内容正文:
11.5实验:练习使用多用电表
人教版(2019)高中物理(必修第三册)
第十一章 电路及其应用
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注意1:
红黑表笔要插入正确(黑表笔插孔连接表欧姆档内部电源正极)
一、认识万用表表盘刻度
多用表:
红表
笔
黑表
笔
红表
笔
A表刻度
(交直流)
V表刻度
(交直流)
指针
机械调零
𝛀表刻度
(交直流)
欧姆调零
注意2:
使用时如果指针不指在左端0刻度则需要机械调零!
注意3:
欧姆表内含电源
注意4:
电压表内不含电源
注意5:
电流表内不含电源
操作:
使用前:
如果指针不指在左端0刻度,机械调零!
使用后:
档位旋钮调到“OFF”或交流电压最高档。
二、测量小灯泡的电压、电流
测量小灯泡的电压:
1、选择直流电压档:量程大于灯泡两端电压估计值。
2、并联在小灯泡两端:红表笔结高电势点。
3、刻度盘读数:对应直流电压量程刻度线。
红进黑出
测量小灯泡的电流:
1、选择直流电流档:量程大于灯泡中电流估计值。
2、串联在小灯泡卸开电路中:电流从红表笔流入。
3、刻度盘读数:对应直流电流量程刻度线。
二、测量小灯泡的电压、电流
测量电阻:
1、选择欧姆档:选择任意量程档位。
2、欧姆调零:短接红、黑表笔调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆0刻线!每次换用不同倍率欧姆档都需要欧姆调零。
3、测量:红黑表笔分别连接电阻两端,测量电阻;档位是否合适:偏大(偏小)换用更小(更大)倍率挡欧姆调零
(口诀:大小对调。大小指偏转角)
4、刻度盘读数:电阻刻度线,R=读数×倍率。
三、测量电阻、二极管
二极管:(单向导电)
1、有极性元件(正、负极)
2、正反向电阻不同:
电流从正极流入电阻小,电流从负极流入电阻大。
3、开关作用(单向导电):
正向连接相当于开关闭合,反向链接相当于开关断开。
三、测量电阻、二极管
测量二极管:
测量原理:欧姆表中电流方向,黑表笔流出、红表笔流入;
二极管特性,正、反向电阻不同;
1、选择欧姆档:选择×10(或×100)倍率档,欧姆调零。
2、测二极管电阻:对调表笔测量正、反向电阻。
3、刻度盘读数:电阻刻度线,R=读数×倍率。
三、测量电阻、二极管
回答:
如图所示,用多用表测量A、B、C任意两点,结果如何?
电学元件黑箱:
四、探测黑箱原件
B
C
A
D
1、电学元件黑箱A
2、电学元件黑箱B
四、探测黑箱原件
探测黑箱原件:
用电压档测量待测电路两端电压
内含电源
U=0?
