物理人教版高中必修三（2019年新編）11-5 實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表（教案）

11.5實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表學(xué)習(xí)目標(biāo)會(huì)用多用電表測(cè)量小燈泡電壓、電流，測(cè)量定值電阻及二極管的正、反向電阻。重點(diǎn)：會(huì)用多用電表。一、測(cè)電壓、電流、電阻使用多用電表前，應(yīng)檢查指針是否停在刻度線左端“0”位置。如果沒有停在“0”位置，要用螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使指針指零，再將紅、黑測(cè)試表筆分別插入“+”“?”插孔。1．測(cè)電壓（1）將功能選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋。（2）根據(jù)待測(cè)電壓的估計(jì)值選擇直流電壓擋合適的量程。如果難以估測(cè)待測(cè)電壓值，應(yīng)按照由大到小的順序，先將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到最大量程上試測(cè)，然后根據(jù)試測(cè)的數(shù)值，重新確定適當(dāng)?shù)牧砍踢M(jìn)行測(cè)量。（3）測(cè)量時(shí)，用紅黑測(cè)試表筆使多用電表與被測(cè)電路并聯(lián)，并要注意電表的極性。使電流從“＋”插孔流入多用電表，從“－”插孔流出多用電表，檢查無誤后再閉合開關(guān)S。（如圖所示）（4）根據(jù)擋位所指的量程以及指針?biāo)傅目潭戎?，讀出電壓表的示數(shù)。2．測(cè)電流：按照右圖，仿照電壓的測(cè)量步驟進(jìn)行測(cè)量。（1）選擇直流電流擋合適的量程。（2）將被測(cè)電路導(dǎo)線卸開一端，把多用電表串聯(lián)在電路中。（3）讀數(shù)時(shí)，首先要認(rèn)清刻度盤上的最小刻度。注意：①多用電表直流電流擋的單位是毫安，不能測(cè)量比較大的電流。②測(cè)電流時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，使表針偏轉(zhuǎn)角度盡量大一些，這樣測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確。3．測(cè)電阻：要將選擇開關(guān)扳到歐姆擋上，此時(shí)紅表筆連接表內(nèi)電源的負(fù)極，黑表筆連接表內(nèi)電源的正極。（1）選擇倍率擋。估計(jì)待測(cè)電阻阻值，選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮酰箿y(cè)量時(shí)指針指在中央刻度附近，這樣測(cè)量比較準(zhǔn)確。（2）調(diào)零。測(cè)量前，將紅、黑表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指在歐姆擋刻度盤零刻度處。（3）測(cè)量。將紅、黑表筆與待測(cè)電阻兩端接觸。讀取指針示數(shù)再乘以倍率就是待測(cè)電阻阻值。（4）測(cè)量結(jié)束要將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至“OFF”擋或交流電壓最高擋。4．二極管的特點(diǎn)及測(cè)量二極管的正、反向電阻（1）特點(diǎn)：它由半導(dǎo)體材料制成，有兩個(gè)電極，一個(gè)正極，一個(gè)負(fù)極，具有單向?qū)щ娦?。加正向電壓時(shí)電阻很小，加反向電壓時(shí)，電阻值很大?！啊?。（2）電阻測(cè)量：正向電阻較小，反向電阻很大，可用多用電表判斷它的正負(fù)極或區(qū)分它的好壞。（3）將多用電表打到歐姆擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當(dāng)黑表筆接二極管“正”極，紅筆表接二極管“負(fù)”極時(shí)，電阻示數(shù)較?。ㄕ螂娮瑁?；當(dāng)黑表筆接二極管“負(fù)”極，紅表筆接二極管“正”極時(shí)，電阻示數(shù)很大（反向電阻）?！咎貏e提醒】當(dāng)二極管正向電阻R1與反向電阻R2相差很大時(shí)，說明二極管質(zhì)量較好；當(dāng)R1與R2相差較小時(shí)，說明二板管質(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。