4.4 练习使用多用电表 4.5 家庭电路与安全用电 课件 -2025-2026学年高二上学期物理粤教版必修第三册

该高中物理课件聚焦闭合电路中多用电表的组成、原理及使用（测电压、电流、电阻、二极管、电路故障）和家庭电路安全用电，通过电冰箱插座选择等情境导入，衔接闭合电路欧姆定律，搭建理论到实践的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，融入科学思维（如欧姆表原理推导、刻度盘特点分析）和科学态度与责任（安全用电、节约用电），结合导学探究、情境问题及讲练结合，助力学生提升实验操作与问题解决能力，教师可高效实施核心素养教学。

第四章　闭合电路 第四节　练习使用多用电表 第五节　家庭电路与安全用电 学习目标 1.会用多用电表测量电压、电流和定值电阻.(科学探究) 2.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,并据此判断二极管的正、负极.(科学探究) 3.会用多用电表判断电路故障.(科学探究) 4.了解家庭电路与安全用电.(科学态度与责任) 5.了解节约用电与环境保护.(科学态度与责任) 基础落实·必备知识全过关 一、多用电表 1.多用电表的组成及外部构造 (1)多用电表由表头、　　　　　　　、选择开关以及红、黑测量表笔等组成,一般可分为　　　　　　　和　　　　　　两大类.  (2)指针式多用电表的上半部为　　　　　　　　　,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.数字式多用电表的上半部分为　　　　,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.  测量电路 指针式 数字式 刻度显示盘 读数屏 2.多用电表的工作原理 如图所示是指针式多用电表的电路简图,它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成,其中,1、2为电流测量端,3、4为电压测量端,5为电阻测量端.测量时,黑表笔插入　　　　　　,红表笔则通过选择开关S接入与待测量相应的测量端,使用时电路只有一部分起作用.  公共端 二、多用电表的使用 1.测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程. (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该比黑表笔　　　　.  (3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值. 2.测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程. (2)将被测电路导线拆开一端,把多用电表串联在电路中. (3)根据表盘上的直流电流标度读出电流值,读数时要注意最小刻度所表示的电流值. 高 3.测电阻 (1)将选择开关旋至欧姆挡,此时红表笔连接表内电源的　　　　,黑表笔连接表内电源的　　　　.电流从黑表笔流出,经过被测量电阻,再从红表笔流入.  (2)测量步骤 ①选挡:估计待测电阻的阻值,旋转选择开关,使其对准欧姆挡的合适挡位. ②欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整　　　　　　　　旋钮,使指针指在欧姆刻度最右端的零刻度处.  ③测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值. 负极 正极 欧姆调零 4.二极管的单向导电性能 如图所示,二极管由半导体材料制成,左端为正极,右端为负极. 特点:具有　　　　　　　　性能.当二极管两端加上正向电压时,流过的电流很大,测量的电阻值很小;当二极管两端加上反向电压时,流过二极管的电流很小,测量的电阻值很大.  5.查找电路故障 (1)串联电路中,小灯泡不亮,可能是电阻的阻值极大,造成电路的电流极小而无法看到亮度,这时可采用多用电表的欧姆挡测量其电阻; (2)在开关闭合的条件下,选择多用电表的直流电压挡分别与各元件或各段导线并联,如果电压表的示数等于电源电动势,即可判断所并联的部分一定 　　　　了.  单向导电 断路 三、家庭电路与安全用电 1.家用电器简称家电,包括电视机、空调机、洗衣机、微波炉、电磁炉等. 2.家庭电路的组成部分:供电线路、电能表、总空气开关、插座、用电器等. 