第11章 第5节 实验 练习使用多用电表 -【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第三册五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第5节　实验：练习使用多用电表 学科素养 物理观念：认识多用电表表盘刻度特点和各测量功能区域． 科学思维：会用多用电表测量电压、电流、电阻． 科学探究：会用多用电表测量二极管的正、反向电阻. [知识梳理] 一、实验原理与方法 1．认识多用电表 　如图为一种多用电表的外形图． 2．使用多用电表 (1)机械调零：用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的机械调零螺丝，使指针处于左端零刻度位置． (2)选好正确挡位及量程：测量前一定要明确测量的物理量，然后转动选择开关，确定挡位并选择一个合适的量程． (3)正确接入测量电路：正确选好挡位和量程后，将红、黑表笔接入电路． ①测量电压时要与电路并联． ②测量电流时要与电路串联． ③测量电阻时，应将电阻与其他电路断开，测量前先将多用电表的选择开关旋至欧姆挡，选择合适的倍率挡，将两表笔短接，进行欧姆调零，若需要换挡时，必须重新进行欧姆调零． ④测量完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡，并拔出表笔，若长期不用，还应将电池取出． 3．数字式多用电表 如图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． 二、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． 三、实验步骤 1．测量直流电压 (1)将功能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．如果难以估计待测电压值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量． (3)测量时，用红、黑测试表笔使多用电表跟待测电路并联，注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，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 　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． (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． 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． (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． 四、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． 五、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． 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)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率． (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． 　　　多用电表的读数 [例1]　用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中． 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA 　________　mA 直流电压5 V 　________　V b 电阻×100 　________　Ω [解析]　读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线．对于直流100 mA电流挡，每大格为20 mA，每小格表示2 mA，图中a处指针对应1大格加1.1小格，所以读数是22.2 mA；对于5 V电压挡，每大格为1 V，每小格表示0.1 V，所以读数是1.11 V；测量电阻时读最上面的一条刻度线，所以读数是300 Ω. [答案]　22.2　1.11　300 [跟进训练] 1．如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。 (1)如果多用电表是用“×1 k”欧姆挡测量电阻，则指针位置的读数为　________　；如果多用电表是用“×1”欧姆挡测量电阻，则指针位置的读数为　________　。 (2)如果是用直流5 mA挡测量电流，则指针位置的读数为　________　；如果是用直流2.5 V挡测量电压，则指针位置的读数为　________　。 解析：(1)用“×1 k”欧姆挡测量电阻，阻值为12×103 Ω，用“×1”欧姆档测量电阻，阻值为12 Ω。(2)用直流5 mA挡测量电流，共有5个大格，每大格表示1 mA，每个小格表示0.1 mA，因此读数为2.80 mA；用直流2.5 V档测量电压，每个大格表示0.5 V，每个小格表示0.05 V，因此读数为1.40 V。 答案：(1)12×103Ω(或12.0 kΩ)　12 Ω　(2)2.80 mA　1.40 V 　　　多用电表的使用 [例2]　(1)用多用电表的欧姆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为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上． a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的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使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100 e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔． 正确的步骤顺序为：　________　. 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为　________　Ω. (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是　________　. A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻时，应把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 [解析]　(1)测量几十千欧的电阻R，我们一般选择较大的挡位先粗测，使用前应先进行欧姆调零，然后依据欧姆表的示数，再更换挡位，重新欧姆调零，再进行测量．使用完毕应将选择开关置于“OFF”位置或者交流电压最高档，拔出表笔．欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 kΩ. (2)欧姆挡更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位；反之应换较大的挡位，故A正确；在多用电表选用“Ω”挡时，红、黑表笔插在哪个接口其实并不影响测量结果，故B错误；用多用电表“Ω”挡，只能测孤立电阻(不能测含电源电路)，故C正确；用多用电表“Ω”挡测电阻时只需在换挡时调零，故D错误． [答案]　(1)cabe　30 000　(2)AC 使用多用电表时的注意事项 (1)极性：对于两表笔，红正黑负． (2)功能：要明白测什么，对应什么功能区． (3)调零：测电阻时需要进行两次调零，即机械调零与欧姆调零，并注意每次换挡后必须重新欧姆调零． (4)根据测量项目，选择对应的刻度盘． (5)直流电流和电压刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取5 mA量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”． (6)用欧姆挡测电阻的阻值为：读数×倍率． [跟进训练] 2.多用电表的示意图如图所示。在正确操作的情况下： (1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　。 (2)若选择开关的位置如箭头b所示。则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　。 (3)若选择开关的位置如箭头c所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　。 (4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为　________　，　________　，　________　。 (5)全部测量结束后，应把选择开关拨到　________　或者　________　。 (6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从　________　色表笔经　________　插孔流入电表。 答案：(1)直流电压　1.20 V　(2)直流电流　48 mA　(3)电阻　1.6 kΩ　(4)改用“×1 k”倍率　重新欧姆调 零　测量并读数　(5)OFF挡　交流电压最高挡　(6)红　“＋” 　　　用多用电表判断故障 [例3]　(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)： 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 解析：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．] 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． [跟进训练] 3．在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障。 ①选择开关置于下列量程的　________　挡较为合适(用字母序号表示)。 A．0～2.5 V　　　　 B．0～10 V C．0～50 V D．0～250 V ②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是　________　。 A．A灯丝断开 B．B灯丝断开 C．d、e间连线断开 D．B灯被短路 (2)接着练习使用多用电表的电阻“×1”挡测电阻，经过了“欧姆调零”。 ①测试前，一定要将电路中的开关S　________　。 ②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为　________　 Ω，此时测量的是　________　间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为　________　Ω。 解析：(1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V，量程应选0～10 V，B正确。②灯泡不亮，说明电路断路或短路，c、d间电压接近电源电动势，说明有电流通过电表，c、d间以外其他部分电路接通，e、f间电压为0，说明c、d间灯泡断路，A正确。(2)①使用多用电表欧姆挡时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”②电表读数应该为6.0 Ω。由于A灯泡断路，电阻无穷大，而电表示数为6.0 Ω，说明测量的就是e、f间电阻。由R＝可求得电阻为12.7 Ω。 答案：(1)①B　②A　(2)①断开　②6.0　e、f　12.7 1．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”)，使指针对准电阻的　________　(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“×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：(1)使指针对准电流的“0”刻线，应旋动机械调零部件S. (3)使指针对准电阻的“0”刻线，应旋动欧姆调零部件T. (4)测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻值很大，据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则知，应换用较大的倍率的挡位，每换一次挡位应重新调零，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 2．某多用电表表盘的示意图如图所示，在正确操作的情况下： (1)若选择开关的位置如a所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　. (2)若选择开关的位置如b所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　. (3)若选择开关的位置如c所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　. 解析：(1)若选择开关的位置如a所示，则测量的是直流电压，量程为2.5 V，测量结果为1.25 V. (2)若选择开关的位置如b所示，则测量的是直流电流，量程为100 mA，测量结果为50 mA. (3)若选择开关的位置如c所示，则测量的是电阻，倍率为“×100”，测量结果为17×100 Ω＝1.7 kΩ. 答案：(1)直流电压　1.25 V　(2)直流电流　50 mA　(3)电阻　1.7 kΩ 学科网（北京）股份有限公司 $$