【題1】用多用電表探測(cè)圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測(cè)量，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，E、F兩點(diǎn)間無電壓；用歐姆擋測(cè)量，黑表筆（與電表內(nèi)部電源的正極相連）接E點(diǎn)，紅表筆（與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連）接F點(diǎn)，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_______?！敬鸢浮緽【解析】黑表筆接E，紅表筆接F，阻值很小，此時(shí)二極管正向?qū)?，電流方向?yàn)橛蒃到F，只有B正確。5．用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件判斷目的應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時(shí)均無示數(shù)說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱間正、反接時(shí)示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時(shí)示數(shù)很小，反接時(shí)示數(shù)很大電容器歐姆擋指針先指“0Ω”后逐漸增大到“∞”，且越來越慢電感線圈歐姆擋示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)二、多用電表的使用注意事項(xiàng)1．使用多用電表“十三忌”（1）忌不調(diào)零就使用多用電表。（2）忌搞錯(cuò)連接方式，測(cè)電壓需并聯(lián)，測(cè)電流需串聯(lián)。（3）忌搞反直流電流方向，直流電要從正極測(cè)試筆插孔流入，從負(fù)極測(cè)試筆插孔流出。（4）忌用手接觸測(cè)試筆的金屬桿，特別在測(cè)電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸測(cè)試筆的金屬桿。（5）忌用直流電擋位測(cè)交流電。（6）忌用多用電表測(cè)不是50Hz的交流電，普通多用電表的交流電擋位是按照50Hz設(shè)計(jì)的，不能準(zhǔn)確測(cè)量其他頻率的交流電。（7）忌不進(jìn)行歐姆表調(diào)零，就用多用電表測(cè)電阻值。（8）忌只看讀數(shù)不乘倍率。（9）改換歐姆擋量程后，忌不重新調(diào)零。（10）忌把電阻同其他電路聯(lián)在一起進(jìn)行測(cè)量。（11）忌把電池裝反。（12）忌把電池裝在多用電表內(nèi)長(zhǎng)期不用。（13）多用電表不用時(shí)，忌選擇開關(guān)置于歐姆擋。2．用多用電表測(cè)黑箱：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(cè)量。3．用多用電表測(cè)電流和電壓：要先選擇量程再進(jìn)行測(cè)量，且不要把量程當(dāng)成倍率。【題2】如圖所示是簡(jiǎn)化的多用電表的電路。轉(zhuǎn)換開關(guān)S與不同接點(diǎn)連接，就組成不同的電表，已知R3<R4，下面是幾位同學(xué)對(duì)這一問題的議論，甲說：S與1、2連接時(shí)，多用電表就成了電流表，且與1連接時(shí)量程較大乙說：S與3、4連接時(shí)，多用電表就成了電流表，且與3連接時(shí)量程較大丙說：S與3、4連接時(shí)，多用電表就成了電壓表，且與3連接時(shí)量程較大丁同學(xué)說：S與5連接時(shí)，多用電表就成了歐姆表你認(rèn)為他們的判斷正確嗎？【答案】甲同學(xué)、丁同學(xué)的判斷是正確【解析】S與1連接時(shí)，電阻R1起分流作用，S與2連接時(shí)，R1＋R2起分流作用，所以，S與1、2連接時(shí)，多用電表就成了電流表，由于前者分流電阻小，所以與1連接時(shí)量程較大；S與3、4連接時(shí)，電流表與分壓電阻串聯(lián)，多用電表就成了電壓表，由于R3<R4，所以與3連接時(shí)量程較?。籗與5連接時(shí)，多用電表就成了歐姆表，R6為歐姆擋調(diào)零電阻。故甲同學(xué)、丁同學(xué)的判斷是正確的，乙同學(xué)和丙同學(xué)的判斷是錯(cuò)誤的?！绢}3】如圖所示為歐姆表的原理圖，表頭內(nèi)阻為Rg，調(diào)零電阻為R，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，則下列說法中正確的是A．它是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的B．