情境链接 电冰箱已经走入千家万户,给我们生活带来极大的便利.某电冰箱铭牌的一部分如图甲所示.根据铭牌信息,讨论电冰箱工作时,应当使用乙图中的哪个插座,目的是什么?电冰箱正常工作时,使用的是“交流”还是“直流”电源,电压是多大? 甲 乙 提示 采用乙图中的三孔插座,这是为了使电冰箱的外壳接地,保证安全工作.电冰箱正常工作时,使用的是电压220 V的交变电流. 教材拓展 阅读教材第97页实践与拓展,查找资料,尝试以下计算: 如图所示,一盏20 W的节能灯亮度相当于一盏100 W的白炽灯.若它们每天都正常发光10小时.一盏节能灯比白炽灯,每个月能节省多少度电?(一个月按30天计算) 提示 一盏节能灯每天耗电0.02 kW×10 h=0.2 kW·h,白炽灯每天耗电 0.1 kW×10 h=1 kW·h,可见使用一盏节能灯比白炽灯每天可节约用电 1 kW·h-0.2 kW·h=0.8 kW·h,则每个月能节省24度电. 易错辨析 (1)利用多用电表既可以测电流、电压、电阻,还可以判断电路故障.(　　) (2)用欧姆表测电阻,指针摆动的角度越大,则被测电阻阻值越大.(　　) (3)欧姆表的每一挡的测量范围都是0~∞.(　　) (4)利用同一个挡位测不同阻值的电阻时要重新调零.(　　) √ × 欧姆表的零刻度在表盘右边,表笔短接时指针在左边,同一挡位,指针摆动的角度越大,电阻越小. √ × 不换挡位时不用重新调零. 重难探究·能力素养全提升 探究点一　多用电表的原理 导学探究 把量程为0~3 mA的电流表改装成欧姆表的示意图如图所示,其中电源电动势E=1.5 V.改装后若将原电流表3 mA刻度处定为零阻值位置,则1.5 mA刻度处对应阻值为多少? 知识归纳 1.欧姆表的测量原理 欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律,其内部电路结构如图所示,由电源、电流表、滑动变阻器和表笔组成. 2.欧姆表刻度盘特点 (1)如图甲所示,当红、黑表笔短接时(被测电阻为0),调节欧姆调零电阻,使电流表指针满偏,所以在电流满偏处标电阻“0”.如图乙所示,当红、黑表笔断开时,电流表中电流为零,此时表笔间电阻无穷大,所以在表盘上电流零处标电阻“∞”. (2)如图丙所示,当红、黑表笔间待测电阻Rx=R2(欧姆表总电阻)时,电流为 ,指针指在刻度盘的中央,所以在盘的中央处标出的电阻等于欧姆表的总内阻(叫中值电阻). (3)Ix与Rx之间不是线性关系,欧姆表的刻度不均匀. (4)欧姆表偏角(偏角是指相对零电流位置而言的)越大,表明被测电阻越小. 3.多用电表的结构及使用 (1)多用电表的电路如图所示 (2)多用电表由表头、电流测量电路、电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等组成. (3)电表的使用 ①测量时,红表笔要插入正插孔、黑表笔要插入负插孔,并通过转换开关接入待测量相应的测量端,使用时,电路只有一部分起作用. ②电表的表盘有三排刻度,最上一排不均匀的是电阻刻度;中间一排均匀的是电压和电流刻度,对应这个刻度有几排数字,这些数字是用来在选用不同量程时方便读数的;最下面一排是低压交流电的电压刻度,高中阶段不用. (4)电流进出电表的流向 ①电流挡串联接入电路,电流从红表笔流进电表,从黑表笔流出. ②电压挡并联接入电路,红表笔接高电势点,黑表笔接低电势点,电流仍然从红表笔流进电表,从黑表笔流出. ③使用欧姆挡时,红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极.电流仍然从红表笔流进电表,从黑表笔流出. 规律方法　不管多用电表测量什么量,相对电表而言,电流的方向都是“红进黑出”. 典例剖析 【例题1】 若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA,内装一节干电池,电动势为1.5 V,那么该欧姆表的内阻为　　　　Ω.待测电阻接入红、黑两表笔之间时,指针指在刻度盘的中央,则待测电阻的阻值为　　　　Ω.若指针指在满刻度的 处,则待测电阻的阻值为　　　Ω.  300 300 100 对点演练 1.一个将电流表改装成欧姆表的示意图如图所示,此欧姆表已经调零,用此 A.4R B.5R C.10R D.16R D 解析 当进行电阻调零时,待测电阻为零,此时电流最大;当接入电阻时,指针偏转角度减小,通过电流的变化情况来判断外电阻的变化情况.