第2章 第2节 实验：练习使用多用电表-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用课件(教科版)

第2节　实验：练习使用多用电表 课前 知识梳理 1 典例 分类讲解 2 内容 索引 随堂 巩固落实 3 课前 知识梳理 PART 01 第一部分 3 一、实验目的 1．通过实际操作学会使用多用电表，测量电压、电流和电阻。 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。 二、实验器材 多用电表、不同阻值的电阻、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线等。 课前 知识梳理 返回导航 三、实验步骤 1．测电阻 (1)先选择电阻挡的某一挡位，例如“×100”挡，进行“电阻调零”，使指针指到电阻的零刻线处。 (2)分别用两支表笔接触待测电阻的两端，观察指针指示的位置。如果偏转角度过大或过小，应改变量程，每次改变量程后都要重新进行“电阻调零”，再正确测量并读取数据，然后乘以相应的倍率，即得到待测电阻的阻值。 课前 知识梳理 返回导航 2．测量通过小灯泡的电流及它两端的电压 (1)用干电池作电源，连接小灯泡电路，如图所示。 (2)断开开关S，把电表的选择开关旋转至直流电流挡适当的量程，用两支表笔分别接触开关的两个接线柱，观察指针偏转情况，读取并记录数据。 (3)闭合开关S，把电表的选择开关旋转至直流电压挡适当的量程，用两支表笔分别接触小灯泡的两个接线柱，观察指针偏转情况，读取并记录数据。 课前 知识梳理 返回导航 3．判断二极管的正负极 把多用电表的选择开关扳到电阻挡适当量程，让两支表笔分别接触二极管的两根引线，然后变换两表笔的位置再次与二极管的两根引线接触。根据两次指针的偏转情况即可确定二极管的正极和负极。 课前 知识梳理 返回导航 四、注意事项 1．待测量的电阻必须脱离电源，测量时不要两只手同时接触电阻的两端。 2．黑表笔与表内电池的正极相连，红表笔与表内电池的负极相连。 3．测量电流或电压时，应该让红表笔接到电势较高的一端。多用电表使用完毕后，应该把选择开关置于OFF挡或交流电压的最高挡。 课前 知识梳理 返回导航 五、多用电表检查电路故障 1．故障种类及特点 (1)短路的特点：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，但断路处有电压，若干路断路，则断路处电压等于电源电压。 课前 知识梳理 返回导航 2．分析与检测方法 (1)电压表检测法 若电路断路，则将电压表与电源并联，若有电压则说明电源完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表指针偏转，则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，则该段被短路。 课前 知识梳理 返回导航 (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，则说明两点间电路正常；若检测部分电阻很小(几乎为零)，则说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，则说明该部分有断路。 课前 知识梳理 返回导航 典例 分类讲解 PART 02 第二部分 12 题型一　多用电表的操作与读数 　　　(1)关于多用电表的使用，下列操作正确的是________。 A．测电压时，应按图甲连接方式测量 B．测电流时，应按图乙连接方式测量 C.测电阻时，应按图丙连接方式测量 D．测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量 B 典例 分类讲解 返回导航 [解析]　根据“电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表”来进行判断，题图甲中应该让红表笔在左边，黑表笔在右边，A错误； 题图乙中，多用电表与灯泡串联测电流，且电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，B正确； 用多用电表测电阻时，应该将待测电阻从电路中拆下来再进行测量，C错误； 题图丁中，电流从黑表笔流出，正向通过二极管，故此时测的是二极管的正向电阻，D错误。 典例 分类讲解 返回导航 (2)如图所示，这是一正在测量中的多用电表表盘，如果用欧姆挡“×100”测量，则读数为________Ω；如果用“直流5 V”挡测量，则读数为________V。 [解析]　此时欧姆挡读数为8×100 Ω＝800 Ω，用“直流5 V”挡测量，精度为0.1 V，故需估读一位，此时读数为3.30 V。　 800 3.30 典例 分类讲解 返回导航 (3)某同学用多用电表测电阻，用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的________(选填“×100”或“×1”)挡位，然后重新进行________，再次测量该电阻的阻值。 ×1 欧姆调零 典例 分类讲解 返回导航 　　　(1)多用电表的示意图如图甲所示，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下： 典例 分类讲解 返回导航 ①调节指针定位螺丝，使电表指针停在________(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻度线； ②将选择开关旋转到欧姆挡的__________(选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)位置； ③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节______________，使电表指针对准________(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻度线； 电流 ×1 欧姆调零旋钮 电阻 典例 分类讲解 返回导航 ④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，则该电阻的阻值为________Ω； ⑤测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。 19 典例 分类讲解 返回导航 [解析]　(1)①使用多用电表前，先进行机械调零，调节指针定位螺丝，使指针停在电流的“0”刻度线； ②先选挡位，由于待测电阻约为20 Ω，与欧姆表中央刻度值相近，所以选“×1”挡位； ③欧姆调零，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准电阻的“0”刻度线； ④欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，题图乙中读数为19 Ω×1＝19 Ω。 典例 分类讲解 返回导航 (2)为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏角非常小，下列判断和做法正确的是________(填字母代号)。 A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆 B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆 C．如需进一步测量可换“×100”挡，调零后测量 D．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量 BC 典例 分类讲解 返回导航 [解析]　指针偏角非常小，通过电表内部电流计的电流很小，说明挡位倍率过小，则待测电阻阻值很大，有几千欧姆，应该选“×100”挡，使指针到中央刻度附近，换挡后要重新欧姆调零再测量，故A、D错误，B、C正确。 典例 分类讲解 返回导航 题型二　用多用电表测量二极管 　　　(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电阻阻值，先将选择开关旋至倍率“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，结果发现欧姆表指针如图所示，则此电阻的阻值为________Ω。 