第二章 2 实验：练习使用多用电表(Word教参)-【步步高】2024-2025学年高一物理必修第三册学习笔记（教科版）

本讲义聚焦“练习使用多用电表”实验，系统梳理从多用电表基本结构与调整（指针定位、选择开关操作），到电压、电流、电阻测量（含步骤、注意事项、读数方法），再到二极管正反向电阻测量及电路故障判断的完整知识链，构建“认知仪器-掌握操作-实际应用”的递进式学习支架。 资料突出科学探究与科学思维培养，如测量电阻时强调选挡、调零、断电操作的规范流程，结合例5电路故障判断实例，引导学生用物理观念分析问题。配套例题、针对训练及课时对点练，课中助力教师演示讲解，课后便于学生回顾操作要点、查漏补缺，有效提升实验技能与严谨科学态度。

2　实验：练习使用多用电表 [学习目标]　1.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能。2.会使用多用电表测量电压、电流和电阻，并能测量二极管的正、反向电阻(重点)。3.会使用多用电表判断电路故障(难点)。 一、认识和调整指针式多用电表 1.如图所示是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分为表盘，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。 (1)表盘 (2)选择开关 2．调整指针式多用电表 (1)使用前应先调整指针定位旋钮，使指针指到零刻度。 (2)使用时应先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的量程。 (3)不使用的时候应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压的最高挡。 二、用多用电表测量电压、电流和电阻及多用电表读数 1．测量直流电压 (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。 (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，读数时注意最小刻度所表示的电压值。 2．测量直流电流 (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。 (2)将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。 (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．测量电阻 (1)将选择开关旋至电阻挡，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔极连接表内电源的正极。电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入。 (2)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。选择挡位时，应使表针尽可能指在刻度盘的中间区域。 (3)电阻调零：将红、黑表笔短接，调节电阻调零旋钮，使指针在表盘右端“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，读数乘倍率即为待测电阻阻值。 (5)测另一电阻时重复(1)(2)(3)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．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。选择适当的挡位，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选挡后要进行电阻调零。 ②换挡后要重新进行电阻调零。 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。 5．多用电表的读数 (1)读数时要注意读表盘上的刻度线：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。 例1　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，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流； (2)若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压； (3)若断开电路中的开关S，旋转选择开关使其尖端对准电阻挡，此时测得的是__________________的电阻； (4)在使用多用电表的电阻挡测量电阻时，下列说法正确的是________。 A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新进行电阻调零后再进行测量 C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30刻度的正中间，则测量值小于250 Ω 答案　(1)R1　(2)R2(或电源)　(3)滑动变阻器R1接入电路的部分和R2串联　(4)C 解析　(1)多用电表作为电流表测电流时应与待测电阻串联，因此测的是流过R1的电流。 (2)滑动变阻器的滑片移到最左端时，外电阻就剩一个R2，此时多用电表测的就是R2分得的电压或电源两端电压。 (3)断开开关，此时多用电表作为欧姆表测量的是滑动变阻器R1接入电路的部分与R2串联之后的总电阻。 (4)若双手捏住两表笔金属杆，测量值将是人体与待测电阻并联之后的总电阻，测量值将偏小，选项A错误；测量时发现指针偏离中央刻度过大，若偏转角过大，应减小倍率；若偏转角过小，应增大倍率，因此选项B错误；由于欧姆表刻度线右侧稀、左侧密，选择“×10”倍率挡，在20与30刻度正中间的电阻值应小于250 Ω，选项C正确。 例2　(2024·德州市乐陵民生教育中学高二月考)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)旋转部件________(选填“K”“T”或“S”)，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“K”“T”或“S”)，使指针对准电阻的________(填“0”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，完成测量。 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接在被测电阻的两根引线上 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行电阻调零 E．从表盘进行读数，并记录 F．