2017-2018学年高中物理第二章恒定电流9实验练习使用多用电表学案新人教版选修3-1课件

9 实验：练习使用多用电表

[学习目标] 1.学会用多用电表测量电压、电流和定值电阻.2.学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，并据此判断二极管的正、负极.3.学会用多用电表判断电路故障.

1.测电压

(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.

(3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值.

2.测电流

(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，要认清刻度盘上的最小刻度.

注意：电流应从红表笔流入多用电表.

3.测电阻

(1)将选择开关旋至欧姆挡，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.电流从欧姆表的红表笔流入，从黑表笔流出，经过被测量电阻.

(2)测量步骤：

①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挡位.

②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0 Ω”.

③测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值.

④实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.

4.研究二极管的单向导电性

(1)认识二极管：如图1所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极.

特点：电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”)，而从正极流出时电阻很大(填“很大”或“很小”).

图1

(2)多用电表测二极管的正反向电阻

①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关选至低(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极.

②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关选至高(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极.

5.注意事项

(1)电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出.

(2)电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少，及应读到的有效数字位数.

(3)测电阻时注意：

①测电阻必须把待测电阻隔离.

②两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零.

③读数时应乘以相应的倍率.

④合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近.

⑤欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读.

⑥电池用旧后，电动势会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池.

一、多用电表测电流、电压和电阻的实验操作

例1在练习使用多用电表的实验中：

(1)某同学连接的电路如图2所示.

图2

①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________的电流；

②若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是__________的阻值；

③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，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.

(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若( )

A.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

B.测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量

C.选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω

D.欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大

答案(1)①R1②R1和R2串联③R2(或电源)

(2)D

解析(1)①当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表与R1串联，此时电流表测得的是通过R1的电流.

②切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2的串联总电阻.

③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，电阻R1被短路，此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压.

(2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，应偏小，A错误；测量时指针若向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，B错误；选择开关对应“×10”倍率，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250 Ω，C错误；电池使用时间太久，电动势减小，内电阻变大，虽然完成调零，但测量值将比真实值偏大，D正确.

多用电表使用的“几项注意”

1.使用前要机械调零.

2.两表笔在使用时，无论测电流、电压还是电阻，电流总是“红入黑出”.

3.测电阻时，应选择合适量程，使指针指在中值电阻附近，且注意每换一次挡都需重新进行欧姆调零.

4.测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判断其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡.

二、多用电表的读数

例2用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图3所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中.

图3

答案20 0.50 320

解析直流电流100 mA挡，读第二行刻度“0～10”一排，最小分度值为2 mA，估读到1 mA 就可以了，读数为20 mA；直流电压2.5 V挡，读第二行刻度“0～250”一排，最小分度值为0.05 V，估读到0.01 V就可以了，读数为0.50 V；电阻×100挡，读第一行刻度，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”.

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.

2.电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位数.

针对训练如图4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：

图4

(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，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”).

(2)用此多用电表进行测量，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.

(3)当选用量程为10 V 的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________ V. 答案 (1)1.5×103 ×1 k (2)30.8(30.7～30.9都正确) 154 (3)6.2

解析 (1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω；测2.0×104 Ω的电阻时应选“×1 k”的欧姆挡.

(2)选50 mA 电流挡，则每一大格表示10 mA ，每一小格表示1 mA ，测量的精确度为1 mA ，

应估读到0.1 mA(此时为110

估读)，指针对应的读数为30.8 mA ；选择量程为250 mA 的电流挡，则每一大格表示50 mA ，每一小格表示5 mA ，测量的精确度为5 mA ，应估读到1 mA(此时为15

估读)，指针对应的读数为154 mA.

(3)选择10 V 电压挡，则每一大格表示2 V ，每一小格表示0.2 V ，测量的精确度为0.2 V ，

应估读到0.1 V(此时应为12

估读)，指针对应的读数为6.2 V. 三、测量二极管的正、反向电阻

例3 某同学用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤：

(1)检查多用电表的机械零点.

(2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的量程处.

(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零.

(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出多用电表示数.

(5)为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4).

(6)测量完成后，将选择开关旋转到________位置.

答案 (3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF 挡或交流电压最高挡

解析 用多用电表测二极管的反向电阻时，应将红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管的负极.为测量准确，应使指针尽量指向表盘的中央.测量完毕后，应将选择开关旋转到OFF 挡或

交流电压最高挡位置.

一多用电表的工作状态如图5所示，则此时的测量值为________________，如果选择开关指在底部250挡，则此时的测量值为________________，选择开关指在底部10挡的测量值应该是________________，选择开关指在左侧100挡处测量值应该为____________________，如果指在左侧10挡处测量值应该为________________，在测量电阻时，要想使指针向左侧偏转一些，应该把选择开关换选________的挡位(填“更大”或“更小”)，而在换挡之后重新测量之前要重新进行________.

