4.4 练习使用多用电表 课件-2025-2026学年高二上学期物理粤教版必修第三册

首先先来了解一下多用电表的表面结构，其表面分为上下两部分，上半部分为表盘，共有六条刻度线。其中第一条蓝色刻度，其刻度分布不均匀，用于读取电阻值，指针初始位置的阻值为无穷大位，指针满偏位置的组值为零。第二条是均匀分布的黑色刻度，用于读取交流电压、直流电压以及直流电流值分别有三个档位的电压、电流测量示数。第三条红色刻度为电容的测量。第四条蓝色刻度为二极管检测。第五条黑色刻度为三极管、穿透电流以及二极管的反向电压的测量。第六条红色刻度为电池测量，在表盘的下方还有一个调零螺丝，用它可以进行机械调零下半部分的正中央为档位切换开关，周围标有测量功能和量程，分别为直流电压档、交流电压档、电阻档、直流电流档、电池测量档。选择开关的右上角为欧姆调零旋钮，用它可以进行欧姆调0，但未切换。开关的右侧为二极管测量区域，但未切换开关的下方有一对正负插孔，红表笔插正插孔，黑表笔插孔。插孔下面我们将用多用电表进行常用的测量。 在用多用电表测量电阻前，先要了解多用电表测电阻的原理。多用电表的欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的。测量电阻的仪表可直接读出电阻值，比用伏安法测电阻方便。调零时，IG等于一除以RG加大R加小R的和。测量时I等于一除以RG加大R加小R加RX的和。只要将对应RX值的电流刻度改为组织RNX的标度即为欧姆表。由于电流I与电阻R的非线性关系，使用前先观察多用电表，看指针是否指向电流的零刻度。其次将选择开关置于欧姆档的一档，短接红黑表笔调节欧姆调零旋钮，使指针指到0欧姆位置。然后断开表笔，接下来我们开始测量定值电阻的阻值。选择合适的档位，将两表笔分别接触标定值为十欧的定值电阻两端，读出电阻值，此时测的定值电阻的阻值为12欧，与标定值进行比较。更换另一个定值电阻，重复上述步骤，再将两表笔分别接触标定值为560欧的定值电阻两端，读出电阻值，此时测的定值电阻的阻值为450欧，与标定值进行比较。 设计并画出电路图。接下来根据电路图连接电路，连接电路时，开关应处于断开状态。注意红表笔接触点的电视应该比黑表笔高，估测小灯泡两端的电压，将多用电表的选择开关旋至直流电压档，其量程应该大于小灯泡两端电压的估计值。闭合。开关，调节滑动。变阻器，正视表针，读出表盘示数。此时多用电表的读数为一服。 第四节 练习使用多用电表 第四章 闭合电路 Physics 理解多用电表电阻挡测电阻的原理 了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能 02 01 重点 重难点 会使用多用电表测量电流、电压和电阻，并能测量二极管的正、反向电阻 03 会排查电路故障 04 重难点 （1）伏安法测电阻 （2）多用电表测电阻 多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量电流、电压以及电阻。 情境导入 把电流表、电压表、欧姆表组合在一起，成为多用表，该如何使用呢？ 多用电表，又叫"万用表"。 当用电器需要维修时，修理工人也可以用其进行检测。 情境导入 01 多用电表 认识多用电表 指针式多用电表 机械调零旋钮 红、黑表笔 选择开关 欧姆调零旋钮 刻度显示盘 电阻的刻度线 直流电流、电压刻度线 交变电压2.5V的刻度线 机械调零旋钮 指针 交、直流电压挡 直流电流挡 电阻挡 红、黑表 笔插孔 电流从红表笔流入，黑表笔流出 欧姆调零旋钮 数字式多用电表 数字式多用电表的上半部分为读数屏，下半部分是选择开关，数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示。 读数屏 选择开关 表笔 要点归纳 02 多用电表电阻挡的原理 r A B E R1 已知电源电动势E=1.5 V，内阻r=0.5 Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig=10 mA，电流表内阻Rg=7.5 Ω。 (1)若用导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R1调为多少才能使电流表恰好满偏？ r A B E R1 由Ig=可得，R1=-(Rg+r)=142 Ω (2)调到满偏后保持R1的值不变，在AB间接一个多大的电阻R0，才能使电流表指针指向刻度盘中间位置？ =，解得R0=150 Ω 已知电源电动势E=1.5 V，内阻r=0.5 Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig=10 mA，电流表内阻Rg=7.5 Ω。 (3)保持R1的值不变，如果把任意电阻Rx接在A、B间，电流表读数Ix与Rx的值有什么关系？ r A B E R1 Ix= Rx=-150(Ω) (4)通过以上计算，你有何发现？ Rx与Ix一一对应，若把电流表的电流刻度都按Rx=-150(Ω)的规律转换成电阻刻度，就可制成一个能直接测量电阻的仪器。 1.多用电表电阻挡(即欧姆表)由表头、电源和可变电阻三部分组成。 2.欧姆表的原理 欧姆表的测量原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路与外部被测电阻Rx一起组成闭合电路。 多用电表电阻挡的原理 要点归纳 (1)红、黑表笔短接，如图甲所示，被测电阻Rx=0时，调节调零电阻R1，使电流表指针达到满偏，有I=Ig= =，这一过程叫欧姆调零。