当进行电阻 探究点二　多用电表的使用方法 导学探究 在测量定值电阻的阻值时,多用电表的红、黑表笔接反,表盘的指针是否反向偏转? 提示 在测量定值电阻的阻值时,多用电表的红、黑表笔接反对测量无影响. 知识归纳 1.机械调零:轻轻转动表盘下面的机械调零旋钮,使指针处于左端电流零刻度位置. 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.使用多用电表前如果不仔细选好挡位和量程,可能会误用“μA”“mA”或“Ω”挡去测量电压,就有烧坏多用电表的危险. 3.正确接入测量电路:正确选好挡位和量程后,将红、黑表笔连入电路. (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,若换挡,则必须重新进行欧姆调零. 　换挡时不必进行机械调零 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. 5.注意事项 (1)电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出. (2)读数要看清选择开关所选择的量程,搞清楚每一小格表示多少,及应读到的有效数字位数. (3)测电阻时注意: ①测电阻必须把待测电阻隔离. ②两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零. ③读数时应乘以相应的倍率. ④合理选择量程,使指针尽可能指在中值附近. ⑤欧姆表的表盘刻度不均匀,一般不估读. 典例剖析 【例题2】 某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻. (1)完成下列测量步骤: ①检查多用电表的机械零点,进行机械调零; ②将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至“×10”欧姆挡上; ③将红、黑表笔短接,进行欧姆调零; 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测量发现指针向右的偏角过大,为了得到准确的测量结果,应将选择开关旋转到　　　　(选填“×1”或“×100”)欧姆挡后,再次测量;  ⑥测量完成后,将选择开关拨至　　　 　位置.  (2)以上实验过程中,缺少的实验步骤是　　　　　　.  黑　 ×1 “OFF”挡或交流电压最高挡　 见解析 解析 (1)④黑表笔接内部电源的正极,所以测正向电阻时,应将红表笔接二极管负极,将黑表笔接二极管正极. ⑤为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,测量发现指针向右的偏角过大,说明电流过大,电阻较小,应选用倍率更小的“×1”挡. ⑥测量完成后,将选择开关拨至“OFF”挡或交流电压最高挡位置. (2)换挡后应该将红、黑表笔短接,进行欧姆调零. 教你析题 读取题干 获取信息 二极管的正向电阻 电流从二极管正极流向负极 “×10”欧姆挡 读数与倍率相乘即为阻值 红、黑表笔短接,进行欧姆调零 每调挡,就得欧姆调零一次 测正向电阻时,将　　　(选填“红”或“黑”)表笔接二极管正极  多用表的电流方向:红进黑出 指针向右的偏角过大 读数太小,应选用倍率更小的挡位 测量完成后,将选择开关拨至　　　　位置  实验仪器规范操作 教你破题 规律方法　使用多用电表时的注意事项 (1)极性:对于两表笔,红正黑负,电流红进黑出. (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)读数:测直流电流和电压时刻度是均匀的,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”;用欧姆挡测电阻时,阻值为读数×倍率. 对点演练 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　　　　.  直流电压 1.5 V 直流电流 60 mA 电阻 1 000 Ω 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1.5 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60 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10×100 Ω=1 000 Ω. 