新教材高中物理第11章电路及其应用5实验：练习使用多用电表课件新人教版必修第三册（52张PPT）

(共52张PPT)
第十一章　电路及其应用
5．实验：练习使用多用电表
课前预习反馈
课内互动探究
课堂达标检测
目标体系构建
核心素养提升
目标体系构建
1．认识多用电表表盘刻度特点和各测量功能区域。
2．会用多用电表测量电压、电流、电阻。
3．会用多用电表测量二极管的正反向电阻。
【学习目标】
【思维脉络】
课前预习反馈
如图是一种多用电表外形图，表的上半部分为_______，下半部分是___________，周围标有___________的区域及量程。
知识点 1
认识多用电表
表头　
选择开关　
测量功能　
1．机械调零：用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的机械调零螺丝，使指针处于左端_________位置。
2．选好正确挡位及量程：测量前一定要明确测量的物理量，然后转动___________，确定挡位并选择一个合适的量程。
知识点 2
多用电表的使用
零刻度　
选择开关　
3．正确接入测量电路：正确选好挡位和量程后，将红、黑表笔接入电路。
①测量电压时要与电路_______。
②测量电流时要与电路_______。
③测量电阻时，应将电阻与其他电路断开，测量前先将多用电表的选择开关旋至_______挡，选择合适的倍率挡，将两表笔_______，进行欧姆调零，若需要换挡时，必须重新进行欧姆调零。
④测量完毕，应将选择开关置于“______”挡或交流电压的_______挡，并拔出表笔，若长期不用，还应将电池取出。
并联　
串联　
欧姆　
短接　
OFF　
最高　
如图是某种数字式多用电表。数字式多用电表的测量值以________ 直接显示，使用方便。
知识点 3
数字式多用电表
数字形式　
预习自测
『判一判』
(1)使用多用电表前要先进行机械调零。 (　　)
(2)多用电表的电流挡、电压挡和电阻挡共用一个表头。 (　　)
(3)使用电阻挡测电阻先要进行调零。 (　　)
(4)用多用电表测电压U时电流从红表笔流入多用电表，测电阻R时电流从红表笔流出多用电表。 (　　)
(5)对于多用电表盘上的刻度线，直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度线，电阻刻度线是不均匀的，欧姆表指针偏转角越大，表明被测电阻越小。 (　　)
√　
√　
√　
×　
√　
『选一选』
(2020·北京市陈经纶中学高二下学期期中)关于多用电表的使用，下列操作正确的是 (　　)
A．测电压时，应按图甲连接方式测量
B．测电流时，应按图乙连接方式测量
C．测电阻时，应按图丙连接方式测量
D．测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量
B　
解析：测电压电流时，红表笔应接电势高的点，黑表笔应接电势低的点，所以A错，同理B对；测电阻时，应将电阻从电路中取下，C错；由于黑表笔接的是内部电源的正极，所以测二极管的正向电阻时，黑表笔应接二极管的正极，应按图丁连接方式测量，D错误。
『想一想』
如图所示是多用电表的表盘，请思考：
(1)用欧姆表测导体的电阻，欧姆表的刻度分布具有什么特点呢？
(2)电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端？
提示：(1)欧姆表的刻度左边密集，右边稀疏，刻度不均匀。
(2)当所测电阻Rx＝0时，电流表中的电流最大，此时为表头的满偏电流，所以电阻挡的零刻度在最右端。
课内互动探究
探究
一、实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管，定值电阻(大、中、小)三个。
实验：练习使用多用电表
二、实验步骤
1．测量直流电压
(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跟小灯泡L并联，注意使电流从“＋”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．测量直流电流
按照如图，仿照电压的测量步骤进行测量。
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．测量电阻
第一步：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。
第二步：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。
第三步：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。
第四步：测量结束要将选择开关旋转至“OFF”挡或交流电压最高挡。
(3)将多用电表调到欧姆挡，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)。
三、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50 Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz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。
某同学在做多用电表测电阻的实验中：
典例1
典例剖析
考点1　多用电表的操作步骤及读数
(1)测量某电阻时，用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用“________”挡(选填“×1 Ω”或“×100 Ω”)，换挡后，在测量前先要___________。
(2)如图所示是某次使用多用电表的实验中，多用电表表盘指针所示的位置，请你读数：
①如果使用的是直流2.5 V的电压挡，则读数为_______V；
②如果使用的是×100 Ω的欧姆挡，则读数为________ Ω；
③如果使用的是直流10 mA的电流挡，则读数为______ mA。
×1 Ω　
欧姆调零　
0.85　
3 000　
3.4　
解析：(1)根据欧姆表的工作原理可知，指针的偏角过大，说明电阻较小，即所选的倍率过大，应选择小一挡的倍率×1 Ω挡，换挡后在测量前要重新欧姆调零；
(2)①如果使用的是直流2.5 V的电压挡，则每小格代表0.05 V，读数为17×0.05 V＝0.85 V；
②如果使用的是×100 Ω的电阻挡，则读数为30×100 Ω＝3 000 Ω；
③如果使用的是直流10 mA的电流挡，则每小格代表0.2 mA，读数为17×0.2 mA＝3.4 mA。
1．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，_____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。
对点训练
短接　
红　
黑　
(5)为了得到更准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘_______(选填“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________________________。
解析：(3)使用前将红黑表笔短接，进行欧姆调零。(4)用多用电表测二极管的反向电阻时，应先将红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管的负极。(5)为测量更准确应使指针尽量指向表盘的中央。(6)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。
中央　
OFF挡或交流电压最高挡　
如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
典例 2
典例剖析
考点2　用多用电表排查电路故障