260 典例 分类讲解 返回导航 [解析]　欧姆表指针指示刻度为26，选择开关旋到“×10”挡，即倍率为×10，则最后读数为10×26 Ω＝260 Ω。 典例 分类讲解 返回导航 (2)实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用电表转换开关拨到电阻“×100”挡，并重新进行欧姆调零后，分别测它们的正、负电阻加以鉴别： 测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ； 测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ； 测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端。 典例 分类讲解 返回导航 则甲、乙、丙三个元件分别是________。 A．电容器、电阻、晶体二极管 B．电阻、电容器、晶体二极管 C．电阻、晶体二极管、电容器 D．晶体二极管、电阻、电容器 C 典例 分类讲解 返回导航 [解析] 测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ，说明正反接阻值一样，所以甲元件是电阻；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ，说明正向接时阻值较小，反向接时阻值非常大，因此乙元件是晶体二极管；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端，说明刚开始时正在给电容器充电，电容器阻值较小，当稳定后其阻值会很大，则丙元件是电容器。故选C。 典例 分类讲解 返回导航 　　　(2024·北师大实验中学校考)某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。 (1)他选择“×10”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很大，如图1中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到________(选填“×1”或“×100”)的挡位；并把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向________Ω。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻，表针指在如图1中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为________Ω。 ×1 0 6 典例 分类讲解 返回导航 (2)若用已调好的多用电表欧姆挡“×10”挡来探测一只二极管的正、负极(如图2所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针几乎不发生偏转(即指示电阻接近无限大)；再将两表笔与二极管两极的连接情况对调，发现表针指在图1表盘中的虚线①的位置，此时红表笔接触的是二极管的________(选填“正”或“负”)极。 负 典例 分类讲解 返回导航 [解析]　(1)表针应指在中间三分之一误差较小，偏角大说明阻值小，要换较小挡位×1，重新调零使指针指向右侧0 Ω。 根据欧姆表的读数原理可知未知电阻的测量值R＝6×1 Ω＝6 Ω。 (2)二极管具有单向导电性，表针指在题图1中的虚线①位置，说明此时二极管电阻不是无穷大，可通电流，根据“红进黑出”可知红表笔接二极管的负极。 典例 分类讲解 返回导航 　　(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，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做出判断(见下表)。以下操作和判断正确的是(　　) 题型三　用多用电表判断电路故障 典例 分类讲解 返回导航 A.1　　　　　　　 B．2 C．3 D．都不正确 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，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；指针偏转最大，灯短路 √ √ 典例 分类讲解 返回导航 [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两点有电压，其他地方完好，而a、b之间有断路，若指针不偏转，则说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，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；而3显然正确，故A、C正确。 典例 分类讲解 返回导航 随堂 巩固落实 PART 03 第三部分 34 1．(多选)(2024·福建泉州统考期末)贴片电阻是电子电路中常用的元件，其阻值常用三位(或四位)数字表示。如图甲所示，“123”表示“12”后面有“3”个零，即“12 000 Ω”；“5 102”表示“510”后面有“2”个零，即“51 000 Ω”。某同学用多用电表试测一贴片电阻的阻值，先把选择开关旋至欧姆挡“×100”，调零后将表笔搭在待测电阻两端，发现指针偏转太小，如图乙中a所示；换挡后，重新调零，再次测量，指针偏转如图乙中b所示。下列说法正确的是(　　) 随堂 巩固落实 返回导航 A．换挡后，选择开关旋至欧姆挡“×1 k” B．换挡后，选择开关旋至欧姆挡“×10” C．该贴片电阻阻值数字可能为“1 501” D．该贴片电阻阻值数字可能为“153” √ √ 随堂 巩固落实 返回导航 解析：欧姆表表盘右端为“0”，把选择开关旋到“×100”挡位，由题图乙可以看出测量时指针偏转角度太小，说明被测电阻阻值大，应改为较大挡，即换挡后，选择开关旋至欧姆挡“×1 k”，故A正确，B错误； 指针偏转如题图乙中b，读数应该为15 000 Ω，由题意可知该贴片电阻阻值数字可能为“153”，故C错误，D正确。 随堂 巩固落实 返回导航 2．某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线与其接触完好，维修人员使用已经调好的多用电表直流50 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点。 (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”)正常。 (2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然如图乙，可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。 11.5(11.4～11.6均可) 蓄电池 小灯 随堂 巩固落实 返回导航 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、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，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； 随堂 巩固落实 返回导航 (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)测量时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”)的倍率挡位后，再次测量； (6)测量完成后，将选择开关拨到____________________________位置； (7)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 换挡后，将红、黑表笔短接，进行欧姆调零 随堂 巩固落实 返回导航 解析：(4)黑表笔接内部电源的正极，所以测正向电阻时，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，换“×1”挡位。 (6)测量完成后，将选择开关拨向“OFF”挡或交流电压最高挡位置。 (7)每次换挡位后都应该将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。 随堂 巩固落实 返回导航 $