满偏电流Ig处可标电阻大小为“0”。 (2)红、黑表笔断开，如图乙所示，被测电阻Rx→∞，有I=0，可以在I=0处标电阻大小为“∞”。 (3)当Rx为0到∞之间某一数值时，如图丙所示，Ix= =，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值。 (4)当Rx=Rg+R1+r时，指针偏转到表盘中间，有I=，此时Rx等于欧姆表的内阻，称为中值电阻。 1.电阻表的工作原理图如图所示。 (1)若表头的满偏电流为Ig=500 μA，干电池的电动势为1.5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的电阻表电阻填在下表中： 电流刻度 0 200 μA 300 μA 500 μA 电阻刻度 ∞ __________ __________ ____ 4.5×103 Ω 2×103 Ω 0 (2)这只电阻表的总内阻为______ Ω，表针偏转到满刻度的时，待测电阻为______ Ω。  3 000 6 000 例题 (1)对应电流“0”刻度的电阻刻度为“∞”，对应满偏电流“500 μA”刻度的电阻刻度为“0”， 所以欧姆调零时，由闭合电路的欧姆定律有Ig=， 解得电阻表总内阻R内=Rg+r+R0==3 000 Ω。 测量电阻Rx时有I=，得Rx=-R内， 当I=200 μA时，Rx=-3 000 Ω=4.5×103 Ω， 当I'=300 μA时，Rx'=-3 000 Ω=2×103 Ω。 (2)由(1)知电阻表总内阻为3 000 Ω，当表针偏转到满刻度的处时，通过电阻表的电流 I″== A。 Rx″=-R内=6 000 Ω。 03 多用电表的使用 A B 1 2 3 4 5 E r 如图所示是简化的多用电表电路图，它由表头G、电流表电路、电压表电路、欧姆表电路以及选择开关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“-”插孔，红表笔插入“+”插孔，选择开关S旋转到待测量相应的测量端。使用时,电路只有一部分起作用。 多用电表内部构造 A B 1 2 3 4 5 E r (1)为什么红表笔接“1”端时的量程比接“2”端时的大？ 讨论与交流 转换开关接3时： 转换开关接4时： E r A B 1 2 3 4 5 6 (2)为什么红表笔接“3”端时的量程比接“4”端时的小？能判断出分压电阻R3和R4哪一个大吗？ 答案　R3<R4，接“3”时的分压电阻更小。 讨论与交流 转换开关接5时： E r A B 1 2 3 4 5 6 (3)多用电表测电阻时，“0”刻度在表盘的左边还是右边？表盘刻度均匀吗？为什么要设置调零电阻R0？ 答案　右边　不均匀　R0的作用是红、黑表笔短接时使表头满偏，指针指向最右侧“阻值0刻度”。 (4)分析分别测量电压、电流、电阻时，红表笔和黑表笔的电流方向。 答案　无论是测电压、电流、还是电阻时，电流方向都是“红进黑出”。 讨论与交流 使用前，应调节多用电表的机械调零旋钮，使指针正对电流的零刻度。 使用后，要把选择开关拨至OFF挡或最大交流电压挡。 0 5 10 15 25 50 100 200 500 1K ∞ -— ～ 200 40 8 250 50 10 150 30 6 100 20 4 50 10 2 0 0 0 1 0 1.5 2 2.5 V ～ ＋ － A-V-Ω 2.5 10 50 250 500 V ～ V __ 2.5 10 50 250 500 100 10 5 A __ OFF Ω ×1K ×100 ×10 ×1 Ω 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 高 多用电表测量电压 0 5 10 15 25 50 100 200 500 1K ∞ -— ～ 200 40 8 250 50 10 150 30 6 100 20 4 50 10 2 0 0 0 1 0 1.5 2 2.5 V ～ ＋ － A-V-Ω 2.5 10 50 250 500 V ～ V __ 2.5 10 50 250 500 100 10 5 A __ OFF Ω ×1K ×100 ×10 ×1 Ω 3.根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值。 表头一共50个刻度，分度值=量程➗50，数出刻度数乘以分度值即可（注意是否需要估读） 多用电表测量电压 0 5 10 15 25 50 100 200 500 1K ∞ -— ～ 200 40 8 250 50 10 150 30 6 100 20 4 50 10 2 0 0 0 1 0 1.5 2 2.5 V ～ ＋ － A-V-Ω 2.5 10 50 250 500 V ～ V __ 2.5 10 50 250 500 100 10 5 A __ OFF Ω ×1K ×100 ×10 ×1 Ω 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.断开开关，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 多用电表测量电流 0 5 10 15 25 50 100 200 500 1K ∞ -— ～ 200 40 8 250 50 10 150 30 6 100 20 4 50 10 2 0 0 0 1 0 1.5 2 2.5 V ～ ＋ － A-V-Ω 2.5 10 50 250 500 V ～ V __ 2.5 10 50 250 500 100 10 5 A __ OFF Ω ×1K ×100 ×10 ×1 Ω 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。 