物理人教版高中必修三（2019年新编）11-5 实验：练习使用多用电表（教案）

11.5实验：练习使用多用电表学习目标会用多用电表测量小灯泡电压、电流，测量定值电阻及二极管的正、反向电阻。重点：会用多用电表。一、测电压、电流、电阻使用多用电表前，应检查指针是否停在刻度线左端“0”位置。如果没有停在“0”位置，要用螺丝刀轻轻转动机械调零旋钮，使指针指零，再将红、黑测试表笔分别插入“+”“−”插孔。1．测电压（1）将功能选择开关旋转到直流电压挡。（2）根据待测电压的估计值选择直流电压挡合适的量程。如果难以估测待测电压值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大量程上试测，然后根据试测的数值，重新确定适当的量程进行测量。（3）测量时，用红黑测试表笔使多用电表与被测电路并联，并要注意电表的极性。使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S。（如图所示）（4）根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。2．测电流：按照右图，仿照电压的测量步骤进行测量。（1）选择直流电流挡合适的量程。（2）将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联在电路中。（3）读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度。注意：①多用电表直流电流挡的单位是毫安，不能测量比较大的电流。②测电流时，选择适当的量程，使表针偏转角度尽量大一些，这样测量结果比较准确。3．测电阻：要将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。（1）选择倍率挡。估计待测电阻阻值，选择适当的倍率挡，使测量时指针指在中央刻度附近，这样测量比较准确。（2）调零。测量前，将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指在欧姆挡刻度盘零刻度处。（3）测量。将红、黑表笔与待测电阻两端接触。读取指针示数再乘以倍率就是待测电阻阻值。（4）测量结束要将选择开关旋转至“OFF”挡或交流电压最高挡。4．二极管的特点及测量二极管的正、反向电阻（1）特点：它由半导体材料制成，有两个电极，一个正极，一个负极，具有单向导电性。加正向电压时电阻很小，加反向电压时，电阻值很大。“”。（2）电阻测量：正向电阻较小，反向电阻很大，可用多用电表判断它的正负极或区分它的好坏。（3）将多用电表打到欧姆挡，进行欧姆调零，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接二极管“正”极，红笔表接二极管“负”极时，电阻示数较小（正向电阻）；当黑表笔接二极管“负”极，红表笔接二极管“正”极时，电阻示数很大（反向电阻）。【特别提醒】当二极管正向电阻R1与反向电阻R2相差很大时，说明二极管质量较好；当R1与R2相差较小时，说明二板管质量不好。如果R1与R2均较小，可能二极管短路；如果R1与R2均较大，可能二极管断路。【题1】用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中_______。【答案】B【解析】黑表笔接E，红表笔接F，阻值很小，此时二极管正向导通，电流方向为由E到F，只有B正确。5．用多用电表探索黑箱内的电学元件判断目的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欧姆挡两接线柱间正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数二、多用电表的使用注意事项1．使用多用电表“十三忌”（1）忌不调零就使用多用电表。（2）忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。（3）忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出。（4）忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。（5）忌用直流电挡位测交流电。（6）忌用多用电表测不是50Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。（7）忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值。（8）忌只看读数不乘倍率。（9）改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。（10）忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。（11）忌把电池装反。（12）忌把电池装在多用电表内长期不用。（13）多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。2．用多用电表测黑箱：一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。3．用多用电表测电流和电压：要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率。【题2】如图所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3<R4，下面是几位同学对这一问题的议论，甲说：S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，且与1连接时量程较大乙说：S与3、4连接时，多用电表就成了电流表，且与3连接时量程较大丙说：S与3、4连接时，多用电表就成了电压表，且与3连接时量程较大丁同学说：S与5连接时，多用电表就成了欧姆表你认为他们的判断正确吗？【答案】甲同学、丁同学的判断是正确【解析】S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，R1＋R2起分流作用，所以，S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻小，所以与1连接时量程较大；S与3、4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3<R4，所以与3连接时量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻。故甲同学、丁同学的判断是正确的，乙同学和丙同学的判断是错误的。【题3】如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是A．它是根据闭合电路欧姆定律制成的B．接表内电池负极的应是红表笔C．电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D．