接表內(nèi)電池負(fù)極的應(yīng)是紅表筆C．電阻的“∞”刻度一般在刻度盤的右端D．調(diào)零后刻度盤的中心刻度值是r＋Rg＋R【答案】ABD【解析】歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，A正確；紅表筆接內(nèi)部電池的負(fù)極，B正確；電阻的“∞”刻度在表盤的左端，C錯(cuò)；中值電阻的阻值為r＋Rg＋R，D正確?！绢}4】多用電表的示意圖如圖所示。在正確操作的情況下：（1）若選擇開關(guān)的位置如灰箭頭所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為________。（2）若選擇開關(guān)的位置如白箭頭所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為________。（3）若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為________。（4）若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小，那么接下來的正確操作步驟應(yīng)該依次為：______，______，______。（5）全部測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到________或者_(dá)_______。（6）無論用多用電表進(jìn)行何種測(cè)量（限于直流），電流都應(yīng)該從________色表筆經(jīng)________插孔流入電表?！敬鸢浮浚?）直流電壓1.25V（2）直流電流50.0mA（3）電阻1.5kΩ（4）改用×1kΩ倍率重新歐姆調(diào)零將紅、黑表筆分別接觸被測(cè)電阻的兩根引線，讀出指針?biāo)缚潭?，再乘倍率得測(cè)量值（5）OFF交流電壓500V擋位置（6）紅正【解析】當(dāng)多用電表的選擇開關(guān)置于相應(yīng)的物理量區(qū)域（電流、電壓）時(shí)，多用電表就可以測(cè)量該量，開關(guān)所指的數(shù)值就是所測(cè)量的量程。需要注意的是：由于測(cè)電阻的原理和測(cè)電流、電壓的原理不同，當(dāng)選擇開關(guān)在測(cè)電阻區(qū)域時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)值是倍率，而不是量程。當(dāng)然，倍率越大，測(cè)量的電阻也就越大；倍率越小，測(cè)量的電阻就越小。由于測(cè)量電阻的依據(jù)是閉合電路歐姆定律，每次換擋位時(shí)，都會(huì)改變閉合電路的阻值，因此換擋后必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。多用電表在測(cè)量時(shí)，要求紅表筆要插入“＋”插孔，黑表筆要插入“－”插孔，這樣，在測(cè)量電流時(shí)，電流應(yīng)從紅表筆流入?！绢}5】在練習(xí)使用多用表的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)連接的電路如圖所示。（1）若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測(cè)得的是通過____的電流；（2）若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測(cè)得的是_____的電阻；（3）若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測(cè)得的是________兩端的電壓。【答案】（1）R1（2）R1與R2串聯(lián)的總電阻（3）R2兩端的電壓【解析】（1）多用電表使用電流擋時(shí)應(yīng)該串聯(lián)在電路中，圖中多用電表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流相等，若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對(duì)準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測(cè)得的是通過R1的電流。（2）斷開電路中的電鍵，R1與R2串聯(lián)，多用電表兩表筆接在其兩端，故測(cè)得的是R1與R2串聯(lián)的總電阻。（3）若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，多用電表并聯(lián)在R2兩端，此時(shí)測(cè)得的是R2兩端的電壓。