表头一共50个刻度，分度值=量程➗50，数出刻度数乘以分度值即可（注意是否需要估读） 0 5 10 15 25 50 100 200 500 1K ∞ -— ～ 200 40 8 250 50 10 150 30 6 100 20 4 50 10 2 0 0 0 1 0 1.5 2 2.5 V ～ ＋ － A-V-Ω 2.5 10 50 250 500 V ～ V __ 2.5 10 50 250 500 100 10 5 A __ OFF Ω ×1K ×100 ×10 ×1 Ω 1.选择挡位：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。选择倍率时，应使表针尽可能指在在刻度盘的中间区域。 多用电表测量电阻 0 5 10 15 25 50 100 200 500 1K ∞ -— ～ 200 40 8 250 50 10 150 30 6 100 20 4 50 10 2 0 0 0 1 0 1.5 2 2.5 V ～ ＋ － A-V-Ω 2.5 10 50 250 500 V ～ V __ 2.5 10 50 250 500 100 10 5 A __ OFF Ω ×1K ×100 ×10 ×1 Ω 2. 欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指指向“0”。 R 0 5 10 15 25 50 100 200 500 1K ∞ -— ～ 200 40 8 250 50 10 150 30 6 100 20 4 50 10 2 0 0 0 1 0 1.5 2 2.5 V ～ ＋ － A-V-Ω 2.5 10 50 250 500 V ～ V __ 2.5 10 50 250 500 100 10 5 A __ OFF Ω ×1K ×100 ×10 ×1 Ω 3.测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触。 电阻阻值=表针示数×量程倍率 4.测另一电阻时重复①②③三步。 多用电表测二极管的正、反向电阻 正极 负极 P N 1.认识二极管：如图所示，它由半导体材料制成。 2.特点：具有单向导电性 正向电阻很小 ∞ 0 E r R G Rg + + - ∞ 0 r E R G Rg + + - 反向电阻很大 要点归纳 测量二极管正反向电阻 多用电表测二极管的正、反向电阻 1.测二极管正向电阻 ①选挡：将选择开关旋至低倍率的欧姆挡； ②欧姆调零(右侧0)； ③测量：将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极； ∞ 0 r E R G Rg + + - 要点归纳 多用电表测二极管的正、反向电阻 1.测二极管反向电阻 ①选挡：将选择开关旋至高倍率的欧姆挡； ②欧姆调零(右侧0)； ③测量：将黑表笔接触二极管负极，红表笔接触二极管正极； ∞ 0 E r R G Rg + + - 要点归纳 2.(2025·佛山市高二检测)多用电表在选择不同的挡位时，在电路中有不同的连接方式，则下列叙述正确的是 A.当多用电表调至电压挡时按电路图甲连接，然后闭合开关 B.当多用电表调至电流挡时按电路图乙连接，然后闭合开关 C.当多用电表调至电阻挡时按电路图丙连接，且要断开开关 D.当多用电表测量二极管的反向电阻时，按电路图丁连接 √ 例题 测电压时，多用电表的红表笔应接在待测电阻的高电势点，故A错误； 测电流时应将待测电阻与多用电表串联，且电流应从红表笔流入，从黑表笔流出，故B错误； 测电阻时，应将待测电阻与电路断开后测量，故C正确； 因为多用电表的黑表笔与内部电池的正极相连，所以测量二极管反向电阻时，应将黑表笔与二极管的负极相连，故D错误。 3.(2024·汕尾市高二期末)如图甲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、电阻测量电路以及选择开关S等部分组成，小兰和实验小组成员一起练习使用多用电表，设计了如下实验： (1)图甲公共端接入的是_______(选填“红表笔”或“黑表笔”)，选择开关接到“2”时是_______(选填“电流表”或“电压表”)，已知电流计G的量程是300 mA，内阻是220 Ω，电阻R1+R2=11 Ω，R3=100 Ω，则选择开关接到“2”时的量程是_____、选择开关接到“3”时的量程是______。 黑表笔 电流表 6.3 A 696 V (2)小兰同学用多用电表测量电阻时采用“×100”倍率，结果多用电表表盘指针位置如图乙中虚线所示，为了使测量更加准确，这时应该采用_____(填“×10”或“×1k”)倍率，换完倍率以后需要_____________，如果此时读数如图乙中实线所示，则读数是____ Ω。  ×10 重新欧姆调零 120 (1)“红进黑出”，公共端接入的是黑表笔；选择开关接到“2”时，R1与R2组成的串联支路和电流计G并联，起分流作用，所以是电流表；通过电阻R1与R2组成串联支路的电流I==6 A 电流表的量程为I2=I+IG=6.3 A 接到“3”时是电压表，电压表的量程为U=IGRG+I2R3=696 V (2)指针指到表盘靠近中间位置时比较准确，虚线所指电阻较小，改用“×10”倍率； 根据欧姆表的使用规则，换完倍率以后需要重新进行欧姆调零； 指针所指为12，再乘以倍率10，所以读数为120 Ω。 