内容正文:
第十一章 电路及其应用
实验:练习使用多用电表
Physics
会使用多用电表测量电压、电流和电阻
了解多用电表的基本结构,知道多用电
表的测量功能
02
01
掌握多用电表的读数方法
03
会使用多用电表测量二极管的正反向电阻
04
会使用多用电表排查电路故障
05
重点
难点
难点
(1)伏安法测电阻
(2)多用电表测电阻
多用电表是一种多功能仪表,简单的多用电表可用来测量电流、电压以及电阻。
维修电器时能否用伏安法测电阻?
A
V
Rx
A
V
Rx
情境导入
把电流表、电压表、欧姆表组合在一起,成为多用表,该如何使用呢?
多用电表,又叫"万用表"。
当用电器需要维修时,修理工人也可以用其进行检测。
情境导入
认识多用电表
认识多用电表
指针式多用电表
上半部分为表盘
下半部分是选择开关,开关周围标有测量功能的区域及量程。
指针定位螺丝
选择开关
欧姆调零旋钮
核心知识
电阻的刻度线
直(交)流电流、电压刻度线
交变电压2.5V的刻度线
表 盘
直、交流电压挡
直流电流挡
电阻挡
红、黑表笔插孔
电流从
红表笔流入,黑表笔流出
功能选择区
数字式多用电表
测量值以数字形式直接显示,使用方便。数字式多用电表内部装有电子电路,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。
核心知识
多用电表的电流挡、电压挡的挡位表示什么意义?
电阻挡和电流挡、电压挡的挡位表示的意义一样吗?
答案 电流挡、电压挡的挡位表示量程。电阻挡的挡位表示的不是量程,而是倍率。意义不一样。
思考与讨论
使用多用电表
1.机械调零:使用前,应调整指针定位螺丝,使指针指零(左端“0”)位置。
2.选择挡位:使用时,通过选择开关选择合适的挡位。
3.关闭旋钮:使用完毕,应将选择开关旋转到OFF位置。
使用步骤
核心知识
测量直流电压
0
5
10
15
25
50
100
200
500
1K
∞
-—
~
200
40
8
250
50
10
150
30
6
100
20
4
50
10
2
0
0
0
1
0
1.5
2
2.5
V
~
+
-
A-V-Ω
2.5
10
50
250
500
V
~
V
__
2.5
10
50
250
500
100
10
5
A
__
OFF
Ω
×1K
×100
×10
×1
Ω
①选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置
测量直流电压
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
高
0
5
10
15
25
50
100
200
500
1K
∞
-—
~
200
40
8
250
50
10
150
30
6
100
20
4
50
10
2
0
0
0
1
0
1.5
2
2.5
V
~
+
-
A-V-Ω
2.5
10
50
250
500
V
~
V
__
2.5
10
50
250
500
100
10
5
A
__
OFF
Ω
×1K
×100
×10
×1
Ω
③根据表盘上相应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
测量直流电压
表头一共50个刻度,
分度值=量程➗50,数出刻度数乘以分度值即可(注意是否需要估读)
测量直流电流
0
5
10
15
25
50
100
200
500
1K
∞
-—
~
200
40
8
250
50
10
150
30
6
100
20
4
50
10
2
0
0
0
1
0
1.5
2
2.5
V
~
+
-
A-V-Ω
2.5
10
50
250
500
V
~
V
__
2.5
10
50
250
500
100
10
5
A
__
OFF
Ω
×1K
×100
×10
×1
Ω
①选择直流电流挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置
测量直流电流
②被测电路导线拆开一端,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
0
5
10
15
25
50
100
200
500
1K
∞
-—
~
200
40
8
250
50
10
150
30
6
100
20
4
50
10
2
0
0
0
1
0
1.5
2
2.5
V
~
+
-
A-V-Ω
2.5
10
50
250
500
V
~
V
__
2.5
10
50
250
500
100
10
5
A
__
OFF
Ω
×1K
×100
×10
×1
Ω
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。
测量直流电流
表头一共50个刻度,
分度值=量程➗50,数出刻度数乘以分度值即可(注意是否需要估读)
测量电阻
0
5
10
15
25
50
100
200
500
1K
∞
-—
~
200
40
8
250
50
10
150
30
6
100
20
4
50
10
2
0
0
0
1
0
1.5
2
2.5
V
~
