4.3 科学测量：用多用电表测量电学量 4.4 科学用电（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件围绕“用多用电表测量电学量”和“科学用电”展开，涵盖多用电表的原理（基于闭合电路欧姆定律）、测量电压电流电阻的实验步骤，以及家庭电路组成、故障与安全用电常识，通过理论原理、实验操作到实际应用的脉络，搭建连贯的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过规范的实验步骤（如机械调零、欧姆调零、换挡重调零）和知识辨析题强化操作严谨性，结合科学思维中的模型建构（如欧姆表内阻与中值电阻关系），例如用表格总结黑箱元件判断方法，助力学生提升实验技能与问题解决能力，为教师提供系统教学资源，提高课堂效率。

第3节　科学测量:用多用电表测量电学量 第4节　科学用电 1.欧姆表的改装的理论依据就是闭合电路欧姆定律。 2.测量原理 如图所示,当红、黑表笔间接入待测电阻R时,通过表头的电流I= 。改变R,电流I 随着改变,每个R值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的R值,就可以从刻度盘 上直接读出待测电阻的阻值。 知识点 1 认识多用电表 知识 清单破 第1讲　描述运动的基本概念   3.用途:共用一个表头,可分别测量电压、电流、电阻。 4.各部分名称如下:   第1讲　描述运动的基本概念 　 1.实验目的 (1)用多用电表测量电路元件的电压值。 (2)用多用电表测量电路元件的电流值。 (3)用多用电表测量电阻的电阻值。 2.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。 3.实验原理与设计 多用电表的核心是一个直流灵敏电流计G,即表头。表头与电阻、开关等组成不同的测量电 路。如图所示是一种测量直流电流、电压和电阻的多用电表原理示意图。 知识点 2 用多用电表测量电学量 第1讲　描述运动的基本概念   用多用电表测直流电流和电压的原理,实质上就是我们学过的分流和分压原理。在图中,若 将选择开关拨至触点“1”或“2”,可构成不同量程的电流表;若将选择开关拨至触点“3” 或“4”,可构成不同量程的电压表;若将选择开关拨至触点“5”,可构成欧姆表。测量电阻 前,需先将多用电表的两表笔直接相连,调节调零电阻(R5+R6)使指针满偏,以校准欧姆表内部 的总电阻。 第1讲　描述运动的基本概念 4.实验步骤 (1)用多用电表测量电路元件的电压值 ①观察多用电表指针是否在零刻度。若不在零刻度,则用螺丝刀转动机械调零旋钮,使指针 停于左端零刻度。 ②选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。 ③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。 ④读数时注意所选量程的分度值。 (2)用多用电表测量通过电路元件的电流值 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读数时,要认清刻度盘上的分度值。 第1讲　描述运动的基本概念 注意:电流应从红表笔流入多用电表。 (3)用多用电表测量电阻的电阻值 ①检查多用电表指针是否仍在左端零刻度。 ②估测待测电阻的电阻值,将多用电表的选择开关旋至合适倍率的欧姆挡。 ③将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在右端电阻零刻度处。 ④将表笔搭在待测电阻两端,指针示数乘以量程倍率,即待测电阻阻值。通常电阻上的标称 值与测量值之间有误差,算出对应的相对误差。 ⑤实验完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置或交流电压最高挡;若 长期不用,应取出电池。 第1讲　描述运动的基本概念 1.家庭电路一般由两根进户线、电能表、保险设备、用电器、插座、导线、开关等组成。 2.断路、短路是家庭用电的常见故障。 3.火灾和触电是用电中较容易发生的安全事故。用电时发生的火灾主要是由短路和过载造 成的。触电一般是人直接或间接接触带电体造成的。为了避免用电事故的发生,了解一些安 全用电的常识是非常重要的。 4.节约用电,不仅可以减少能源消耗,缓解能源紧张问题,还可以减少环境污染。 知识点 3 科学用电 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.多用电表的黑表笔接表内电源的负极。 ( ) 2.多用电表的刻度都是均匀的。 ( ) 3.用多用电表测电阻时,指针摆动的角度越大,则被测电阻越大。 ( ) 4.测电阻时,多用电表的指针偏转角度越大,误差就越小。 ( ) 5.用多用电表测量电路中某个电阻时,应把该电阻与电路断开。 ( ) 6.用多用电表测量电路中某个电阻时,手与表笔的金属部分接触会导致测量结果偏小。  ( )     √         √         ✕         ✕         ✕         ✕     第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.测量原理 当红、黑表笔相接时(图甲),相当于被测电阻Rx=0,调节R的阻值,使 =Ig,则表头的 疑难 情境破 疑难1 对多用电表电阻挡测量原理的理解 第1讲　描述运动的基本概念 指针指到满刻度,所以将刻度盘上指针指在满偏处定为电阻零刻度。r+Rg+R是欧姆表的内 阻。 　　当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx=∞,电流表中没有电流,表头的指针不 偏转,此时指针所指的位置是刻度的“∞”处。 　　当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙),通过表头的电流I= 。