11.5 实验:练习使用多用电表 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
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摘要:
该高中物理课件聚焦“练习使用多用电表”实验,系统涵盖多用电表的构造识别、电压/电流/电阻测量(含二极管正反向电阻)、读数方法及电路故障检测等核心知识点。课堂导入通过回顾电流表、电压表使用,结合“基础落实”模块的部件功能解析与分步操作(如测电流时红表笔流入串联电路),搭建从单一电表到综合仪器应用的学习支架,衔接电路基础与实验技能。
其亮点在于以“科学探究”为主线,通过“易错辨析”(如纠正“电阻挡指针偏转越大越精确”误区)规范操作,“重难探究”中测量二极管电阻(黑表笔接正极测正向电阻)等实例,结合“方法技巧”(读数分刻度线、测电阻五步流程)落实“物理观念”。学生能在实操中深化仪器原理认知,教师可直接利用分层例题与随堂检测提升教学效率。
内容正文:
第十一章 电路及其应用
5. 实验:练习使用多用电表
学 习 目 标
1.通过观察,了解多用电表的表盘及测量功能,会根据需要正确选择测量挡位。(物理观念)
2.通过实验操作,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量晶体二极管正、反向电阻,了解晶体二极管的单向导电性。在实验中培养规范操作的习惯。(科学探究)
3.了解数字式多用电表的特点。(物理观念)
基础落实·必备知识全过关
一、认识多用电表
1.用途:简单的多用电表可用来测量
、 、
以
及 。
直流电流
直流电压
交流电压
电阻
2.外形构造
二、使用多用电表
1.使用前应该调整指针定位螺丝,使指针指到 。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 。不使用的时候应该把选择开关旋转到 位置。
2.测电压
(1)将多用电表的选择开关旋至直流电压挡,选择大于小灯泡两端电压估计值的 。
(2)用两支表笔分别接触灯泡两端的接线柱,注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔 。
(3)根据表盘上相应量程的直流电压刻度进行读数,记录小灯泡两端的电压值。
零刻度
合适的量程
OFF
量程
高
3.测电流
(1)将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,注意选择大于通过小灯泡电流估计值的 。
(2)把多用电表从导线断开处串联在电路中,注意电流应该从 流入多用电表。
(3)闭合开关,根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数,记录通过小灯泡的电流值。
选量程,电流从红表笔流入
量程
红表笔
4.测电阻
(1)假如事先知道电阻的大致数值,应该选择适当倍率的电阻挡,使测量时表针落在刻度盘的 区域。
(2)如果不能估计未知电阻的大小,可以先用中等倍率的某个电阻挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量,电阻值为读数
【要点提示】 无论测电流、电压还是电阻,电路中的电流总是从红表笔流入、黑表笔流出。
乘 。
中间
倍率
三、数字式多用电表
某种数字式多用电表如图所示。数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便。
易错辨析
(1)多用电表所有刻度线都是均匀的。 ( )
(2)用多用电表测电压或测电流时,电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出。
( )
(3)使用多用电表电阻挡测电阻时,指针摆动角度越大,测量越精确。 ( )
(4)电阻表的每一挡的测量范围都是0~∞,所以使用过程中可以不用换挡,
直接测电阻。 ( )
提示:多用电表的电阻刻度线是不均匀的。
提示:使用多用电表电阻挡测电阻时,指针尽量指到中间位置附近。
提示:使用多用电表电阻挡测电阻时,指针尽量指到中间位置附近,测量准确。
×
×
√
×
(5)利用多用电表的电流挡和电压挡时,使用方法和电流表、电压表相同。
( )
(6)多用电表测量完毕,应把选择开关旋转到OFF位置。 ( )
√
√
重难探究·能力素养全提升
探究点一 多用电表的读数
导学探究
【例1】 多用电表的刻度盘如图所示。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“×1k”)。
(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为0~50 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0~250 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。
(3)当选用量程为0~10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所
测
电压为 V。
1.5×103
×1k
25.0
125
5.0
解析:(1)电阻表读数:对应最上一行刻度值为15,倍率为“×100”,读数为1.5×103 Ω;测2.0×104 Ω的电阻时应选“×1k”的电阻挡。
(2)选50 mA电流挡,则每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA,指针对应的读数为25.0 mA;选择量程为0~250 mA的电流挡,则每一小格表示5 mA,测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA,指针对应的读数为125 mA。
(3)选择10 V电压挡,则每一小格表示0.2 V,测量的精确度为0.2 V,应估读到0.1 V,指针对应的读数为5.0 V。
方法技巧 1.读数时要注意读表盘上的哪条刻度线。电阻表刻度不均匀,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、电流表的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。
探究点二 用多用电表测量电阻的电阻值
典例剖析
角度1测量定值电阻的电阻值
【例2】用多用电表的电阻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为欧姆调零旋钮。
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上电阻挡的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使其尖端对准电阻挡“×1k”倍率
d.旋转S使其尖端对准电阻挡“×100”倍率
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔
(1)选择正确的步骤并按合理的顺序填写在横线上: 。(选填字母)
cabe
30 000
(2)根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为 Ω。
解析:(1)测量几十千欧的电阻R,应选择“×1k”挡位,使用前应先进行欧姆调零,然后依据电阻表的示数,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挡,拔出表笔。
(2)电阻表的示数乘以相应挡位的倍率即待测电阻的阻值30 000 Ω。
方法技巧 1.用多用电表测量电阻的步骤
(1)机械调零:测量前,旋转机械调零旋钮,使指针指向左边的0刻度。
(2)选倍率挡: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倍率挡位,使测量时指针指在表盘刻度中央附近。
(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,旋转欧姆调零旋钮,使指针指向“0”。
(4)测量、读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘倍率即为待测电阻阻值。
(5)实验完毕,将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
