高中物理 第2章 第9節(jié) 實驗：練習(xí)使用多用電表課件 新人教版選修31

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1、同步導(dǎo)學(xué)方案課后強化演練第9節(jié)實驗：練習(xí)使用多用電表一、實驗原理1表盤：多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程外形如圖，上半部為表頭，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項目和量程另外，還有歐姆調(diào)零旋鈕，指針定位螺絲和測試筆的插孔實 驗 要 點 精 講對應(yīng)學(xué)生用書對應(yīng)學(xué)生用書P70 由于多用電表的測量項目和量程比較多，而表盤的空間有限，所以并不是每個項目的量程都有專門的標(biāo)度，有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度，如圖中的第二行就是交、直流電流和交、直流電壓共用的標(biāo)度2擋位：如圖所示，其中1、2為電流測量端，3、4為電壓測量端，5為電阻測

2、量端，測量時，黑表筆插入“”插孔，紅表筆插入“”插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測量相應(yīng)的測量端3二極管的單向?qū)щ娦裕壕w二極管是半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個極，一個叫正極，一個叫負(fù)極，它的符號如圖甲所示晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號上的箭頭表示允許電流通過的方向)當(dāng)給二極管加正向電壓時，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時，它的電阻很大，電路截止，如圖丙所示 二、實驗器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個三、實驗步驟1觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)的測量項目及量程2檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置若不指零，

3、則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零3將紅、黑表筆分別插入“”“”插孔4用多用電表測電壓、電流測量量測量量比較項比較項用多用電表測量小燈泡的用多用電表測量小燈泡的電壓電壓用多用電表測量小燈泡的電用多用電表測量小燈泡的電流流示意圖示意圖用直流電源對小燈泡正常用直流電源對小燈泡正常供電供電把小燈泡的一個接線柱上的把小燈泡的一個接線柱上的導(dǎo)線卸開導(dǎo)線卸開步驟步驟(1)將多用電表的選擇開關(guān)將多用電表的選擇開關(guān)旋至直流電壓擋，其量程旋至直流電壓擋，其量程應(yīng)大于小燈泡兩端電壓的應(yīng)大于小燈泡兩端電壓的估計值估計值(2)用兩表筆分別接用兩表筆分別接觸燈泡兩端的接線柱，注觸燈泡兩端的接線柱，注意紅表筆接觸點的電勢應(yīng)意紅表

4、筆接觸點的電勢應(yīng)比黑表筆的高比黑表筆的高(3)根據(jù)表盤根據(jù)表盤上相關(guān)量程的直流電壓標(biāo)上相關(guān)量程的直流電壓標(biāo)度讀數(shù)度讀數(shù)(1)將多用電表的選擇開關(guān)旋將多用電表的選擇開關(guān)旋至直流電流擋，其量程應(yīng)大至直流電流擋，其量程應(yīng)大于通過燈泡電流的估計值于通過燈泡電流的估計值(2)把多用表串聯(lián)在剛才卸開的把多用表串聯(lián)在剛才卸開的電路中，注意電流應(yīng)從紅表電路中，注意電流應(yīng)從紅表筆流入電表筆流入電表(3)閉合開關(guān)，根據(jù)表盤上相閉合開關(guān)，根據(jù)表盤上相應(yīng)量程的直流電流刻度讀數(shù)應(yīng)量程的直流電流刻度讀數(shù)在測量小燈泡的直流電壓或電流時，量程選擇要適當(dāng)，以使表針在測量范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)得盡量大一些，這樣測量結(jié)果會比較準(zhǔn)確5用多用電表

5、測電阻(1)選擋：一般歐姆表都有多個擋位，測量時要進(jìn)行合理選擋，使讀數(shù)應(yīng)在中值刻度附近，若指針偏轉(zhuǎn)角度較小，說明待測電阻阻值較大，應(yīng)選較大倍率的擋位，否則換倍率較小的擋位(2)電阻調(diào)零：即將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻旋鈕，使指針指右端電阻零刻度(3)測量：將待測電阻與別的元件斷開，一定不要用手接觸表筆，將紅黑表筆接被測電阻兩端進(jìn)行測量(4)讀數(shù)：要用刻度盤上的讀數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍數(shù)即得到待測電阻的阻值(5)若需要換擋測量新的電阻需要重復(fù)以上(1)(4)步(6)測量完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)置于“OFF”擋，長期不用時，應(yīng)將多用電表中的電池取出6測二極管的正、反向電阻(1)測