+
-
A-V-Ω
2.5
10
50
250
500
V
~
V
__
2.5
10
50
250
500
100
10
5
A
__
OFF
Ω
×1K
×100
×10
×1
Ω
测量电阻
①选择挡位: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。选择倍率时,应使表针尽可能指在在刻度盘的中间区域。
0
5
10
15
25
50
100
200
500
1K
∞
-—
~
200
40
8
250
50
10
150
30
6
100
20
4
50
10
2
0
0
0
1
0
1.5
2
2.5
V
~
+
-
A-V-Ω
2.5
10
50
250
500
V
~
V
__
2.5
10
50
250
500
100
10
5
A
__
OFF
Ω
×1K
×100
×10
×1
Ω
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。
R
0
5
10
15
25
50
100
200
500
1K
∞
-—
~
200
40
8
250
50
10
150
30
6
100
20
4
50
10
2
0
0
0
1
0
1.5
2
2.5
V
~
+
-
A-V-Ω
2.5
10
50
250
500
V
~
V
__
2.5
10
50
250
500
100
10
5
A
__
OFF
Ω
×1K
×100
×10
×1
Ω
③测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触。
电阻阻值=表针示数×量程倍率
R=15.0×10Ω =150Ω
R
0
5
10
15
25
50
100
200
500
1K
∞
-—
~
200
40
8
250
50
10
150
30
6
100
20
4
50
10
2
0
0
0
1
0
1.5
2
2.5
V
~
+
-
A-V-Ω
2.5
10
50
250
500
V
~
V
__
2.5
10
50
250
500
100
10
5
A
__
OFF
Ω
×1K
×100
×10
×1
Ω
④测另一电阻时重复①②③三步。
⑤实验完毕:应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
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、黑表笔分别与电源的正、负极相连。
测电压
红入黑出
红入黑出
测电流
(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。
0
0.2
0.4
A
0.6
0.50A
0
1
2
V
3
2.50V
(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。
1.电阻表的表盘有什么特点?
答案 零刻度线在右边,左边电阻R=∞(从右向左读数);刻度不均匀,左边密右边疏。
2.若测一个阻值为160 Ω左右的电阻,应该选择哪个电阻挡位?
答案 选择“×10”挡位,指针指在刻度盘中央附近,误差较小。
思考与讨论
1.(2023·汕头市高二期中)如图所示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,应选用的电阻挡是 (选填“×10”“×100”或“×1 k”)。
800
×1 k
例题
(2)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。
35.0
175
(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。
7.0
(1)用倍率为“×100”的电阻挡测电阻,由图示可知,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,应选用的电阻挡是“×1 k”。
(2)选用量程为50 mA的电流挡测量电流,由图示表盘可知,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,由图示表盘可知,其分度值为5 mA,示数为175 mA;
(3)选用量程为10 V的电压挡测量电压,由图示表盘可知,其分度值为0.2 V,示数为7.0 V。
2.(2024·北京市昌平区高二期末)多用电表是常用的电学测量仪表,它既能测量电流又能测量电压,还能测量电阻。
(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是 ;
A.测灯泡电压时,应按图甲所示连线,测量
时开关S应断开
B.测灯泡电流时,应按图乙所示连线,测量
时开关S应闭合
C.测灯泡电阻时,应按图甲所示连线,测量时开关S应断开
BC
例题
(2)某次用多用电表测量电阻和直流电压时指针位置如图丙所示,若选择开关置于:
①电阻“×1 k”位置,则电阻的测量值为 kΩ;
10
②直流“10 V”位置,则电压的测量值为_____ V。
6.1
