11.5实验练习使用多用电表（导学案）高二物理（人教版2019）

第5节实验：练习使用多用电表导学案【学习目标】1、通过观察，了解多用电表的表盘及测量功能，会根据需要正确选择挡位。2、通过实验操作，学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻，了解二极管的单向导电性。在实验中培养学生规范操作的习惯。3、了解数字式多用电表的特点。4、通过分组实验，讨论、交流，培养团队合作意识。【学习重难点】学习重点：多用电表的使用。学习难点：引导学生进行正确、规范的操作，养成良好的实验习惯。【知识回顾】1、在使用电流表测电流或使用电压表测电压之前，要先对电表进行调零。2、将灵敏电流计改装为电流表时，要并联一个起到分流作用的阻值较小的电阻。将灵敏电流计改装为电压表时，要串联一个起到分压作用的阻值较大的电阻。3、使用电表测量，在读数时，视线应垂直于表盘。【自主预习】1、使用多用电表前要先进行机械调零。使用多用电表测量电阻前，在机械调零及选挡后，还要进行欧姆调零。2、多用电表电流挡、电压挡的零刻度线在表盘的最左侧。电阻挡的零刻度线在表盘的最右侧，最左侧的刻度线是“∞”，表盘刻度线不均匀，从右向左逐渐变密。3、使用完多用电表后，把选择开关旋转到OFF或交流电压最高挡，拔出表笔。4、使用多用电表测量电流时，要使被测电流从红表笔流入，从黑表笔流出。5、使用多用电表测量电阻时，读数方法是电阻阻值＝表针示数×量程倍率。6、二极管是一种半导体元件，具有单向导电性。【课堂探究】第一部分认识多用电表思考1：观察以下多用电表的表盘，你能从中找出哪些结构？电阻挡的刻度线直流电压、电流挡的刻度线交流电压2.5V挡的刻度线指针定位螺丝思考2：使用多用电表前，要先观察指针是否指在最左侧的零刻度线处。如果不在，应怎样操作？调整方法：旋动指针定位螺丝，使指针指向最左侧的零刻度线处。思考3：电阻挡的刻度线有什么特点？直流电流、电压挡的刻度线呢？电阻挡：最上面的刻度线右端标有“0”，左端标有“∞”，“量程”为0∞；刻度不均匀，从右向左刻度线依次变密，每一格代表的电阻逐渐增大。直流电流、电压挡：刻度线均匀，且有三排数据。三排数据均为最大量程。思考4：旋钮部分有哪些结构？欧姆挡直流电流挡直流电压挡交流电压挡欧姆调零旋钮表笔插孔思考5：多用电表的内部电路是怎样的？为何能实现不同的量程？开关S调到不同位置，多用电表的功能不同。调到1、2为电流表调到3、4为欧姆表调到5、6为电压表思考6：在测量电流或电压时，各自的两个位置中哪个位置的量程比较大？电流：1大电压：6大第二部分使用多用电表测电压和电流多用电表的基本使用方法：①机械调零：使用前，应观察指针是否指电表的左侧零刻度（即电阻的无穷大处），如果有偏差，调节指针定位螺丝，使指针指到零刻度。②选择开关：使用时，先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上，并选择合适的量程。③读数：结合选取的档位、合适的刻度线读数。④关闭旋钮：使用完毕，把选择开关旋转到OFF或交流电压最高挡，拔出表笔。如果长期不用，将电池取出。思考1：怎样测量小灯泡两端的电压？①选档，②试测选量程，③测量，④读数。两表笔接灯泡两端接线柱，注意红表笔接触点的电势比黑表笔的高。即电流从红笔流入多用电表，黑表笔流出多用电表（红进黑出）。根据表盘上相应量程的直流电压刻度读数。思考2：怎样测量小灯泡两端的电流？①选档，②试测选量程，③测量，④读数。多用电表直流电流档与电流表原理相同，测量时应使多用电表从导线断开处串联在待测电路中，使电流从红表笔流入，从黑表笔流出，检查无误后再闭合开关；（注意：多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流）思考3：测量电压、电流时，多用电表怎样读数？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，读数时读到与最小刻度位数相同即可。①十分法：最小刻度是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。②二分法：最小刻度是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”。③五分法：最小刻度是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。【例】读数练习。0.26A1.70A2.35V10.4V第三部分使用多用电表测电阻用多用电表测量电阻的步骤：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。若已知电阻的约数，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）。③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端“0Ω”刻度处。若调不到零，更换电池。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。即电阻阻值＝表针示数×量程倍率。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。口诀：“大角换小挡，小角换大挡”。注意：欧姆挡换挡后，一定要重新进行欧姆调零，然后再进行测量。思考：如图，若测一个阻值为190Ω左右的电阻，应该选择哪个欧姆挡位？190×1Ω，偏角小，示数过大，倍率过低。1.9×100Ω，偏角大，示数过小，倍率过高。19×10Ω，倍率合适，指针指在刻度中央附近，误差较小。第四部分使用多用电表测二极管的电阻二极管是一种半导体元件，具有单向导电性。即，电流从正极流入时电阻较小，电流从正极流出时电阻较大。电路图符号：思考1：欧姆表中电流的方向是怎样的？电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入。黑表笔应接内部电源的正极。思考2：测量二极管的正向电阻应怎样操作？测量二极管的反向电阻应怎样操作？①机械调零②选择合适倍率③欧姆调零④测量读数：将黑表笔接触二极管正极（负极），红表笔接触二极管负极（正极），将指针示数乘以倍率得测量值。⑤用后旋离：将选择开关调至off档。不管测量二极管的正向电阻还是反向电阻，电流都从黑表笔经二极管流向红表笔。再根据二极管单向导电性可以判断出二极管的正、负极。【视频】练习使用多用电表。【自我测评】1．（2012·高二课时练习）关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中正确的是（）A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一个刻度B．