【題6】如圖電路，當(dāng)S閉合后兩燈均不亮，已知兩燈、電源、電鍵及電鍵到電源負(fù)極間的導(dǎo)線都完好，其余三條導(dǎo)線中有一條發(fā)生斷路。若某同學(xué)使用多用電表來檢查斷線部分，他用多用表的紅表筆與a點(diǎn)相連接，把黑表筆分別先后與b點(diǎn)、c點(diǎn)相連，則以下能檢測(cè)出斷線部分的方法有A．S閉合，多用表用6V量程的電壓表B．S閉合，多用表用0.3A量程的電流表C．S斷開，多用表用×1量程的歐姆表D．以上三種方法都不可以【答案】C【解析】電路中發(fā)生斷路，斷路處元件兩端的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，故S閉合時(shí)，多用表應(yīng)用15V量程的電壓表，6V量程太小，故A錯(cuò)誤。S閉合時(shí)，若ab完好，電流表接在ab間，沒有讀數(shù)，若此處電路有斷路，電流表串聯(lián)在電路中，應(yīng)有讀數(shù)，所以用電流表不能判斷斷路故障在何處，故B錯(cuò)誤。S斷開時(shí)，多用表用×1量程的歐姆表測(cè)量各段電阻，可判斷出故障所在的位置，故C正確?！绢}7】圖是某同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)實(shí)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：①那么選擇開關(guān)應(yīng)置于下列量程的________擋。（用字母序號(hào)表示）A．2.5V B．10VC．50V D．250V②在測(cè)試a、b間直流電壓時(shí)，紅表筆應(yīng)接觸________________。（填a或b）③該同學(xué)測(cè)試結(jié)果如下表所示，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以判定故障是________（假設(shè)只有下列中的某一項(xiàng)有故障）。測(cè)試點(diǎn)電壓示數(shù)a、b有示數(shù)c、b有示數(shù)c、d無示數(shù)d、f有示數(shù)A．燈A斷路B．燈B短路C．c、d段斷路 D．d、f段斷路（2）用歐姆擋檢查：①測(cè)試前，應(yīng)將開關(guān)S________（填斷開或閉合）②測(cè)量結(jié)果如下表所示，由此可以斷定故障是_______。測(cè)量點(diǎn)表頭指針c、ddeefA．燈A斷路B．燈B斷路C．燈A、B都斷路D．d、e間導(dǎo)線斷路【答案】（1）①B②a③D（2）①斷開②D【解析】（1）用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行測(cè)量時(shí)，實(shí)質(zhì)上是用電壓表測(cè)量，而電壓表內(nèi)阻很大，若并聯(lián)在斷路處（設(shè)有一處發(fā)生斷路）時(shí)，電路接通電壓表示數(shù)應(yīng)為電源的電動(dòng)勢(shì)，并聯(lián)在未斷路處，示數(shù)為零。因此，用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行檢查電路時(shí)，電壓表的量程必須大于電源的電動(dòng)勢(shì)，為了示數(shù)明顯，選擇量程不宜過大。本題中電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，故選10V量程即可。測(cè)試時(shí)紅表筆應(yīng)接電勢(shì)高的a點(diǎn)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，a、b間有示數(shù)，說明b→電源→a完好；c、b間有示數(shù)，說明b→電源→a→c完好；c、d無示數(shù)，說明c→燈→d間完好；d、f有示數(shù)，說明f→b→a→c→d完好，故應(yīng)是d、f段斷路。另外，若燈B短路，則d、f間應(yīng)無示數(shù)。（2）用歐姆擋檢查時(shí)，測(cè)試前應(yīng)首先將開關(guān)S斷開。根據(jù)表針偏轉(zhuǎn)情況，接c、d時(shí)有示數(shù)，說明不是燈A斷路；接e、f時(shí)有示數(shù)，說明也不是燈B斷路；接d、e間時(shí)有電阻無窮大，可以斷定是d、e間導(dǎo)線斷路?！绢}8】如圖電路，當(dāng)S閉合后兩燈均不亮，已知兩燈、電源、電鍵及電鍵到電源負(fù)極間的導(dǎo)線都完好，其余三條導(dǎo)線中有一條發(fā)生斷路。若某同學(xué)使用多用電表來檢查斷線部分，他用多用表的紅表筆與a點(diǎn)相連接，把黑表筆分別先后與b點(diǎn)、c點(diǎn)相連，則以下能檢測(cè)出