(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_______挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的_______挡。
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明___________________可能有故障。
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
_________________________________________________________________________________________________________________
电压　
欧姆　
开关或连接点5、6　
①调到欧姆挡；②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；③测量小灯泡的电阻。如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。　
解析：(1)当连接点1、2已接好时，电路中已有电压存在，故需用电压挡来检测电路。当连接点1、2同时断开时，电路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过测各段电路的电阻是否异常，故采用欧姆挡。
(2)当电路中两点间有电压时，这表明在此两点之外的电路与电源两极是接通的。当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时，就可以确定断路位置在此两点之间。
(3)①调到欧姆挡；
②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；
③测量小灯泡的电阻。如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。
2．某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，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。
对点训练
(1)断开开关，红表笔接a点时多用电表示数如图乙所示，读数为____________________ V，说明_________正常(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”)。
(2)红表笔接b点，断开开关
时，表针不偏转，闭合开关后，
多用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“小灯泡”)。
11.5 (11.2～11.8)　
蓄电池　
小灯　
泡　
解析：(1)多用电表直流50 V的量程读中间均匀部分，共50格，每格1 V，应该估读到0.1 V，指针在11～12之间，读数为11.5 V。开关断开，相当于电压表并联在蓄电池两端，读出了蓄电池的电压，故蓄电池是正常的。(2)两表笔接b、c之间并闭合开关，测得相同电压，说明a、b之间是通路，b、c之间是断路，故障器件是小灯泡。
核心素养提升
1．测量常见现象
(1)正向和反向电阻均为零——两接线柱由无电阻导线短接。
(2)电压为零——分情况讨论：
①任意两接线柱之间电压均为零→箱内无电源。
②某两个接线柱之间电压为零→可能是以下三者之一：两接线柱由无电阻导线相连；两接线柱中有一个和电源断开；两接线柱之间有反串电池组且电动势代数和为零。
用多用电表探究黑箱问题
(3)存在电压——电源。
(4)正向和反向电阻差值很大——两接线柱之间有二极管。
(5)有充、放电现象，即欧姆表指针先偏转，然后又回到“∞”刻度——两接线柱之间有电容器。
2．探究黑箱问题的基本思路
①首先用电压表测量各接点电压，若电压不为零，则黑箱内有电源存在，且电压最大的接点间为电源。
②若电压为零，则电路内无电源，改用欧姆表测量，若正反电阻恒定，则其间为定值电阻；若指针摆动一下又返回，则其间有电容器；若其间存在正、反向电阻差说明其间有二极管。
③结合串、并联电路的特点，再加以判断。
黑箱中有一个二极管，还有两个阻值均为1 kΩ的电阻，它们与黑箱的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表所示，那么黑箱中的线路是哪一个 (　　)
案例
C　
黑笔触点 1 1 2
红笔触点 2 3 1
表头读数 0 0.5 kΩ 2 kΩ
解析：根据表头读数为零，二极管反接这一点可判断B是错误的；根据读数为0.5 kΩ，二极管正接电阻为0，两个电阻应是并联，可判断A是错误的；再根据读数为2 kΩ，两个电阻应是串联，可判断D是错误的；只有C满足三次测量，故选C。
课堂达标检测
1．(2021·山东省昌乐二中高二上学期检测)若多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应：
①将选择开关置于__________；
②将红、黑表笔短接进行___________；
③将待测电阻Rx接在_________________进行测量。
若按照以上①②③步骤正确操作后，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是________Ω。
解析：表头指针偏转角度过小，说明选择挡位太小，因此应换用较高的挡位，即选用×100挡；换成×100挡后应重新进行欧姆调零；最后将红、黑表笔接触待测电阻Rx两端进行测量。图中所显示的待测电阻阻值为2 200 Ω。
×100挡　
欧姆调零　
红、黑表笔之间　
2 200　
2．(多选)(2021·黑龙江哈尔滨高二下期中)在如图所示电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障作出如下判断：
次序 操作步骤 现象和结论
1 闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b 有示数，灯断路；无示数，灯短路
2 闭合开关，选直流电流挡，红、黑表笔分别接a、b 有示数，灯断路；无示数，灯短路
3 闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路
4 断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路
以上操作和判断，正确的是 (　　)
A．1　 B．2
C．3　 D．4
解析：选直流电压挡或电流挡时，闭合开关，使红、黑表笔分别接高、低电势点，若有示数，说明a、b两点间有电压，其他地方完好，a、b之间有断路；若无示数，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1、2正确。选欧姆挡时，连接欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，3错误，4正确。
ABD　
3．(2021·四川成都外国语学校高二下学期开学检测)多用电表的示意图如图所示，正确操作如下。
(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_______ V。
(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________。
直流电压　
1.25　
直流电流　
50 mA　
(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_________。
解析：(1)箭头a指在直流电压量程为2.5 V处，由指针读出测量结果为1.25 V。
(2)箭头b指在直流电流量程为100 mA处，由指针读出测量结果为50 mA。
(3)箭头c指在电阻×100挡处，由指针读出测量结果为1.7 kΩ。
电阻　
1.7 kΩ