图5

答案 4 Ω200 V 8.0 V 80 mA 8.0 mA 更小

欧姆调零

解析题图中选择开关指在欧姆表×1挡时，仔细观察指针指的刻度，可以读出示数为4，电阻值为4×1 Ω＝4 Ω.当选择开关指在底部250挡时测的是直流电压，且量程为250 V，应该读中间均匀刻度线，可选0～250这组数值来读，读得电压为200 V.选择开关指在底部10挡时测的也是直流电压，且量程为10 V.可选0～10这组数值来读，读得电压为8.0 V.选择开关指在左侧100挡时测的是直流电流，且量程为100 mA，也应读中间均匀刻度线，可选0～10这组数值来读，读得电流为8×10 mA＝80 mA.选择开关指在左侧10挡时测的是直流电流，且量程为10 mA.可选0～10这组数值来读，读得电流为8.0 mA.在测量电阻时，要想使指针向左侧偏转一些，即使电阻在盘上的指示值大一些，应该把选择开关换选更小的挡位，而在换挡之后重新测量之前要重新进行欧姆调零.

1.甲、乙两同学使用多用电表欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作.他们发现指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零.则以下说法正确的是( )

A.甲选挡错误，而操作正确

B.乙选挡正确，而操作错误

C.甲选挡错误，操作也错误

D.乙选挡错误，而操作正确

答案 D

解析在使用多用电表的欧姆挡时一定要先进行欧姆调零，再测量；同时为了减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近，即要合理地选择倍率挡位.

2.(多选)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )

A.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关K拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量

B.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

C.测量电路中的某个电阻应该把该电阻与电路断开

D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

答案AC

解析为了使电阻的测量尽可能的准确，应使指针尽可能指在中央刻度附近，所以欧姆挡更换规律为“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位，反之应换较大的挡位，选项A正确.测量电阻一定要断电作业，选项C正确.每次换挡一定要进行欧姆调零，但测不同的电阻不一定换挡，故选项D错误.测量电阻时，如果红、黑表笔插错插孔，不符合规范，但不会影响测量结果，选项B错误.

3.(多选)用多用电表的欧姆挡(×1k Ω)检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明( )

A.二极管加有正向电压，故测得电阻很小

B.二极管加有反向电压，故测得电阻很大

C.此时红表笔接的是二极管的正极

D.此时红表笔接的是二极管的负极

答案BC

解析用欧姆挡进行检查，指针向右偏转的角度很小，说明电阻值接近无穷大，二极管加有反向电压.而欧姆表的红表笔是和电源负极相连，二极管不导通，说明红表笔接的是二极管正极.

4.多用电表表头的示意图如图1所示.在正确操作的情况下：

图1

(1)若选择开关的位置如箭头a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箭头b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箭头c所示，则测量的物理量是______，测量结果为________.

答案(1)直流电压 1.25 V (2)直流电流50 mA

(3)电阻 1 700 Ω

解析(1)选择开关位置在a，测量的物理量是直流电压，其量程为2.5 V，精度为0.05 V，读数到本位，测量结果为1.25 V.

(2)选择开关位置在b，测量的物理量是直流电流，其量程为100 mA，精度为2 mA，读数到本位，测量结果为50 mA.

(3)选择开关位置在c，测量的物理量是电阻，其倍率为×100，测量结果为17×100 Ω＝1 700 Ω.

5.某照明电路出现故障，其电路如图2甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好.

维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障.他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点.

图2

(1)断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示，读数为________ V，说明________正常(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).

(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).

答案(1)11.5(11.2～11.8之间的值均可) 蓄电池(2)小灯

解析(1)因用直流50 V挡检测，故满偏时电压为50 V，在图示位置时，读数为11.5 V(11.2 V～11.8 V均可)，说明蓄电池正常.

(2)红表笔接b点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用电表读数与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能是小灯.

6.用如图3所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：

图3

(1)旋动部件________，使指针对准电表的“0”刻线.

(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.

(3)将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________.使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”).

(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果，

请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量.

A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置

B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

答案(1)S (3)T 0刻线(4)ADC

解析用多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心旋动指针定位螺丝S，使指针对准电表的“0刻线”.然后旋动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮T，使指针对准满偏刻度(即电阻的“0刻线”)，接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值.若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，例如，本题就要从“×100”挡位更换到“×1 k”挡位，换挡要重新进行欧姆调零.

7.在如图4所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V，0.3 A”.闭合开关S后，无论怎样移动滑片P，A、B灯都不亮.

图4

(1)用多用电表的直流电压挡检查故障

①量程应该选( )

A.2.5 V

B.10 V

C.50 V

D.250 V

②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障可能是( )

A.B灯丝断路

B.A灯丝断路

C.d、e间断路

D.B灯被短路

(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻.测量前，将电路中的开关S断开，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡.某次测量结果如图5所示，测得灯泡电阻为________Ω.换掉损坏的元件，电路正常接通.将多用电表选择开关置于“250 mA”挡，断开开关S，将两表笔分

别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在图乙所指位置上，则通过灯泡的电流是________mA.

图5

答案(1)①B②B(2)7 175