电阻刻度是不均匀的C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应【答案】ABC【详解】要认识多用电表的表盘，电流表和电压表零刻度线在左侧，最大刻度线在右侧，左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合；右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合，欧姆表从右向左读数，故选ABC。2．（2021上·江苏无锡·高二统考期末）关于多用电表及其使用操作，下列说法正确的是（）A．使用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指到中央刻度线附近B．测量不同电阻，每次都必须重新调零再进行测量C．测电流电压时，电流从红表笔流入黑表笔流出，测电阻时恰好相反D．多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越大【答案】A【详解】A．电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象是非线性关系，当待测电阻为零时，电表满偏，可知欧姆表的零刻度在右侧，电阻刻度左侧密右侧疏，中央刻度附近相对均匀，则使用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指到中央刻度线附近，故A正确；B．测量不同电阻时，只要不换挡，则不需要重新调零，故B错误；C．多用电表测电压与电流时，电流从红表笔流入，测电阻时电流也是从红表笔流入多用电表，故C错误；D．多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越小，故D错误。故选A。3．（2022上·江苏南京·高二南京市宁海中学校考期中）某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：多用电表、电压表（量程5V，内阻十几kΩ）、滑动变阻器（最大阻值5kΩ）、导线若干（1）将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行；（2）将图中多用电表的黑表笔和（填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端；（3）若多用电表挡位调到电阻“×100”挡测量，指针偏转角度过小，应换挡（填“×10”或“×1k”）。【答案】欧姆调零2×1k【详解】（1）[1]利用欧姆挡测量电阻时，选好挡位后，需要先将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零。（2）[2]电流从黑表笔流出欧姆表，然后从电压表正接线柱流入电压表，故黑表笔接触“2”端，红表笔接触另一端。（3）[3]若多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡测量，指针偏转角度过小，则说明挡位选择过小，应选较大挡位，故应换“×1k”。4．（2022上·浙江·高三校联考阶段练习）某同学在做“练习使用多用电表”的实验，图甲为某多用电表。（1）若用此表测量一阻值约为100Ω的定值电阻的阻值，下列操作正确的是。A．将选择开关调到“×1”欧姆挡B．欧姆调零时，两表笔短接，用螺丝刀转动调零螺丝，使指针与表盘右边零刻度对齐C．在测量电阻时，应该用两只手分别捏紧电阻两端，使得表笔和电阻接触良好D．测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡（2）图乙为正在测量中的多用电表表盘，如果选择开关在欧姆“×100”挡，则读数为Ω；如果选择开关在直流电压“2.5V”挡，则读数为V。（3）若用多用电表的欧姆挡探测一个正常的二极管，某次探测时，发现表头指针几乎不动，则与二极管正极相连的是多用电表的（填“红表笔”或“黑表笔”）。【答案】D1.5×103【详解】（1）[1]A．用题中的多用电表测量阻值约为100Ω的定值电阻时，应选择“×10”的欧姆挡。故A错误；B．欧姆调零时，应将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，直到指针指在表盘最右边的零刻度处，故B错误；C．在测量电阻时，不能用手接触待测电阻的两端，故C错误；D．测量结束后，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，故D正确。故选D。（2）[2][3]使用多用电表欧姆挡时，读数应为表盘的示数与所选挡位的乘积，即读数应为15×100Ω=1.5×1如果选择开关置于直流电压挡“2.5V”，中间表盘最小刻度值为0.05V，读数为1.25V。（3）[4]若用多用电表的欧姆挡探测一个正常的二极管，表头指针偏转角度很小，说明二极管的正极与多用电表的红表笔相连接。【点睛】熟悉多用电表的使用。5．（2022·福建·漳州立人学校模拟预测）利用如图所示的电路观察电容器的充放电现象。先将选择开关合到“1”，使电容器充电至稳定后进行如下两种操作：（1）若将开关S合到“2”，则二极管（选填“D1”或“D2”）发光（如图中D1通过向上电流时可发光，D2反之）；（2）保持开关S合在“1”，适当增大电容器两极板间距离的过程中，二极管（选填“D1”或“D2”）发光。【答案】D1【详解】（1）[1]先将选择开关合到“1”，使电容器充电至稳定后，则电容器的上极板带正电，下极板带负电；若将开关S合到“2”后，此时电容器上极板相当于电源正极，电容器上极板分别与D1的正极、与D2的负极相连，所以二极管D1通路，D1发光。（2）[2]保持开关S合在“1”，适当增大电容器两极板间距离的过程中，增大两板间距离时，电容减小，电压不变，由Q=UC可知电量应减小，所以则会形成反向放电，电流为逆时针，依题意，二极管D1通路、D2不通，故D1发光。6．（2021·高二课时练习）用图所示的多用电表测量一个阻值约为20Ω的电阻，测量步骤如下：（1）调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着。（2）将选择开关旋转到“Ω”挡的位置。（3）将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准。（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，若多用电表读数如图所示，该电阻的阻值为Ω。（5）测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。【答案】电压和电流公共的零刻度线上×1电阻的零刻度线上19.0【详解】(1)[1]使用多用电表测电阻时，要先对多用电表进行机械调零，使多用电表指针指向电压和电流公共的零刻度线上；(2)[2]将选择开关旋转到“Ω”挡的×1位置；(3)[3]将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的零刻度线上；(4)[4]该电阻的阻值为1