改变Rx,电 流I随之改变,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,就可以从刻 度盘上直接读出被测电阻的阻值。 第1讲　描述运动的基本概念 2.欧姆表的刻度 (1)欧姆表的刻度不均匀 　　欧姆表刻度能指示出电阻的数值,但刻度是不均匀的,如图所示。靠右边的刻度稀,靠左 边的刻度密,这是因为刻度是根据电流与电阻的对应关系刻出的,而接入不同的被测电阻Rx 时,通过的电流Ix 与Rx不是成比例关系,所以刻度是不均匀的。 (2)中值电阻 　　电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的Rx值叫中值电阻,R中=R内=Rg+r+R。 第1讲　描述运动的基本概念 (3)由(1)(2)可知: 　　当Rx=2R内时,Ix= = · ,指针指在 满偏处; 　　当Rx=3R内时,Ix= = · ,指针指在 满偏处; 　　当Rx=nR内时,Ix= = · ,指针指在 满偏处。 第1讲　描述运动的基本概念 刻度 标注方法 标注位置 “0” 红、黑表笔相接,调节调零旋钮,使指针满偏,被测电阻Rx=0 满偏电流Ig处 “∞” 红、黑表笔不接触,表头指针 不偏转,被测电阻Rx=∞ 电流为零处 中值电阻 R中=r+R+Rg 刻度盘正中央 “Rx” 红、黑表笔接Rx,Ix=  ,Rx= -r-R- Rg,Rx与Ix一一对应 与Rx对应的电流Ix处 3.刻度标注 第1讲　描述运动的基本概念 导师点睛 (1) 欧姆表的刻度不均匀,且由右向左刻度越来越密,要尽可能利用欧姆表的刻度盘的中央 部分。 (2) 使用多用电表测电流、电压、电阻时,电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出。 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.用多用电表测电阻的步骤 (1)机械调零:使用前若表针没有停在左端的“0”位置(电流的零刻度处),要用螺丝刀转动指 针定位螺丝(调零螺丝),使指针指零;将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。 (2)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适倍率。 (3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右端的“0”刻度处。 (4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,表针所对刻度值乘倍率即被测电阻阻 值。 (5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)。 (6)实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡,拔出表笔。 疑难2 用多用电表测电阻 第1讲　描述运动的基本概念 2.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)选择倍率时,应使指针尽可能指在中央刻度线附近。若指针偏角太大,应改换低倍率,若指 针偏角太小,应改换高倍率。 (5)被测电阻阻值等于表针所对刻度值乘倍率。 (6)测量完毕时,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。 第1讲　描述运动的基本概念 3.用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思路 　　根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后,再根据各接点间的测量数据进行逻辑推 理,最后确定出元件的位置和连接方式。 第1讲　描述运动的基本概念 判断元件 应用挡位 现象 电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示 数,说明无电源 电阻 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相 同 二极管 电阻挡 正接时示数很小,反接时示数 很大 电容器 电阻挡 指针先指“0 Ω”,后向 “∞”方向偏转 4.利用多用电表探测黑箱内的电学元件 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 检查电路故障的方法 　　电路故障一般是短路或断路,常见的情况有灯泡的灯丝烧断、电阻内部断路或滑动变阻 器接触不良等,检查故障方法有: 1.电表检测法 (1)欧姆挡检测 　　在使用多用电表的欧姆挡检测电路故障时,一定要注意将待测部分电路与电源断开。若 测得某段电路的电阻是零,说明该部分存在短路,若测得某段电路的电阻是无穷大,说明该部 分存在断路。 (2)直流电压挡检测 疑难3 用多用电表判断电路故障 第1讲　描述运动的基本概念 　　若测得某段电路两端电压为零,说明可能在和电表并联的电路之外存在断路,或该并联 电路内存在短路。 　　若测得某段电路两端电压不为零,说明在和电表并联的电路之外无断路或该并联电路内 无短路。 　　若测得某段电路两端电压等于电源电动势,可能和电表并联的电路间有断路,而该并联 电路之外的电路无断路。 2.假设法 已知电路发生某种故障,寻找故障在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某 部分电路发生故障,运用电路知识进行正向推理,若推理结果与题述现象不符合,则故障不在 该部分电路;若推理结果与题述现象符合,则故障可能发生在这部分电路,这样逐一排除,直到 找到发生故障的全部可能为止。 第1讲　描述运动的基本概念 $