探究点三　用多用电表判断电路的故障 导学探究 维修家电的师傅利用如图所示的一块多用电表便能检查出家用电器出现的各种故障,如电视机无像、无声,收音机收不到无线电信号,洗衣机不转等. 多用电表有哪些用途?怎样用它判断一段导线 内部有无断点? 提示 测电压、电流、电阻等;测其电阻,若电阻非常大则有断点,若电阻很小则无断点. 知识归纳 一般先用电压最高挡进行检测 1.故障种类及特点 (1)短路的特点:总电路中有电流,但短路部分电压为零;被短路的用电器不工作,与之串联的用电器工作电流增大. (2)断路的特点:在电源正常的情况下,断路部分电流为零,但断路处两端有电压,若干路断路则断路处两端电压等于电源电动势. 2.分析与检测方法 (1)电压表检测法 若电路发生断路,将电压表与电源并联,若有电压表指针偏转则说明电源完好,然后将电压表逐段与电路并联,若测量某一段电路时电压表指针偏转,则说明该段电路中有断点.若电路发生短路,将电压表逐段与电路并联,若测量某一段电路时电压表示数为零,则该段电路发生短路. (2)多用电表检测法 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),说明该部分发生短路;若检测部分指针几乎不动(电阻几乎无限大),说明该部分发生断路. 典例剖析 【例题3】 (多选)在如图所示的电路中,闭合开关S时,灯不亮,已知故障是灯泡处发生断路或短路引起的,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做了如下检查并作出判断(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(示数基本为0),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(示数基本为0),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 解析 选直流电压挡时,红、黑表笔分别接高、低电势点,若指针偏转,则说明a、b两点间有电压,a、b之间发生断路;若指针不偏转,则说明a、b两点电势相等,a、b之间发生短路,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.分析可知3正确,故选项A、C正确. 规律方法　在用多用电表的电压挡进行电压测量时,要先选用量程大的电压挡进行试测,在满足示数不超过量程的条件下,量程越小越好,这样可以使示数明显,减小测量误差.在用欧姆挡进行测量时,首先要断开电源,然后再进行测量. 对点演练 3.如图所示是某同学连接的实验实物图,闭合开关S后,发现A、B灯都不亮,他用多用电表的欧姆挡检查故障. (1)测试前,应将开关S　　　　(选填“断开”或“闭合”).  断开 (2)测量结果如下表所示,由此可以断定故障是　　　　.  A.A灯处发生断路 B.B灯处发生断路 C.A、B灯处都发生断路 D.d、e间导线断路了 D 解析 (1)用欧姆挡检查时,测试前应首先将开关S断开. (2)根据表针偏转情况,接c、d时指针有偏转,说明不是灯A处发生断路;接e、f时指针有偏转,说明也不是灯B处发生断路;接d、e时指针不发生偏转,电阻无穷大,可以断定是d、e间导线断路了. 学以致用·随堂检测全达标 1 2 3 4 1.(多用电表的使用方法)如图所示为一多用电表表盘. (1)如果用10 V直流电流挡测量电流,则读数为　　　　 A.  (2)如果用“×100”欧姆挡测电阻,则读数为　　　　 Ω.  6.6 800 1 2 3 4 解析 (1)直流10 A挡,读表盘上中间的刻度“0~10”,最小分度为“0.2 A”,读数为6.6 A. (2)电阻“×100”挡,读表盘上第一排刻度,测量值为8×100 Ω=800 Ω. 1 2 3 4 2.(多用电表的使用方法)(1)使用多用电表测量电阻时,如果选择“×10”欧姆挡发现指针偏转过大,则应将选择开关S拨至　　　　(选填“×1”或“×100”)欧姆挡,重新进行　　　　　　　后测量.  (2)一正在测量中的多用电表的表盘如图所示. ①如果是用“×10”欧姆挡测量电阻,则读数为　　　　 Ω.  ②如果是用5 V直流电压挡测量电压,则读数为　　　　 V.  ×1 欧姆调零 300 2.20 1 2 3 4 解析 (1)测量电阻时指针偏转过大,是因为所选挡位倍率太大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,即“×1”欧姆挡,并重新进行欧姆调零后测量. (2)①如果是用“×10”欧姆挡测量电阻,由图示表盘可知,其读数为 30×10 Ω=300 Ω. ②如果是用5 V直流电压挡测量电压,由图示表盘可知,其分度值为0.1 V,其读数为2.20 V. 1 2 3 4 3.