6、正向電阻：用多用電表的電阻擋，量程撥到“10”的位置上，將紅表筆插入“”插孔，黑表筆插入“”插孔，然后兩表筆短接進(jìn)行電阻擋調(diào)零后，將黑表筆接觸二極管正極，紅表筆接觸二極管負(fù)極，穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率求出正向電阻R1.(2)測反向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)旋至高倍率的歐姆擋(例如“1 k”)，變換擋位之后，須再次把兩表筆短接調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的負(fù)極，紅表筆接觸二極管的正極，穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率(例如1 k)，求出反向電阻R2.當(dāng)R1與R2相差很大時，說明二極管質(zhì)量較好；當(dāng)R1與R2相差較小時，說明二極管質(zhì)量不好如果R1與R2均較小，可能二極管短路；如果R1與R2均較大，可能二極管斷路7探

7、索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件判斷元件判斷元件應(yīng)用擋位應(yīng)用擋位現(xiàn)象現(xiàn)象電源電源電壓擋電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)兩接線柱正、反接時均無示數(shù)說明無電源說明無電源電阻電阻歐姆擋歐姆擋兩接線柱間正、反接時示數(shù)相兩接線柱間正、反接時示數(shù)相同同二極管二極管歐姆擋歐姆擋正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大很大電容器電容器歐姆擋歐姆擋指針先指指針先指“0 ”后逐漸增大后逐漸增大到到“”，且轉(zhuǎn)動越來越慢，且轉(zhuǎn)動越來越慢電感線圈電感線圈歐姆擋歐姆擋示數(shù)由示數(shù)由“”逐漸減小到某一逐漸減小到某一較小固定示數(shù)較小固定示數(shù)四、數(shù)據(jù)處理1測電阻時，電阻值等于表針的示數(shù)與倍率的乘積指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)

8、字2如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.001等，讀數(shù)時應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可五、誤差分析1電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)電阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時換電池2歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時易帶來誤差3由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，使指針指中值附近4讀數(shù)時的觀測易形成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù)六、注意事項1使用多用電表“十忌”(1)忌不調(diào)零就使用多用電表(2)忌搞錯連接方式，測電壓需并聯(lián)，測電流需串聯(lián)(3)忌搞反直流電流方向，直流電要從

9、正極測試筆插孔流入，從負(fù)極測試筆插孔流出(4)忌用手接觸測試筆的金屬桿，特別在測電阻時，更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿(5)忌不進(jìn)行歐姆表調(diào)零，就用多用電表測電阻值(6)忌只看讀數(shù)不乘倍率(7)改換歐姆擋量程后，忌不重新調(diào)零(8)忌把電阻同其他電路聯(lián)在一起進(jìn)行測量(9)忌把電池裝在多用電表內(nèi)長期不用(10)多用電表不用時，忌選擇開關(guān)置于歐姆擋2用多用電表測黑箱時，一定要先用電壓擋判斷其內(nèi)有無電源，確定無電源后才能使用歐姆擋測量3用多用電表測電流和電壓時，要先選擇量程再進(jìn)行測量，且不要把量程當(dāng)成倍率4不論使用哪一擋位，電流必須從紅表筆流入，從黑表筆流出. 某同學(xué)利用多用電表做了以下實驗：(1

10、)使用多用電表測電阻，它的主要實驗步驟如下把選擇開關(guān)扳到“100”的歐姆擋上；把表筆插入測試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上；解 題 方 法 指 導(dǎo)對應(yīng)學(xué)生用書對應(yīng)學(xué)生用書P72把兩根表筆分別與某一待測電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)較小；換用“10”的歐姆擋，隨即記下歐姆數(shù)值；把表筆從測試筆插孔中拔出后，就把多用電表放回桌上原處，實驗完畢這個學(xué)生在測量時已注意到：待測電阻與其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿，那么這個學(xué)生在實驗中有哪些操作是錯誤的？(三個錯誤)錯誤一：_；錯誤二：_；錯誤三：_.(2)如圖所示，為多用電表的表盤，測電阻時，若用的是

11、“100”擋，這時指針?biāo)颈粶y電阻的阻值應(yīng)為_歐；測直流電流時，用的是100 mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開毫安；測直流電壓時，用的是50 V量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐開伏【解析】(1)錯誤一：在用“100”擋位測量時，指針偏轉(zhuǎn)較小，說明所測電阻阻值較大，為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)使指針向右擺動，所以應(yīng)該換用“1 k”的歐姆擋位；錯誤二：換擋后，還要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；錯誤三：使用多用電表結(jié)束后，還要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”或交流電壓最高擋(2)若用“100”擋測電阻時，指針讀數(shù)為：170100 1 700 若用量程100 mA測直流電流時，讀數(shù)為：4710 mA47 mA若用量程50 V測直流電壓時