将开关打在“OFF”挡上，并拔出表笔 答案　(1)S　(3)T　0　(4)ADCEF 解析　(1)旋转部件S(指针定位旋钮)，使指针对准电流的0刻线； (3)进行电阻调零时，将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋转部件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，说明待测电阻较大，应选择更大的倍率，即将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置；然后重新进行电阻调零，将两表笔短接，旋转部件T，对电表进行电阻调零；接着将两表笔的金属部分分别接在被测电阻的两根引线上，从表盘进行读数，并记录；最后将开关打在“OFF”挡上，并拔出表笔。故按ADCEF的顺序进行操作，完成测量。 例3　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，应选用的电阻挡的倍率是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)。 (2)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。 答案　(1)1.5×103　×1 k　(2)30.8(30.6、30.7、30.9均可)　154 解析　(1)多用电表电阻读数：对应最上边一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω；测2.0×104 Ω的电阻时应选“×1 k”的电阻挡。 (2)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。 针对训练　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 选择开关所指挡位 读数 a 直流电流100 mA ______mA 直流电压2.5 V ________V b 电阻×100 ________Ω 答案　23　0.57　330 解析　直流电流100 mA挡：读“0～10”这一排刻度，分值度为2 mA，估读到1 mA，读数为23 mA。直流电压2.5 V挡：读“0～250”这一排刻度，分值度为0.05 V，估读到0.01 V，读数为0.57 V。电阻×100挡：读最上面一排刻度，测量值等于表盘上读数“3.3”乘倍率“100”，读数为330 Ω。 三、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。电流从正极流入时为正向电阻，电阻很小(选填“很小”或“很大”)，而从负极流入时为反向电阻，电阻很大(选填“很大”或“很小”)，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电阻挡，电阻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，电阻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。 例4　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“＋”“－”插孔，将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上。 (3)将红、黑表笔短接，进行电阻调零。 (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)测量发现指针的偏角过大，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________位置。 (7)以上实验过程，缺少的实验步骤是________。 答案　(4)黑　(5)×1　(6)“OFF挡”或者“交流电压最高挡”　(7)换挡后，必须重新进行电阻调零 解析　(4)黑表笔内部接电源的正极，则测二极管正向电阻时，将黑表笔接二极管正极，将红表笔接二极管负极。 (5)测量发现指针偏角过大，说明倍率挡选择过大，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”位置。 (7)以上实验过程，缺少的实验步骤是：换挡后，必须重新进行电阻调零。 四、用多用电表判断电路故障 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。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．电阻表检测法 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。 例5　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。 (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。 ________________________________________________________________________。 答案　(1)直流电压　电阻 (2)开关或连接点5、6 (3)①将多用电表挡位调至电阻挡；②将红、黑表笔短接，进行电阻调零；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 解析　(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，应选用电阻挡进行测量。 (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)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。 课时对点练　[分值：60分] 1、2题每题3分，3题12分，4题9分，5题6分，6题15分，7题12分，共60分 1．(多选)(2023·招远市第二中学高二阶段练习)下列关于多用电表电阻挡的说法中，正确的是(　　) A．红表笔是与表内的电源正极相连的 B．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近 C．测电阻时，首先把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻 D．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏 答案　BC 解析　红表笔是与表内的电源负极相连的，故A错误；指针指在中间刻度时，误差较小，为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故B正确；测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻，故C正确；表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越密，故D错误。 2．(2023·四川广安二中高二期中)关于多用电表的使用，下列操作正确的是(　　) A．测电压时，应按图甲的连接方式测量 B．测电流时，应按图乙的连接方式测量 C．测电阻时，应按图丙的连接方式测量 D．