(多用电表的原理)(2024广东茂名高二阶段练习)电流表G1的量程为0~5 mA,内阻为290 Ω.把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流和电压的测量都各有两个量程.当开关S接到1或2位置时为电流挡,其中小量程为0~10 mA,大量程为0~100 mA. (1)对于此多用电表,当开关S接到位置5时是 　　　　挡.  (2)开关S接位置　　　　(选填“1”或“2”)时是小量程的电流挡,图中电阻R2=　　　　 Ω.  (3)已知电源E的电动势为3 V,短接A、B表笔进行欧姆调零后,此欧姆挡的内阻为　　　 Ω.现用该挡测一未知电阻的阻值,指针偏转到电流表G1满刻度的 处,则该未知电阻的阻值 为　　　　 Ω.  电压 2　 261 300 200 1 2 3 4 解析 (1)当开关S接位置5时,电流表与电阻R3串联,电阻R3起到分压作用,电表为电压表. (2)当开关S接到位置2时,并联的电阻大,分流小,其电流表的量程小,因此开关S接位置2时是小量程的电流挡;设开关S接1时的最大电流为I1,接2时最大电流为I2,由题意可知,当开关接到1时,有Ig(r+R2)=(I1-Ig)R1,当开关接到2时,有Igr=(I2-Ig)(R1+R2),代入数据解得R2=261 Ω. (3)由上述分析可知,当开关S接到位置3时,电路中的满偏电流Im=10 mA, 1 2 3 4 4.(用多用电表判断电路的故障)(2024广东江门高二期末)多用电表是一种重要的电路检测工具,其用途很广. 甲 某电路的电路图如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其连接完好.使用多用电表50 V直流电压挡检测故障,将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点. 1 2 3 4 (1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示,读数为　　　　 V,说明　　　　(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”)正常.  (2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和乙图相同,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”).  乙 11 蓄电池 小灯泡 1 2 3 4 解析 (1)电压表读数11 V,由于电压表有读数,说明与电源形成了回路,故蓄电池正常. (2)当开关闭合时,红表笔接b,黑表笔接c,电压表有读数,说明电路接通了,说明保险丝、电源和开关无故障.所以发生故障的器件只能是小灯泡. 提示 欧姆表内阻R内= Ω=500 Ω,电流为1.5 mA时,I=,则 R=R内=500 Ω. (1)当红、黑表笔接触时(相当于被测电阻为0),调节滑动变阻器,使电流表指针指在最大值Ig处,由闭合电路欧姆定律可得Ig=,得欧姆表的总电阻RΩ==Rg+r+R1. (2)当红、黑表笔间接入待测电阻Rx时,电流表指针指在Ix处,有Ix=,得Rx=-RΩ,由此可知,电阻与电流存在一一对应的关系.因此只要将原来的电流刻度转换成对应的电阻刻度,指针就能够指示出被测电阻. I= 解析 将红、黑表笔短接,调节调零电阻的阻值,当电流表指针满偏时Ig=,欧姆表的内阻R内=Rg+r+R0= Ω=300 Ω 当电流为Ig时,有Ig=,即R内+Rx1==600 Ω,故Rx1=300 Ω 当电流为Ig时,有Ig=,即R内+Rx2==400 Ω,故Rx2=100 Ω. 欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度 处,则该电阻的阻值为(　　) 调零时,根据闭合电路的欧姆定律,此时表头满偏,即Ig=,当测量电阻值为R的电阻时,有,设待测电阻阻值为Rx,则有,联立各式得Rx=16R. 测试点 c、d d、e e、f 表头指 针示意 根据闭合电路欧姆定律可得R内= Ω=300 Ω;由指针偏转到电流表G1满刻度的处可得Im=,解得Rx=200 Ω. $