否
用欧姆档测量待测电路两端电阻
R→∞
R=C
反向R→0
反向R→∞
反向R=C
R→0
是
否
是
否
是
否
是
定值电阻
可能是二极管
开路
可能是二极管
短路
可能是二极管
五、课时小结
1、多用表测电压:
选择合适电压档;并联被测元件两端;
红表笔结高电势点;读对应电压量程刻度线。
2、多用表测电流:
选择合适电流档;串联在被测电路中;
电流从红表笔流入。读对应电流量程刻度线。
3、多用表测电阻:
选择欧姆档,欧姆调零;调整合适档位,欧姆调零;
刻度线电阻读数,R=读数×倍率。
4、多用表测二极管:
选择欧姆×10(或×100)倍率档,欧姆调零;
对调表笔测量二极管正、反向电阻;
刻度线电阻读数,R=读数×倍率。
5、多用表探测电子元件黑箱:
6、注意:
多用表用后,档位开关置于“OFF”或AC最高档
先确定量程,再判断精确度即每一个小格是多少。先读整,再读零,结果就是整加零。读数时应使视线垂直于刻度表面,测量误差出现在哪一位,读数就相应估读到哪一位。
测电流和电压时,如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等,读数时应读到最小刻度的下一位,若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
电压挡和电流挡的表盘读数:
3.电表的读数规则与方法
0
1
2
A
3
最小刻度是1(也就是精确度尾数为“1”)(包括0.1、0.01)的电表,要估读到最小刻度的下一位,即下一位按十分之一估读 。用目测把每一小格等分成十份,看指针所在的位置。
①最小刻度是1的电表——十分法
0.81A
3.用多用电表测量通过小灯泡的电流
0
0.2
0.4
A
0.6
②最小刻度是2的电表——二分法
最小刻度是2(也就是精确度尾数为“2”)(包括0.2、0.02)的电表,要估读到最小刻度的同一位,即同一位按二分之一估读 。用目测在每一小格中间认定一条“中间线”,看指针所在的位置,口诀是“靠边读边,靠中间读一半” 。
0.25A
3.用多用电表测量通过小灯泡的电流
0
5
10
V
15
③最小刻度是5的电表——五分法
最小刻度是5(也就是精确度尾数为“5”)(包括0.5、0.05)的电表,要估读到最小刻度的同一位,即同一位按五分之一估读 。用目测把每一小格等分成五份,看指针所在的位置。
11.7V
3.用多用电表测量通过小灯泡的电流
A
2
3
0
0
2
0
4
0
6
0
0.6
3
+
V
5
2
3
0
0
0
5
3
15
+
A
2
3
0
0
2
0
4
0
6
0
0.6
3
+
V
5
2
3
0
0
0
5
3
15
+
0.26 A
1.70 A
2.35 V
10.4 V
zxxk
读一读试一试
【例题】用已调零的多用电表测量直流电路中的电压和电流,旋钮分别置于10 mA挡测电流,2.5V挡测电压,50V挡测电压,指针位置如图所示,则每个挡位的精确度及测量值分别为多少?
精确度 是否估读到下一位 测量值
10mA挡
2.5V挡
50V挡
0.05V
0.2mA
3.4mA
0.85V
1V
17.0V
否
否
是
读一读试一试
+
(1)机械调零:使用前若表针没有停在左端“0”位置,要用螺丝刀转动指针定位螺丝,使指针指零。
(2)选择挡位:若不知电阻大小,先用中间大小倍率,结合指针偏转大小再确定。若知电阻的约数,可以直接选择合适的倍率。使测量时指针落在刻度盘的中间区域(可减小读数误差);
5.用多用电表测量电阻的步骤
+
第3步转
动此按钮
(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整调零电阻旋钮,使指针指在表盘右端“0Ω”刻度处,若调不到零,更换电池。
5.用多用电表测量电阻的步骤
R=15.0×10Ω=150Ω
+
(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。
电阻阻值=表针示数×量程倍率
5.用多用电表测量电阻的步骤
+
(5)测量电阻时,若指针偏角过小,表明电阻较大,应换倍率较大的挡进行测量;若指针偏角过大,表明电阻较小,应换倍率较小的挡进行测量;
“大角换小挡,小角换大挡”
欧姆挡换挡后,一定要重新进行欧姆调零,然后再进行测量。
5.用多用电表测量电阻的步骤
5.用多用电表测量电阻的流程
检查机械零点
选档
电阻调零
测电阻
指针偏转合适吗?