调零后刻度盘的中心刻度值是r＋Rg＋R【答案】ABD【解析】欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，A正确；红表笔接内部电池的负极，B正确；电阻的“∞”刻度在表盘的左端，C错；中值电阻的阻值为r＋Rg＋R，D正确。【题4】多用电表的示意图如图所示。在正确操作的情况下：（1）若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。（2）若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。（3）若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。（4）若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：______，______，______。（5）全部测量结束后，应将选择开关拨到________或者________。（6）无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表。【答案】（1）直流电压1.25V（2）直流电流50.0mA（3）电阻1.5kΩ（4）改用×1kΩ倍率重新欧姆调零将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘倍率得测量值（5）OFF交流电压500V挡位置（6）红正【解析】当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域（电流、电压）时，多用电表就可以测量该量，开关所指的数值就是所测量的量程。需要注意的是：由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同，当选择开关在测电阻区域时，对应的数值是倍率，而不是量程。当然，倍率越大，测量的电阻也就越大；倍率越小，测量的电阻就越小。由于测量电阻的依据是闭合电路欧姆定律，每次换挡位时，都会改变闭合电路的阻值，因此换挡后必须重新进行欧姆调零。多用电表在测量时，要求红表笔要插入“＋”插孔，黑表笔要插入“－”插孔，这样，在测量电流时，电流应从红表笔流入。【题5】在练习使用多用表的实验中某同学连接的电路如图所示。（1）若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过____的电流；（2）若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_____的电阻；（3）若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压。【答案】（1）R1（2）R1与R2串联的总电阻（3）R2两端的电压【解析】（1）多用电表使用电流挡时应该串联在电路中，图中多用电表与滑动变阻器串联，电流相等，若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过R1的电流。（2）断开电路中的电键，R1与R2串联，多用电表两表笔接在其两端，故测得的是R1与R2串联的总电阻。（3）若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，多用电表并联在R2两端，此时测得的是R2两端的电压。【题6】如图电路，当S闭合后两灯均不亮，已知两灯、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好，其余三条导线中有一条发生断路。若某同学使用多用电表来检查断线部分，他用多用表的红表笔与a点相连接，把黑表笔分别先后与b点、c点相连，则以下能检测出断线部分的方法有A．S闭合，多用表用6V量程的电压表B．S闭合，多用表用0.3A量程的电流表C．S断开，多用表用×1量程的欧姆表D．以上三种方法都不可以【答案】C【解析】电路中发生断路，断路处元件两端的电压等于电源的电动势，故S闭合时，多用表应用15V量程的电压表，6V量程太小，故A错误。S闭合时，若ab完好，电流表接在ab间，没有读数，若此处电路有断路，电流表串联在电路中，应有读数，所以用电流表不能判断断路故障在何处，故B错误。S断开时，多用表用×1量程的欧姆表测量各段电阻，可判断出故障所在的位置，故C正确。【题7】图是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：（1）用多用电表的直流电压挡进行检查：①那么选择开关应置于下列量程的________挡。（用字母序号表示）A．2.5V B．10VC．50V D．250V②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________________。（填a或b）③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是________（假设只有下列中的某一项有故障）。测试点电压示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数A．灯A断路B．灯B短路C．c、d段断路 D．d、f段断路（2）用欧姆挡检查：①测试前，应将开关S________（填断开或闭合）②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是_______。测量点表头指针c、ddeefA．灯A断路B．灯B断路C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路【答案】（1）①B②a③D（2）①断开②D【解析】（1）用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，若并联在断路处（设有一处发生断路）时，电路接通电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处，示数为零。因此，用多用电表的直流电压挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了示数明显，选择量程不宜过大。本题中电源的电动势为6V，故选10V量程即可。测试时红表笔应接电势高的a点。根据测试结果，a、b间有示数，说明b→电源→a完好；c、b间有示数，说明b→电源→a→c完好；c、d无示数，说明c→灯→d间完好；d、f有示数，说明f→b→a→c→d完好，故应是d、f段断路。另外，若灯B短路，则d、f间应无示数。（2）用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开。根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e间时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。【题8】如图电路，当S闭合后两灯均不亮，已知两灯、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好，其余三条导线中有一条发生断路。若某同学使用多用电表来检查断线部分，他用多用表的红表笔与a点相连接，把黑表笔分别先后与b点、c点相连，则以下能检测出