2.测电阻时的注意事项
(1)测电阻必须把待测电阻从电路中隔离出来,手不能接触电阻。
(2)牢记两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零。
(3)电阻表的表盘刻度不均匀,一般不估读。
角度2测量二极管的正、反向电阻值
【例3】 用多用电表的电阻挡去测量某个二极管的正向电阻。
(1)实验前将多用电表调至电阻挡“×1”挡,将红、黑表笔短接,调节旋钮,使指针指在 ;
(2)连接电路,并将黑表笔接二极管的 ;
(3)在图甲中补上二极管的正向接法;
甲
电阻的零刻度
正极
答案:见解析图
(4)若多用电表的指针偏转情况如图乙所示,则二极管的正向电阻为______ Ω。
乙
16
解析:(1)在进行欧姆调零时,应将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指到电阻的零刻度处。
(2)根据多用电表原理可知,多用电表内部电源的正极与黑表笔接触,所以将黑表笔接二极管的正极。
(3)连接电路如图所示。
(4)二极管的正向电阻为R=16×1 Ω=16 Ω。
方法技巧 1.二极管的特点
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:电流从正极流入时电阻很小,而从负极流入时电阻很大。
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旋至低倍率的电阻挡,欧姆调零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,欧姆调零后将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极。
对点演练
1.在用多用电表的电阻挡测量阻值约为100 Ω的电阻Rx时:
(1)选择电阻挡 (选填“×1”或“×10”)倍率并进行测量后,电阻表的指针位置如图所示,则被测电阻的阻值为 Ω。
×10
110
(2)使用电阻挡测电阻时,下列说法正确的是 。
A.如果指针偏转角度过小,应将S拨至倍率较小的挡位,重新欧姆调零后进行测量
B.测量电路中的某个电阻时,应该把该电阻与电路断开
C.测量阻值不同的电阻时都需要重新进行欧姆调零
D.在外电路中,电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔
B
解析:(1)测量阻值约为100 Ω的电阻Rx可选择电阻挡“×10”的倍率。
根据题图所示指针位置,此被测电阻的阻值为11×10 Ω=110 Ω。
解析:(2)测量电阻时如果指针偏转角度过小,说明所选倍率太小,为减小测量误差,应将选择开关S拨至倍率较大的挡位,重新欧姆调零后进行测量,A错误;测量电路中的某个电阻时,为保护电表,应该把该电阻与电路断开,B正确;用电阻表测电阻,换挡后要重新进行欧姆调零,用同一挡位测不同阻值的电阻不需要重新进行欧姆调零,C错误;测量电阻时,电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出,在外电路,经被测电阻回到红表笔,D错误。
2.用多用电表的电阻挡“×100”倍率测试三只晶体二极管,其结果依次如图中的甲、乙、丙所示,由图可知,图 中的二极管是好的,该二极管
的
正极是 端。
乙
a
解析:二极管的特性是正向电阻很小,反向电阻极大,由此可知,图乙中的二极管是好的。
由于使用多用电表电阻挡时,电流由黑表笔流出多用电表,从红表笔流入多用电表,图乙中电流由a流向b时二极管的电阻很小,故二极管的正极是a端。
探究点三 用多用电表检测电路故障
典例剖析
【例4】 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:直流电源(电压为3 V)、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3 V,则表明_________ ____________可能断路。
直流电压
电阻
开关或连
连接点5、6
解析:(1)当连接点1、2已接好时,电路中已有电压存在,故需用直流电压挡来检测电路。当连接点1、2同时断开时,电路中没有电源提供电压,要检测电路故障,只有通过检测各段电路的电阻是否异常,故采用电阻挡。
(2)当电路中两点间有电压时,这表明在此两点之外的电路与电源两极是连通的。当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时,就可以确定断路位置在此两点之间。
方法技巧 用多用电表检测电路故障的方法
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.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。
学以致用·随堂检测全达标
1.(多用电表读数)如图所示,一个多用电表的选择开关指在电阻“×10”挡,此时的测量值为 ;选择开关指在直流250 V电压挡,此时的测量值为 ,选择开关指在直流10 V电压挡,测量值应该为 ,选择开关指在直流100 mA电流挡,测量值应该为 。
40Ω
200V
8.0V
80mA
2.(用多用电表测量电阻)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 ,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“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件 ,
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 (选填字母)的顺序进行操作,再完成读数
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与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动T部件,对电表进行校准
S
T
0刻线
ADC
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,根据电阻表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则可知,应先换用较大倍率的挡位,因此步骤A合理;然后,每换一个挡位应重新调零,则选步骤D;最后,测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻的两引线相接,应选步骤C。
3.(用多用电表检测电路故障)在“金属电阻率的测量”实验中,某同学连接电路如图所示,闭合开关后,发现电路有故障(已知电源电压为E,在图中用电池组的符号代替,电表和导线均完好)。
(1)若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是__________(选填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)。
(2)若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至_____________(选填“电阻×100”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)挡,再将 (选填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。
(3)在第(2)问的条件下,若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是 、 、 。
待测金属丝
直流电压10 V
红
0
E
红
解析:(1)电流表示数为零,说明外电路一定是断路,电压表有示数为E,说明电源与电压表之间的连接无断路,所以发生故障的一定是待测金属丝。
(2)电流表示数为零,说明外电路一定存在着断路。因为电源两端有电压,所以不能用电流表来检测,只能用电压表(量程高于电源电压)来检测,没有电压表的情况下,则利用多用电表的直流电压10 V挡来检查故障。多用电表的红表笔应和电源的正极相连。
(3)根据电路中电压分配关系知,多用电表示数依次是0,E,E。
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