(1)测电压时,电压表与小灯泡并联,根据“红进黑出”的规律,题图甲中红、黑表笔接法正确,测量时开关S应闭合,A错误;测电流时,电流表与小灯泡串联,根据“红进黑出”的规律,题图乙中红、黑表笔接法正确,测量时开关S应闭合,B正确;测电阻时,应将小灯泡与电源断开,多用电表与小灯泡串联构成闭合回路,C正确。
(2) ①选择开关置于电阻“×1 k”挡时,读数为10 kΩ。
②选择开关置于直流“10 V”位置时,最小分度值为0.2 V,应读到0.1这一位,故读数为6.1 V。
1.读数时要注意读表盘上的刻度线:电阻表刻度不均匀,读最上一排刻度线;直流电流、电压刻度均匀,读中间刻度线。
2.电压表、电流表读数时,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。
总结提升
03
用多用电表测二极管正反向电阻
认识二极管
正极
负极
P
N
1.结构:如图所示,它由半导体材料制成。
2.符号:
3.特点:具有单向导电性
正向电阻很小
∞
0
E
r
R
G
Rg
+
+
-
∞
0
r
E
R
G
Rg
+
+
-
反向电阻很大
核心知识
测量二极管正反向电阻
多用电表测二极管的正、反向电阻
(1)测二极管正向电阻
①机械调零(左侧0);
②选挡:将选择开关旋至低倍率的欧姆挡;
③欧姆调零(右侧0);
④测量:将黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极;
⑤读数:将指针示数乘以倍率得测量值。
∞
0
r
E
R
G
Rg
+
+
-
核心知识
多用电表测二极管的正、反向电阻
(2)测二极管反向电阻
①机械调零(左侧0);
②选挡:将选择开关旋至高倍率的欧姆挡;
③欧姆调零(右侧0);
④测量:将黑表笔接触二极管负极,红表笔接触二极管正极;
⑤读数:将指针示数乘以倍率得测量值。
∞
0
E
r
R
G
Rg
+
+
-
核心知识
3.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,将红表笔接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。
a
例题
(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
30 kΩ
姆调零
(4)测量完成后,将选择开关拨向_______________________挡位置。
OFF位
置或交流电压最高
(2)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,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OFF位置或交流电压最高挡位置。
04
用多用电表判断电路故障
若电路断路,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。
L2 电压、电源电压
电压(0 V)
电压(电源电压)
电压(0 V)
电压表检测法
核心知识
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。
∞
0
E
r
R
G
Rg
+
∞
0
r
E
R
G
Rg
+
短路
断路
电阻表检测法
核心知识
4.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。
直流电压
电阻
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电压,则表明 可能有故障。
开关或连接点5、6
例题
(1)用多用电表电阻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,应选用多用电表的直流电压挡测量各器材两端的电压;点1和点2同时断开时,可以用电阻挡进行测量。
(2)在开关闭合时,若测得5、6两点间电压接近电源的电压,可知开关或连接点5、6出现故障。
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤:_________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
①将多用电表挡位调至电阻挡;②将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;③测量小灯泡的电阻,如电阻为无穷大,表明小灯泡断路,若接近零,说明短路
把小灯泡拆离电路后,检测小灯泡是否有故障可用多用电表的电阻挡调零后进行测量,如果电阻无穷大,说明灯泡断路,若电阻接近零,说明短路。
指针偏转过大或过小
选倍率
欧姆调零
测量
指针偏转
读数
测电阻
合适
机械调零
置OFF挡
测直流电压、电流
选量程
测量
指针偏转
合适
读数
指针偏转过小
(1)测电压
(2)测电流
(3)测电阻
(4)测二极管电阻
红进黑出
红进黑出
欧姆调零
Rx
对二极管,黑笔流向红笔
课堂小结
本 课 结 束
Keep Thinking!
$$