读数:示数*倍率
把选择开关旋转到OFF位置或交流电压最高档结束测量。
偏角太大换低档
偏角太小换高档
合适
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测量对象 电阻值 R
定值电阻
小灯泡
人体
二极管 正向:
反向:
18 kΩ
测量定值电阻的阻值
6.用多用电表测量电阻的阻值
×1k 挡
测量对象 电阻值 R
定值电阻
小灯泡
人体
二极管 正向:
反向:
47 Ω
18 kΩ
测量小灯泡的阻值
选择合适倍率
6.用多用电表测量小灯泡的阻值
杨一鸣 (杨) -
测量对象 电阻值 R
定值电阻
小灯泡
人体
二极管 正向:
反向:
47 Ω
18 kΩ
×1k 挡
200 kΩ
测量人体的阻值
6.用多用电表测量人体的阻值
测量对象 电阻值 R
定值电阻
小灯泡
人体
二极管 正向:
反向:
47 Ω
18 kΩ
200 kΩ
测量二极管正反向的阻值
6.用多用电表测量二极管的阻值
测量对象 电阻值 R
定值电阻
小灯泡
人体
二极管 正向:
反向:
47 Ω
18 kΩ
200 kΩ
×100 挡
×1k 挡
3.5× 102 Ω
大于1000 kΩ
二极管具有单向导电性
二极管正向电阻较小,反向电阻很大
6.用多用电表测量二极管的阻值
6.认识二极管
发光二极管
二极管的电学符号
正向电阻小
反向电阻大
二极管具有单向导电性
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7.数字式多用电表
数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便。数字式多用电表内都装有电子电路,除可测电压、电流和电阻外还可测量其他多种物理量
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1.认识多用电表
【课堂小结】
2.使用多用电表
(1)测电压
(2)测电流
(3)测电阻
(4)测二极管电阻
E
S
E
S
红高黑低
红进黑出
电阻调零
Rx
对二极管,黑笔流向红笔
【课堂小结】
【课堂小结】
3.电表的读数规则
①精确度尾数为“1”时,在精确位后加一位估读数。
②精确度尾数为“2”或“5”时,保留到与最小刻度位数相同即可。
若精确度为0.02A,则读到小数点后两位,如:0.34A、0.45A等;
若精确度为0.1A,则应读到小数点后两位,如:0.20A、0.32A等;
若精确度为0.5A,则读到小数点后一位,如:1.2A、2.0A等。
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(测电压和电流时偏角小误差大,故偏角大点为宜)
【课堂小结】
3.多用电表的使用步骤和量程的选择
随堂练习
33
随堂练习
34
随堂练习
35
随堂练习
36
随堂练习
37
随堂练习
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典例4 如图所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为________欧;测直流电流时,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为________毫安;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为________伏.
指针读数为17.0,电阻值为
17.0×100 Ω=1 700 Ω
指针读数为4.7,电流值为
4.7×10 mA=47 mA
指针读数为23.5 V
随堂练习
39
随堂练习
40
41
42
典例6某物理兴趣小组练习使用多用电表。将多用电表的选择开关旋至欧姆挡的某挡位时,其内部电路如图甲所示。已知电源电动势E=1.5V,内阻r=1Ω,灵敏电流表满偏电流Ig=10mA,内阻rg=90Ω,多用电表表盘如图乙所示,表盘中值刻度为“15”。
(1)图甲中A为 (选填“红表笔”或“黑表笔”)。将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后多用电表的总内阻为 Ω 。将某电阻接入红、黑表笔间,表盘示数如图乙所示,则该电阻的阻值为 Ω。
红表笔
150
60
