“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“S”“K”或“T”)，使指针对准电阻________(选填“0刻线”或“∞刻线”)． (4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针处于左端区域，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑选出合理的步骤，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“×1k”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 解析　测电阻时，指针偏左，指针对应的数值较大，此时所选倍率较小，为更精确测量，需使指针所指示数变小(指针应右偏)，此时应换用较大倍率的挡位，每换一次挡位应重新欧姆调零，测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻两引线相连，因此合理顺序为：ADC. 答案　(1)S　(3)T　0刻线　(4)ADC [名师点拨]　 (1)欧姆表每换一次倍率，需要重新欧姆调零一次，同一倍率，多次测量只需一次欧姆调零． (2)待测电阻阻值等于示数与倍率的乘积，当示数过大，说明所选倍率过小，需更换更大倍率；当示数过小，说明所选倍率过大，需更换较小倍率． 某同学在做练习使用多用电表的实验． (1)该同学用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值，当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时，多用电表指针如图甲所示，此被测电阻的阻值约为________Ω. 甲 (2)该同学按如图乙所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现L1、L2灯都不亮．该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障．检查前，应将开关S________(选填“闭合”或“断开”)． 乙 (3)若(2)中同学检查结果如表所示，由此可以确定(　　) 测试点 b、f b、e b、d d、e 多用电表示数 ∞ ∞ 500 Ω ∞ A.灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1、L2都断路 D．d、e间导线断路 解析　(1)欧姆表测电阻的测量值等于读数乘倍率． (2)用欧姆挡检查电路需将电路断开． (3)b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路，b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路，d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路，b、d间电阻有一定的数值，说明b、d间没有断路，所以断路在d、e之间． 答案　(1)2 600　(2)断开　(3)D [名师点拨]　故障排查技巧归纳 1．判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简单又安全，但要注意量程的选取．可以分为以下三种情况做出判断： (1)如果电压表读数为零，说明可能在和电压表并联的电路之外有断路，或该并联电路内有短路； (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或该并联电路内无短路； (3)如果电压表示数等于电源提供的最大电压，说明和电压表并联的电路间有断路，而该并联电路之外的电路无断路． 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，否则会损坏电流表． 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． [训练2]　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． (3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零． (4)测正向电阻时，将________表笔接二极管正极，将另一表笔接二极管负极． (5)测量时发现指针偏转角过大，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． (6)最后应将选择开关拨向________． (7)以上实验过程，缺少的实验步骤是________． 解析　(4)多用电表内置电源正极与黑表笔相连，则测二极管正向电阻时，应将黑表笔接二极管正极，将另一表笔接二极管负极； (5)测量时发现指针偏转角过大，说明倍率挡位选择过大，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“OFF”挡或者交流电压最高挡； (7)实验过程中缺少的实验步骤是：换挡后，重新进行欧姆调零． 答案　(4)黑　(5)×1　(6)“OFF”挡或者交流电压最高挡　(7)换挡后，重新进行欧姆调零 [训练3]　在如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发现小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点． (1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡．在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡． (2)在开关闭合的情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的最大输出电压，则表明________可能有故障． (3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测小灯泡是否有故障的具体步骤． ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析　(1)用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开，在点1和点2已接好的情况下，应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压；点1和点2同时断开时，可以用欧姆挡进行测量． (2)在开关闭合时，若测得5、6两点间电压接近电源的最大输出电压，可知开关或连接点5、6出现故障． (3)把小灯泡拆离电路后，检验小灯泡是否有故障可用多用电表的欧姆挡调零后进行测量，如果电阻无穷大，说明灯泡有故障． 答案　(1)电压　欧姆　(2)开关或连接点5、6　(3)见解析 [对应学生用书P102] 1．(多用电表的使用)(多选)关于多用电表的使用，下列操作正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　　　　乙 丙　　　　　　　　　　　　　　　丁 A.测电压时，应按图甲连接方式测量 B．测电流时，应按图乙连接方式测量 C．测电阻时，应按图丙连接方式测量 D．测二极管的正向电阻时，应按图丁连接方式测量 BD　[电流的走向为红进黑出，所以测电流时，应按图乙连接方式测量，因为多用电表的欧姆挡内部有电源，所以测电阻时不需要外部电源，测量二极管的正向电阻时黑表笔应接题图丁所示的左端，故B、D正确．] 2．(故障判断)(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和欧姆挡分别对故障电路做了如下检查并做出判断(如表所示)： 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 以上操作和判断正确的是(　　) A．1　　　　　　　　 B．2 C．3 D．都不正确 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两点间有电压，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．] 3．(黑箱问题)现有一个电学黑箱，有A、B、C、D四个接线柱，如图所示．若用多用电表的电压挡和欧姆挡分别做三次测量，发现两接线柱间测量结果如下：UAB＝UAC＝UAD＝1.5 V；UBC＝UBD＝UCD＝0；RBC＝4 Ω，RBD＝3 Ω，RCD＝5 Ω.试分析判断箱内电路的最简结构(电阻元并联的情况)． 解析　由电压测量结果知，B、C、D三个接线柱电势相等，A接线柱电势比它们高1.5 V，只有一节干电池，接线柱A应接电源正极，在B、C、D三接线柱间无电池．由电阻测量结果可知，B、C、D三个接线柱之间均有电阻，如图所示，由测量结果可知：R1＋R2＝4 Ω，R1＋R3＝3 Ω，R2＋R3＝5 Ω，解得：R1＝1 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω. 答案　见解析 4．(欧姆表使用)某同学想通过多用电表的欧姆挡测量量程为0～3 V的电压表内阻(如图)， 主要步骤如下： ①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上； ②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处； ③把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相接，发现这时指针偏转角度很小； ④换用“________”(选填“×10”或“×1k”)欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转角适中，记下电阻数值； ⑤把选择开关调至________，然后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕． 解析　③多用电表内置电源负极与红表笔相连，应把红表笔与待测电压表负接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相接． ④指针偏转角很小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用“×1k”欧姆挡重新调零后测量． ⑤把选择开关调至“OFF”挡或交流电压最高挡，然后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕． 答案　③负　④×1k　⑤“OFF”挡或交流电压最高挡 5．(多用电表的使用)为确定某电子元件的电学特性，做如下测量． 甲 (1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择“________”(选填“×10”或“×1k”)倍率的电阻挡，并________再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为________Ω. (2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路如图乙所示．添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性．本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到________(选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡． 乙 解析　(1)多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的电阻挡，并欧姆调零后再进行测量，多用电表的测量结果为70 Ω. (2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路，如图所示． 本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡． 答案　(1)×10　欧姆调零后　70　(2)如解析图所示　直流电压10 V 6．(多用电表的使用)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． 甲 乙 (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 (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． (3)若改用多用电表的欧姆挡进行检查，请写出操作步骤： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析　(1)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． (2)电流由红表笔流入，则红表笔接g端，题图乙的示数为4.51 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． (3)用多用电表欧姆挡检测电路故障的步骤：①选择“×1”挡，进行欧姆调零；②断开开关；③依次测量每段导线的电阻；④指针无偏转的为断开的导线． 答案　(1)B　(2)g　4.51　gh　(3)见解析 学科网（北京）股份有限公司 $$