12、，讀數(shù)為23.5 V【答案】(1)換用“10”的歐姆擋，應(yīng)該換用“1 k”的歐姆擋換擋后沒有進(jìn)行歐姆調(diào)零使用完后沒有將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”或交流電壓最高擋(2)1 7004723.5【方法總結(jié)】根據(jù)測量項目，選擇對應(yīng)的刻度盤(1)直流電流和電壓刻度是均勻的，讀數(shù)時共用，但需按比例計算，如取5 mA量程讀數(shù)時可利用滿刻度數(shù)值為“50”的刻度線，只是“50”相當(dāng)于“5 mA”(2)用歐姆擋測電阻的阻值為：讀數(shù)倍率(3)不論測電阻，還是測電流、電壓，電流總是從正插孔(紅表筆)流入，從負(fù)插孔(黑表筆)流出(4)二極管具有單向?qū)щ娦裕粲脷W姆表兩表筆接觸二極管兩極，測得電阻較小時與黑表筆相連的為二極管

13、的正極；測得電阻較大時，與黑表筆相連的為二極管的負(fù)極(1)參考多用電表面板完成下列填空：用多用電表測直流電流時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋至標(biāo)有_處，并把多用電表_聯(lián)接到被測電路中；若測電壓時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋至標(biāo)有_處，并把多用電表與被測電路_聯(lián)測直流電壓和電流時，都必須把紅表筆接在電勢_處，即電流從_表筆流進(jìn)多用電表(2)如圖為一正在測量中的多用電表表盤 如果是用“10”擋測量電阻，則讀數(shù)為_ .如果是用直流10 mA擋測量電流，則讀數(shù)為_ mA.如果是用直流5 V擋測量電壓，則讀數(shù)為_ V.解析：(1)用多用電表測直流電流時，選擇開關(guān)應(yīng)置于“mA”擋，且把電表串聯(lián)接入被測電路中；測電壓時，把選擇開關(guān)置

14、于標(biāo)有“V”處，且并聯(lián)于被測電路兩端，因紅表筆與表頭正接線柱相連，黑表筆與表頭負(fù)接線柱相連，因此測直流電壓和直流電流時，都必須把紅表筆接在電勢高處，即電流從紅表筆進(jìn)入多用電表(2)用多用電表測電流或電壓時，只要根據(jù)旋鈕所指示的量程看相對應(yīng)的刻度弧線，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則(一般估讀到百分位)，直接讀出指示的讀數(shù)即可，而歐姆表的刻度指示數(shù)乘以旋鈕指示的擋位倍率，才是電阻的測量值因為選的是“10”擋，所以讀數(shù)為6.010 60 .因為用直流10 mA擋測電流，所以對應(yīng)下面10 mA擋讀數(shù)為7.20 mA(注意從直流刻度區(qū)讀)用直流5 V擋測時，電壓為3.60 V.答案：(1)mA串V并高紅(2)607.20

15、3.60 如圖是某同學(xué)連接的實驗實物圖，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮，他采用下列兩種方法檢查故障：(1)用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行檢查：那么選擇開關(guān)應(yīng)置于下列量程的_擋(用字母序號表示)A2.5 VB10 VC50 VD250 V在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應(yīng)接觸_(填a或b)該同學(xué)測試結(jié)果如下表所示，根據(jù)測試結(jié)果，可以判定故障是_(假設(shè)只有下列故障中的某一項).測試點測試點電壓示數(shù)電壓示數(shù)a、b有示數(shù)有示數(shù)c、b有示數(shù)有示數(shù)c、d無示數(shù)無示數(shù)d、f有示數(shù)有示數(shù)測量點測量點表頭指針表頭指針c、dd、ee、fA.燈A斷路B燈B短路Ccd段斷路 Ddf段斷路(2)用歐姆擋檢查：測試前，應(yīng)將

16、開關(guān)S_.(填斷開或閉合)測量結(jié)果如上表所示，由此可以斷定故障是_A燈A斷路 B燈B斷路C燈A、B都斷路 Dd、e間導(dǎo)線斷路【解析】(1)用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行測量，實質(zhì)上就是用電壓表測量當(dāng)用電壓表測電路故障時，若電壓表有示數(shù)，說明電壓表到電源之間的回路是接通的，且與電壓表并聯(lián)的電路沒有短路，若電壓表無示數(shù)，有兩種可能，一是電壓表與電源之間的回路存在斷路，另一種可能則是與電壓表并聯(lián)的電路短路用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行電路檢查時，電壓表的量程必須大于電源的電動勢，為了示數(shù)明顯，其量程又不宜過大本題中電源的電動勢為6 V，故選10 V量程即可 測試時紅表筆應(yīng)接電勢高的a點a、b間有示數(shù)，說明a