(2)若用该多用电表的欧姆挡对图丙中二极管的正向电阻进行粗略测量,则B应与二极管的 (选填“C”或“D”)端相连;若采用“×10”倍率测量时,发现指针偏转角过大,应换 (选填“×1”或“×100”)倍率,然后再重新进行欧姆调零。在测电路中的二极管的正向电阻时,电路中的电源 (选填“需要”或“不需要”)断开。实验时,手不能触碰金属杆,否则测量值会 (选填“偏大”或“偏小”)
C
×1
需要
偏小
Lavf59.6.100
Lavf59.6.100
Lavf59.6.100
Lavf59.6.100
典例1下列关于多用电表的使用正确的是( )
A.测量通过小灯泡的电流
B.测量小灯泡的电压
C.测量电压表的内阻
D.测量二极管的正向电阻
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
典例1解析
AB.测量通过小灯泡的电流,根据“红进黑出”可知,图中红表笔应该接右侧接点;同理,测量小灯泡的电压时,图中红表笔也应该接右侧接点,选项AB错误;
C.测量电压表的内阻时用欧姆档,根据“红进黑出”可知,该接法正确,选项C正确;
D.测量二极管的正向电阻用欧姆档,因黑表笔接内部电源的正极,可知红表笔应该接二极管右端,选项D错误。
故选C。
【答案】C
典例2下列关于电阻表的使用和操作正确的是( )
A.用多用电表测量不同的电阻R时,均需要重新欧姆调零
B.电阻表欧姆调零后,用“×100”挡测量电阻的阻值,发现表针偏转如图甲所示,为了提高测量精度,应换用“×10”挡,重新欧姆调零后再测量
C.若用多用电表电阻挡测量某晶体二极管,结果如图乙所示,可知该二极管的正极为A端
D.多用电表用完后,将红黑表笔拔出即可
典例2解析
A.用多用电表测量不同的电阻R时,如果需要换挡,则需要重新欧姆调零;如果不换挡,则不需要重新欧姆调零,故A错误;
B.欧姆表欧姆调零后,用“×100”挡测量电阻的阻值,发现表针偏转如图甲所示,说明电阻读数较大,倍率挡位选小了,为了提高测量精度,应换用“×1k”挡,重新调零后再测量,故B错误;
C.若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管,结果如图乙所示,由图乙可知左图中电流从B端流入二极管,电阻较大,所测的为二极管的反向电阻;右图中电流从A端流入二极管,电阻较小,测的是正向电阻,则该二极管的正极为A端,故C正确;
D.为保护电路与多用电表,多用电表使用完后应把开关置于OFF挡或交流电压最高挡,故D错误。
故选C。
典例3某同学利用多用电表测量一电阻的阻值。测量前,将选择开关旋至电阻挡,短接两表笔进行欧姆调零,用“
”挡测量某电阻的阻值,测量时发现表针偏转角度极小,该同学的判断或操作正确的有( )
A.该电阻值很小
B.该电阻值很大
C.调换至“
”挡,重新欧姆调零后再测量
D.调换至“
”挡,重新欧姆调零后再测量
【答案】AD
典例3解析
用“
”挡测量某电阻的阻值,测量时发现表针偏转角度极小,可知该电阻值很大;则应调换至“
”挡,重新欧姆调零后再测量。
故选AD。
典例5.某实验小组成员用多用电表测电压表的内阻和欧姆表电池的电动势。电压表量程为10 V,内阻未知。如图甲所示为一多用电表的表盘,其中多用电表上的三个重要部件分别用字母A、B、C标记。测量电压表内阻时操作过程如下。
(1)在测量前,首先进行的操作应是机械调零,要调节部件 (选填“A”“B”或“C”),使多用电表的指针指在表盘最 (选填“左”或“右”)端的0刻度线位置;
(2)测电压表内阻时,将选择开关置于欧姆“×100”挡,发现指针偏转角度过小,则该同学应将选择开关置于“ ”(选填“×1”“×10”或“×1 k”);
【答案】(1) A 左
(2)×1 k (3) A 40000 5.0
(3)选择合适的挡位后,该同学先将红、黑表笔短接调零后,选用图乙中 (选填“A”或“B”)所示方式连接,选择正确方式后,欧姆表和电压表读数分别如图丙、丁所示,某同学读出欧姆表的示数为 Ω,电压表的示数为 V。
典例5解析
(1)[1][2]使用前要进行机械调零,要调节指针定位螺丝,即部件A,使指针指向左边的0刻度处。
(2)欧姆表指针偏转角度过小,说明所测电阻阻值大,应换高倍率挡位,故倍率选择“×1 k”挡位。
(3)[1]电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出;电流从电压表的正接线柱流入电压表,从电压表的负接线柱流出,故A方式正确;
[2]由读数规则可知,欧姆表读数=表盘读数×倍率=40×1kΩ=40000Ω
[3][4]电压表读数为5.0V
$