04 多用电表的读数 r A B E R1 1.读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：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。 电阻阻值=表针示数×量程倍率 R=15.0×10Ω =150Ω R 0 5 10 15 25 50 100 200 500 1K ∞ -— ～ 200 40 8 250 50 10 150 30 6 100 20 4 50 10 2 0 0 0 1 0 1.5 2 2.5 V ～ ＋ － A-V-Ω 2.5 10 50 250 500 V ～ V __ 2.5 10 50 250 500 100 10 5 A __ OFF Ω ×1K ×100 ×10 ×1 Ω 1.电压表、电流表的读数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。 0 0.2 0.4 A 0.6 0.50A 0 1 2 V 3 2.50V 4.(2023·汕头市高二期中)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，应选用的电阻挡是_____ (选填“×10”“×100”或“×1 k”)。  800 ×1 k 例题 (2)当选用量程为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。  35.0 175 (3)当选用量程为10 V的电压挡测量直流电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_____ V。  7.0 (1)用倍率为“×100”的电阻挡测电阻， 由图示可知，电阻阻值为8×100 Ω=800 Ω； 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“×1 k”。 (2)选用量程为50 mA的电流挡测量电流， 由图示表盘可知，其分度值为1 mA，示数为35.0 mA； 选用量程为250 mA的电流挡测量电流， 由图示表盘可知，其分度值为5 mA，示数为175 mA； (3)选用量程为10 V的电压挡测量电压， 由图示表盘可知，其分度值为0.2 V，示数为7.0 V。 05 用多用电表检测电路故障 1.电压表检测 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。 L2 电压、电源电压 电压（0 V） 电压（电源电压） 电压（0 V） 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，说明该部分电路正常； 若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路； 若检测部分电阻极大，说明该部分断路。 ∞ 0 E r R G Rg + ∞ 0 r E R G Rg + 短路 断路 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。  直流电压 电阻 例题 (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。  开关或连接点5、6 (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 (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。 3.测电阻时应注意的问题 ①选挡后要进行欧姆调零。 ②换挡后要重新进行欧姆调零。 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。 指针偏转过大或过小 选倍率 欧姆调零 测量 指针偏转 读数 测电阻 合适 机械调零 置OFF挡 测直流电压、电流 选量程 测量 指针偏转 合适 读数 指针偏转过小 (1)测电压 (2)测电流 (3)测电阻 (4)测二极管电阻 红进黑出 红进黑出 欧姆调零 Rx 对二极管，黑笔流向红笔 课堂小结 本 课 结 束 Keep Thinking! $选择合适的档位并进行欧姆调0，黑表笔接触二极管负极，红表笔接触2极管正极。把读得的欧姆数乘以欧姆档的倍率即为二极管的正向电阻，此时二极管的正向电阻阻值为45000欧。然后断开表笔，我们再将黑表笔接触2极管正极，红表笔接触二极管负极。此时二极管的反向电阻阻值为无穷大，断开表笔，最后测量完毕，将选择开关置于交流电压最高档或2伏档。 首先，画出实验电路图。接下来根据电路图连接电路，连接电路时，开关应处于断开状态。使用前先观察多用电表，当发现指针没有指向零刻度时，旋转调零螺丝，可使指针指向0刻度，把多用电表串联到电路中。估算小灯泡的电流，将多用电表的选择开关旋至直流档，其量程应该大于通过灯泡电流的估计值。闭合开关电流，从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，调节滑动变阻器，改变电路的电阻大小，根据表盘上相应量程的直流刻度读数，读出通过小灯泡的电流的示数，此时多用电表的读数为0.2三五安。