17、電源b間無斷路；c、b間有示數(shù)，說明cSab間無斷路，斷路范圍縮??；c、d無示數(shù)，說明de燈Bfb間存在斷路或燈A短路，又燈B也不亮，故只能是前一種情況d、f有示數(shù)，說明是d、f間沒短路，且cSa電源bf間無斷路，綜上所述，df段斷路(2)用歐姆擋檢查時，測試前應(yīng)首先將開關(guān)S斷開，防止電源損傷多用電表根據(jù)表針的偏轉(zhuǎn)情況，接c、d時有示數(shù)，說明不是燈A斷路；接e、f時有示數(shù)，說明也不是燈B斷路；接d、e間時有無窮大電阻，可以斷定是d、e間導(dǎo)線斷路【答案】(1)BaD(2)斷開D【方法總結(jié)】(1)若用多用電表測電壓、電流功能檢測時，需根據(jù)電路特點選擇合理的量程，且測電壓時要并聯(lián)到待測電路中，測電流

18、時要串聯(lián)到待測電路中，紅表筆接高電勢點，黑表筆接低電勢點(2)若用測電阻功能檢測時，待測電路一定要和電源斷開，以免外電路的電源損壞電表若將原電路電源取下，則只能使用歐姆擋檢測在測定金屬電阻率的實驗中，某同學(xué)連接電路如圖所示閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動勢為E)： (1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是_(填“待測金屬絲”、“滑動變阻器”或“開關(guān)”)(2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障先將選擇開關(guān)旋至_擋(填“歐姆100”、“直流電壓10 V”或“直流電流2.5 mA”，再將_(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱，把另一

19、支表筆依次接b、c、d接線柱(3)若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是_、_、_.解析：(1)若電流表示數(shù)為零，說明外電路一定是斷路，電壓表有示數(shù)為E，說明電源與電壓表之間的連接無斷路，所以發(fā)生故障的一定是“待測金屬絲”(2)電流表示數(shù)為零，說明外電路一定存在著斷路因為電源兩端有電壓，所以不能用電流表來檢測，只能用電壓表(量程高于電源電動勢)來檢測，沒有電壓表的情況下，則利用多用電表的10 V直流電壓擋來檢查故障，多用電表的紅表筆應(yīng)和電源的正極相連(3)若只有滑動變阻器斷路，當(dāng)另一支表筆依次接b、c、d接線柱時，多用電表的示數(shù)依次是0、E、E.答案：(1)待測金屬絲(2)直流電壓10

20、V紅(3)0EE (2012高考江蘇單科)如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對其進(jìn)行探測 (1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖乙中多用電表的_(選填“A”、“B”或“C”)(2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點間是否存在電源時，一表筆接a，另一表筆應(yīng)_(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況(3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關(guān)旋至“1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測量各接點間的阻值測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點間正反向阻值均相等，測量記錄如下表兩表筆分別接a、b時，多用電表的示數(shù)如圖乙所示請將記錄表補充完整，并在圖甲的黑箱圖中畫出一

21、種可能的電路.【解析】(1)A是機(jī)械調(diào)零，B是歐姆調(diào)零，C是功能選擇開關(guān)，故選填A(yù).(2)為防止a、b間存在高壓電源在持續(xù)接通時燒壞電表，應(yīng)采用“點觸”方式兩表筆接的接點兩表筆接的接點多用電表的示數(shù)多用電表的示數(shù)a，b_ a，c10.0 b，c15.0 (3)正反向阻值相等說明兩接點間無二極管由題圖乙可以讀出a、b間阻值為5.0 .因黑箱內(nèi)只有三個阻值相等的電阻，由表內(nèi)數(shù)據(jù)知b、c間電阻等于a、b間電阻與a、c間電阻之和，故可推測a、b間電阻與a、c間電阻相串聯(lián)又因a、c間阻值是a、b間阻值的2倍，故a、b間有一個電阻時a、c間兩個電阻串聯(lián)；b、c間有三個電阻時a、b間兩個電阻并聯(lián)，電路圖見答

22、案【答案】(1)A(2)短暫(3)5.0如圖所示【方法總結(jié)】用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學(xué)元件的基本思想根據(jù)以上思路判斷出黑箱內(nèi)有哪些電學(xué)元件后，再根據(jù)各接點間的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯推理，最后確定出元件的位置和連接方式用多用電表探測圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用歐姆擋測量，黑表筆(與電表內(nèi)部電源的正極相連)接E點，紅表筆(與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連)接F點，阻值很小，但反接阻值很大那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中() 解析：紅表筆接F點，電阻很小，此時二極管導(dǎo)通，電源電流從黑表筆流出，通過二極管從紅表筆流進(jìn)，電流方向從E到F，只有B正確答案：B默 讀 聯(lián) 想 記 憶對應(yīng)學(xué)生用書對應(yīng)學(xué)生用書P74