测二极管的反向电阻时，应按图丁的连接方式测量 答案　B 解析　测电压时，红表笔应接电势较高的一端，即题图甲中红表笔应接灯泡的左端，且开关应闭合，选项A错误；测电流时，电流应从红表笔一端流入电表，即应按题图乙连接方式测量，选项B正确；测电阻时，应将电阻与电源断开再进行测量，选项C错误；因黑表笔与多用电表内部电源的正极连接，则测二极管的正向电阻时可按题图丁连接方式测量，测反向电阻时应将两表笔位置调换，选项D错误。 3．(12分)在“练习使用多用电表”实验中。(1)(6分)多用电表分别测量小灯泡两端的电压和通过的电流，如图甲所示，多用电表在测量小灯泡的________，A、B两根表笔中________是红表笔。 (2)(3分)用多用电表的电阻挡测量“2.5 V　0.3 A”小灯泡的电阻时，电表指针如图乙所示，此时电阻挡使用的倍率是________。 (3)(3分)现用两只多用电表测量该小灯泡的电流和电压，连接好电路后，测量电压用多用电表的2.5 V挡，测电流用多用电表的500 mA挡，如图丙中测量电流的测量值是________ mA。 答案　(1)电流　B　(2)×10　(3)110 解析　(1)灯泡与多用电表串联，所以测的是小灯泡的电流；多用电表中的电流是从红表笔流入，黑表笔流出的，故B是红表笔。 (2)由欧姆定律可得R＝＝ Ω≈8.3 Ω，图乙的指针指在1左右，故此时欧姆表使用的倍率是“×10”。 (3)多用电表读直流电流时用中间的刻度，由题图丙可知读数为110 mA。 4．(9分)(2023·莆田一中高二期中)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，将选择开关旋至电阻“×10”挡，插入表笔； (2)(3分)将红、黑表笔短接，调节________，使指针指向“0 Ω”处； (3)(6分)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，将选择开关旋至电阻________(选填“×1”或“×100”)挡，重新进行电阻调零，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。 答案　(2)电阻调零旋钮　(3)×100　1 600 解析　(2)将红、黑表笔短接，调节电阻调零旋钮，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，说明待测电阻阻值较大，选择电阻挡位太低，应选择高挡位，即应选择“×100”挡位。 选择好挡位后，重新进行电阻调零，再进行测量，由题图可知，读数为16×100 Ω＝1 600 Ω。 5．(6分)某照明电路出现故障，其电路图如图所示，该电路用标压值为6.2 V的蓄电池为电源，导线及接触点完好。维修人员使用已调好的多用电表直流电压“10 V”挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b两点。 (1)(3分)断开开关，红表笔接a点时，多用电表读数为5.80 V，说明________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”)正常。 (2)(3分)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表示数仍然为5.80 V，可判定发生故障的器件是____________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”)。 答案　(1)蓄电池　(2)小灯泡 解析　(1)电压表测量的是电源电压，接近电源的电压，说明蓄电池正常； (2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，则可能是小灯泡断路；闭合开关后，多用电表示数仍然为5.80 V，可进一步判定发生故障的器件是小灯泡。 6．(15分)(2023·深圳市高二期末)电工师傅利用多用电表测量某电阻的阻值，如图为多用电表的部分内部结构图及刻度盘。 (1)(6分)若选择开关S置于“1”或“2”，则选择的是________(选填“电流”或“电压”)挡，且置于________(选填“1”或“2”)时对应的量程较大； (2)(3分)将选择开关置于“3”或“4”，选择欧姆挡“×10”挡。在连入被测电阻前应先将两表笔短接，调节电阻调零旋钮，使指针指向表盘________(选填“左”或“右”)端零刻度线； (3)(6分)选择电阻挡“×10”挡，若发现指针在位置①，应重新将选择开关置于________(选填“×1”或“×100”)挡，正确操作后，指针指在位置②，则被测电阻的阻值为________ Ω。 答案　(1)电流　1　(2)右　(3)×100　1.1×103 解析　(1)若选择开关S置于“1”或“2”时为表头与电阻并联，因此是电流表，即为电流挡。 开关置于“1”时分流电阻较小，根据并联电路特点可知此时总电流更大，故量程较大。 (2)电阻表测量电阻前要进行电阻调零，应调节电阻调零旋钮使指针指向表盘右端零刻度线位置即电阻挡的零刻度线处。 (3)指针在位置①时，偏角过小，电阻挡读数过大，此处刻度线较密导致读数误差较大，应换高倍率以增大偏角，使指针指在中值附近，故应选“×100”挡。 正确操作后，指针指在位置②，刻度值为11，欧姆挡倍率为“×100”，故被测电阻的阻值为1.1×103 Ω。 7．(12分)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。 表1 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 表2 测试点 指针偏转情况 c、d d、e e、f (1)(8分)应用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于10 V挡。该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________(选填“a”或“b”)。根据测试结果，一定能判定的故障是________________。 A．灯A短路 B．灯B短路 C．cd段断路 D．df段断路 (2)(4分)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 答案　(1)a　D　(2)BD 解析　(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a点接电源正极，电势高于b点电势，所以红表笔应接触a； 由题给条件无法判断灯A、灯B是否短路，故A、B错误；由题表1可知，a、b间，b、c间，d、f间均有示数，c、d间无示数，说明d、f之外路段无断路，且d、f间有电阻，而灯不亮，则d、f间有断路，故C错误，D正确； (2)由题表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，故A、C错误；d、e间存在很大电阻，表明d、e间导线断路，e、f间电阻为零，则灯B短路，故B、D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $