第四节 多用电表（表格式教学设计）物理沪科版必修第三册

该高中物理教学设计聚焦多用电表核心知识，涵盖结构、测量功能（电压、电流、电阻、二极管）及电路故障检测。以汽车仪表盘等生活实例导入，衔接前期电路知识，为后续半导体模块奠定实验基础，构建递进式学习支架。 该资料突出实验规范性与思维深度，如数字式多用电表测量步骤细化、指针式读数“十分法”等估读规则，结合二极管单向导电机理教学，体现科学思维与探究。电路故障诊断训练逻辑分析，落实仪器保护细节，助学生提升实验操作与问题解决能力，为教师提供结构化教学流程与重难点突破方案。

第四节 多用电表（教学设计） 年级 高二 学科 物理 课时数 课题 第十章 简单的串联、并联组合电路 10.4 多用电表（教学设计） 教学 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。 教材 分析 “简单的串联、并联组合电路”中的 10.4“多用电表”既是对前面电路知识的综合应用，又为后续“半导体器件”“信号检测与处理”等选修模块奠定实验基础。本节内容主要学习多用电表（数字式与指针式）的结构、工作原理和正确使用方法，掌握测量电压、电流、电阻以及检测二极管正、反向电阻和电路故障的基本技能。 教学重点 1. 数字式多用电表测量U,I,R的完整实验步骤与注意事项； 2. 指针式多用电表读数规则（十分法、二分法、五分法）及量程／倍率换算； 3. 二极管正、反向电阻测量方法与单向导电机理。 教学难点 1. 合理选择量程并进行误差估读； 2. 利用多用电表诊断开路、短路故障的逻辑分析； 3. 实验安全与仪器保护的细节落实。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 现今的生活中，有许多各类仪表。它们中绝大多数都是由电表和传感器构成的，通过数字或者指针显示的方式非常直观地体现着各种变化的数据，在帮助我们操作设备、减少事故、节约能源、防止污染等方面发挥着重要的作用。例如，汽车仪表盘就可以帮助驾驶员及时掌握有关汽车自身或行驶状态的各项数据。 学习新课 一、多用电表 1. 什么是多用电表 多用电表是一种可以用来测量电压、电流、电阻于一体的多用途电表。它是装配、修理电子仪器的必备检测工具，常见的多用电表有两种：指针式和数字式。 指针式多用电表可以用来测量电压、电流、电阻等电学量。它的外部有刻度盘、旋转式选择开关、调零旋钮和红黑表笔插孔等，如图所示。 数字式多用电表的外部主要有液晶显示屏、电源开关、功能旋钮(其中量程选择有手动和自动两种)，以及若干表笔插孔。表笔插孔中标有“COM”的为公共插孔，测量时需插入黑表笔。其他插口处标有“V"“A”“Q”，分别代表测量电压、电流、电阻时红表笔对应的插孔，如图所示。此外，数字式多用电表还可以测量交流信号频率、电容值等。由于数字式多用电表更为精确和便捷，现在已逐步代替指针式多用电表成为主流。 了解多用电表的分类和基本组成 学习新课 二、如何使用数字式多用电表测量各种电学量？ 测量前，需检查表笔以及表壳是否有损坏；接通电源，判断电池是否能正常供电。如有问题应及时检查更换。 测量时，要按需要把功能旋钮调到相应的挡位，待示数稳定后才能开始测量。使用完毕后，功能旋钮应旋至OFF挡，或者旋至交流高压挡，并关闭电源。长期不使用要把电池取出。 1. 测量电压 如图所示为利用滑动变阻器调节小灯泡亮度的电路。电路中电源电压为3V，小灯泡的规格为“2.5 V，0.3A"。连接电路，闭合开关。为了使小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器滑片的位置，利用数字式多用电表测量小灯泡两端的电压，直至额定电压为止，具体步骤如下: （1）将红表笔插人电压插孔，黑表笔插人公共插孔； （2）将功能旋钮旋转至（直流）电压挡，根据待测值选择合适的量程； （3）在电路接通的情况下，将红、黑表笔的金属笔尖分别与小灯泡两端的a、b两点接触（红表笔接高电势），如图所示； （4）缓慢调节滑动变阻器滑片的位置，直到数字式多用电表的示数为2.5 V为止。此时小灯泡在额定电压下工作。 测量时要选择合适的量程，若液晶屏显示“OL”或最高位显示“1”等字样，则代表量程选择过小，待测量超过量程。此时应断开多用电表连接，重新换挡后继续测量。若无法预估待测值，应选择最大量程测量一次， 再逐渐减小至最合适的量程。 2. 测量电流 在先前的电路中，为检验小灯泡在额定电压下的工作电流，可以使用数字式多用电表继续实验，具体步骤如下： （1）将红表笔插人电流插孔，黑表笔插人公共插孔； （2）将功能旋钮旋转至（直流）电流挡，根据待测值选。择合适的量程； （3）断开电路，将红、黑表笔的金属笔尖分别与电路中的c、d两点接触（接通电路后，电流由红表笔流人多用电表），如图所示； （4）闭合开关，保持小灯泡正常发光时滑动变阻器滑片的位置不变，记录数字式多用电表的电流示数。值得注意的是，由于数字式电表的内部结构不同，测量较小电流（μA或mA）和较大电流（A）时，红表笔应插人不同的插孔，在实际使用时，应根据待测值选择合适的插孔。 3. 测量电阻 使用数字式多用电表测量电阻的基本步骤如下： （1）将红表笔插入电阻插孔，黑表笔插人公共插孔； （2）将功能旋钮旋转至电阻挡位，根据待测电阻的估计值选择合适的量程； （3）将红、黑表笔与待测电阻相连，如图所示，从数字式多用电表中直接读出阻值。 使用数字式多用电表测量电阻时，必须先把电阻从电路中断开。测量时既要保持表笔与电阻良好接触，又不能使待测电阻与其他导电物体（包括手）接触。 掌握多用电表的基本操作 掌握测量电压、电流和电阻的测量步骤 学习新课 三、指针式多用电表 多用电表测电流电压读数按电压（流）表的读数规则 1. 先确定量程,再判断精确度即每一个小格是多少。先读整，再读零，结果就是整加零。 2. 测量误差出现在哪一位,读数就相应读到哪一位。 读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读： ①量程为 3 V 和 3 A 的电压表和电流表，其最小分度为 0.1 V 和 0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一。 ②量程为 0.6 A 的电流表，其最小分度为 0.02 A , 读数要估读到最小分度的二分之一，即不足半格的略去，超过半格的按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后面有两位，尾数可能为 0、1、2、3… 3. 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V,读数要估读到最小分度的五分之一，即：测电流和电压时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。 因此最后读数如果以伏特为单位，小数点后面只有一位，尾数为 0、1、2、3、4… 1. 最小刻度是1的电表——十分法 最小刻度是1（包括0.1、0.01）的电表，要估读到最小刻度的下一位，即下一位按十分之一估读。用目测把每一小格等分成十份，看指针所在的位置。 2. 最小刻度是2的电表——二分法 最小刻度是2（包括0.2、0.02）的电表，要估读到最小刻度的同一位，即同一位按二分之一估读 。用目测在每一小格中间认定一条“中间线”，看指针所在的位置，口诀是“靠边读边，靠中间读一半”。 3. 最小刻度是5的电表——五分法 最小刻度是5（包括0.5、0.05）的电表，要估读到最小刻度的同一位，即同一位按五分之一估读 。用目测把每一小格等分成五份，看指针所在的位置。 4. 多用电表的欧姆档的读数方法 由于欧姆表的精度本来就不高，是否估读影响不大。如果指针指在某一个刻度线上，直接读出示数就行，可以不进行估读。如果指在两条刻度线之间，最好估读一位。 【例1】(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操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上adbe。 a.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k 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×100 d.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上 欧姆挡的零刻度，断开两表笔 e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔 根据下图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为Ω。 (2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是ABD。 A.测电阻时如果指针偏转角过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 C.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零 D.测量结束后，应把选择开关拨到OFF挡或交流电压最高挡 【例2】如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，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×1 k (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的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为30.8(30.7～30.9都正确)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154 mA。 (3)当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为6.2 V。 【针对训练】用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和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。 学会不同刻度电表的估读方法 学习新课 四、测量二极管的正反向电阻 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：电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出时电阻很大 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选至低倍率的欧姆挡，调整欧姆零点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选至高倍率的欧姆挡，调整欧姆零点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3】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，进行欧姆调零。 (4)测正向电阻时，将黑(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×1 (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“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，必须重新进行欧姆调零。 理解二极管的构造和特点以及测二极管的正、反向电阻的方法 学习新课 五、用多用电表检测电路故障 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，然后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，用多用电表的欧姆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4】如图所示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。 (1)闭合开关，使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c、d间直流电压时，红表笔应接触c (选填“c”或“d”).根据测试结果，可判断电路中一定存在的故障是D。 A.灯A短路 B.灯B短路 C.cd段断路 D.df段断路 (2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如下表所示，那么检查出的故障是BD。 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 学会用电压表、欧姆表测电路故障的方法 板 书 设 计 10.4 多用电表 一、多用电表 1. 什么是多用电表 多用电表是一种可以用来测量电压、电流、电阻于一体的多用途电表。它是装配、修理电子仪器的必备检测工具，常见的多用电表有两种：指针式和数字式。 指针式多用电表可以用来测量电压、电流、电阻等电学量。它的外部有刻度盘、旋转式选择开关、调零旋钮和红黑表笔插孔等（给出图片）。 二、用数字式多用电表测量各种电学量 测量前，需检查表笔以及表壳是否有损坏；接通电源，判断电池是否能正常供电。如有问题应及时检查更换。 测量时，要按需要把功能旋钮调到相应的挡位，待示数稳定后才能开始测量。使用完毕后，功能旋钮应旋至OFF挡，或者旋至交流高压挡，并关闭电源。长期不使用要把电池取出。 1. 测量电压的步骤 2. 测量电流的步骤 3. 测量电阻的步骤 三、指针式多用电表 1. 最小刻度是1的电表——十分法 最小刻度是1（包括0.1、0.01）的电表，要估读到最小刻度的下一位。 2. 最小刻度是2的电表——二分法 最小刻度是2（包括0.2、0.02）的电表，要估读到最小刻度的同一位。 3. 最小刻度是5的电表——五分法 最小刻度是5（包括0.5、0.05）的电表，要估读到最小刻度的同一位。 4. 多用电表的欧姆档的读数方法 欧姆表的精度本来就不高，可以不进行估读。 四、测量二极管的正反向电阻 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：电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出时电阻很大 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选至低倍率的欧姆挡，调整欧姆零点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选至高倍率的欧姆挡，调整欧姆零点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。 五、用多用电表检测电路故障 1. 电压表检测法 2. 欧姆表检测法 作业布置 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $