11.5实验：练习使用多用电表 课件（50张PPT）

(共50张PPT)
第十一章 电路及其应用
第5节 实验：练习使用多用电表
思考并回答问题。
思考1：.在用多用电表测电压、电流时，如何正确选择合适挡位？
[答案] 使指针超过量程的三分之一。
思考2：.在用多用电表测电阻时，电阻大小和挡位倍率的关系是怎样的？每更换一次挡位需要重新调零吗？
[答案] 阻值大的电阻选用高倍率量程，阻值小的电阻选用低倍率量程。更换一次挡位需要重新调零
正确的打“√”，错误的打“×”。
（1） 多用电表的所有刻度线都是均匀分布的。( )
×
（2） 用多用电表测电阻时，选择欧姆挡后首先应该将两表笔短接，进行欧姆调零。
( )
√
（3） 多用电表的指针张角越大，被测电阻越大。( )
×
（4） 多用电表只能测直流电压，不能测交流电压。( )
×
（5） 用多用电表无论是测电压、测电流还是测电阻时，电流都是从红表笔流入电表。
( )
√
任务1 认识多用电表
情境引入
图1是一种指针式多用电表的外形图，表的上半部分为表盘，下半部分为选择开关，开关的周围标有测量功能区域及量程、挡位；图2是数字式多用电表，其测量值以数字形式直接显示，使用更方便。请仔细观察，了解其表盘刻度特征和挡位特征，回答下列问题。
问题引领
1.说说其指针定位螺丝和欧姆调零旋钮的作用，不使用时选择开关应该放在什么位置？
[答案] 使用之前如果指针不是指到零刻度，应该调整“指针定位螺丝”；使用欧姆挡测电阻之前要先选择合适的挡位，再调节“欧姆调零旋钮”，使指针达到满偏，即 位置。不使用时选择开关应该放在“ ”位置。
2.如图1所示，多用电表的表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线。这三条刻度线的意义分别是什么？每条刻度的特点分别是什么？
[答案] 最上面的刻度线的左端标有“ ”，右端标有“0”，是用于测电阻的，其刻度是不均匀分布的；中间的刻度线是用于测直流电流、直流电压和交流电压的，其刻度是均匀分布的；最下面一条刻度线左侧标有“ ”，是用于测 以下交流电压的，其刻度是不均匀的。
3.选择开关所指的位置的意义分别是什么？
[答案] 多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就能测量电流；将选择开关旋转到其他功能区域时，就可以测量相应的物理量。
知识生成
1.图是一种多用电表外形图，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程。将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的①_____________就被接通;选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的②_____________或③_____________就被接通。使用前应调整“指针定位螺丝”，使指针指到④_________。在不使用多用电表时，应将旋转开关旋到⑤_______挡或⑥___________最高挡。若长期不使用，应将电池取出。
电流表电路
电压表电路
欧姆表电路
零刻度

交流电压
2.多用电表的示数：欧姆挡都适用最上面一行刻度，把示数乘以所选择的⑦_______，就是测量值；选择 交流电压挡时，适用最下面一行刻度，其余直流电流、⑧___________及⑨___________挡，均适用中间一行刻度。
倍率
直流电压
交流电压
3.多用电表不仅有指针式的，也有数字式的，数字电表的测量值以⑩_______形式直接显示，使用方便。
数字
应用探究
[活动1]问题讨论
（1） 选择开关周围的标注字母和数字表示什么意义？
[答案] 选择开关周围标注的字母表示功能区，欧姆挡的数字前有“ ”，表示倍率，其他挡位的数字表示量程。
（2） 机械调零与欧姆调零有何不同？
[答案] 机械调零是将指针调整到电压、电流的零刻度线处；欧姆调零是将选择开关置于欧姆挡，让两表笔短接后，调节指针，使指针位于欧姆挡的零刻度线处。
[活动2]多用电表的读数
例1 用多用电表进行了多次测量，指针的位置分别如图中 、 所示。若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的档位， 的读数是多少？请填入表中。
所选择的挡位 指针读数
直流电压 40.0
直流电流 8.0
电阻 40
电阻 4000
[答案]
所选择的挡位 指针读数
直流电压 11.5 40.0
直流电流 2.3 8.0
电阻 500 40
电阻 50000 4000
分析问题.（1）选择不同的测量功能、不同的量程进行测量时，读数时对应刻度线相同吗？精确度相同吗？
（2）用多用电表的欧姆挡要怎么读数？
[答案] （1） 【提示】多用电表的欧姆挡和 交流电压挡的刻度是不均匀的，各自单用一条刻度线，其他挡位的刻度都是均匀的，所以共用一条刻度线。不同量程的精确度是不同的。（2）欧姆挡的读数方法是按最上面一行刻度线（右边刻度为零，左边刻度为 ）读出示数，读出结果再乘欧姆挡的倍率就可以了。
任务2 使用多用电表
情境引入
多用电表共用一个表头，可以测量交流电压、交流电流、直流电压、直流电流及导体的电阻，应用两支表笔接触测量，非常简单、方便，进行实验前思考、回答下列问题。
问题引领
1.在使用多用电表测直流电压和直流电流时应如何插表笔？电流怎样流进、流出 测电阻时电流怎样流进、流出？
[答案] 表的盘面上的“+”“-”插孔表示直流电流挡、直流电压挡的正、负接线柱。因此,不管测什么值,首先将红表笔插入“+”插孔,将黑表笔插入“-”插孔。用直流电流挡、直流电压挡时，电流从红表笔流入，从黑表笔流出。当测电阻时，电流也是从红表笔流入，从黑表笔流出。
2.结合表中的情况，请分析如何更换挡位能更精确地测量电阻。
电阻 挡位 现象 更换后的挡位
指针偏角太小，示数_______ _______
指针偏角太大，示数________ _______
较大
较小


3.在使用多用电表测电阻时，应按什么样的步骤操作
[答案] ①机械调零：使用前，若表针没有停在左端“ ”位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零。3.一般步骤有：
②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。
③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处。
④测量示数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以倍率即待测电阻阻值。
⑤测另一电阻时重复步骤②③④。
⑥实验完毕，应将选择开关置于“ ”挡或交流电压最高挡。
知识生成
1.利用多用电表测量电压
先将多用电表的选择开关旋至直流 _________，选择的量程应该 _______被测电压的估计值，测量时用两支表笔分别接触被测电路两端的接线柱，并使红表笔接触点的电势比黑表笔 _____。
电压挡
大于
高
2.利用多用电表测量电流
先将多用电表的选择开关旋至直流 _________，选择的量程应该 _______被测电流的估计值，把多用电表 _______在电路中，注意使电流从 _____表笔流入电表。
电流挡
大于
串联
红
3.利用多用电表测量电阻
先选择适当倍率的欧姆挡（使测量时表针落在刻度盘的 _______区域），再将两支表笔直接接触，调整 _______________，使指针指在 ______刻度线，改变不同倍率的欧姆挡后必须 _______这项操作。
中间
欧姆调零旋钮

重复
应用探究
[活动1]实验操作
1.测量小灯泡的电压：如图1所示，将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，用两支表笔分别接触灯泡两端的接线柱，读出电压值。
图1
图2
2.测量通过小灯泡的电流：如图2所示，将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，把多用电表串联在卸开的电路中，读出电流值。
3.测量定值电阻：估测被测电阻阻值，选择适当倍率的欧姆挡，进行欧姆调零后，再把两支表笔接触待测定值电阻，测量其电阻值。
使用多用电表时的注意事项
（1）极性：对于两表笔，红正黑负。
（2）功能：要明白测什么，对应什么功能区。
（3）调零：测电阻时需要进行两次调零，即机械调零与欧姆调零，并注意每次换挡后必须重新进行欧姆调零。
（4）根据测量项目，选择对应的刻度盘。
（5）直流电流和电压对应刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取 量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线，只是“50”相当于“ ”。
（6）用欧姆挡测电阻的阻值为：读数 倍率。
（7）实验完毕，应将选择开关置于“ ”挡或交流电压最高挡。
[活动2]利用多用电表检查电路故障
例2 （多选）在如图所示的电路中,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电路做了如下检查并做出判断（如表所示）：
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 、 指针偏转,灯断路；指针不偏转,灯短路
2 闭合开关,选直流电流挡,红、黑表笔分别接 、 指针偏转,灯断路；指针不偏转,灯短路
3 闭合开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接 、 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 、 指针不动,灯断路；指针偏转最大,灯短路
以上操作和判断均正确的是( @42@ )。
A. B. C. D.
AD
[解析] 选直流电压挡时,红、黑表笔分别接高、低电势点,若指针偏转,说明 、 两点有电压,其他地方完好而 、 之间有断路；若指针不偏转,说明 、 两点电势相等, 、 之间必短路,1正确。选直流电流挡时,由于电流表内阻很小,当灯属于断路故障时,电路中电流可能较大,因此可能烧坏电流表或电源等,故一般不选用电流挡进行故障检测,2操作错误。选欧姆挡时,必须将外电路电源断开,若指针偏转，说明欧姆表短接，灯泡短路，若指针不偏转，说明欧姆表和灯泡没有构成闭合回路，灯泡断路，故3错误，4正确,即 、 两项正确。
分析问题.用多用电表测电阻时，开关能闭合吗？
【提示】不能。
电路故障检测判断方法
（1）判断电路故障常用多用电表的电压挡,因为操作既简便又安全,但要注意量程的选取。可分以下三种情况做出判断。
①如果电压表读数为零,说明可能在和电压表并联的路段之外有断路,或该并联路段内有短路。
②如果电压表有示数,说明在和电压表并联的电路之外无断路或该并联路段内无短路。
③如果电压表示数等于电源电动势——可能和电压表并联的电路间有断路,而该并联路段之外的电路无断路。
（2）若用电流表判断,则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程,否则会损害电流表或电源等。
（3）利用欧姆挡检测时要谨慎,必须在确认无电源的情况下使用,而且要将待测元件与电路断开。
任务3 测量二极管的正、反向电阻
情境引入
二极管是一种常见的半导体元件，如图1所示，其符号如图2所示，具有正、负两个电极，是一种具有单向传导电流性能的电子器件，广泛用于整流电路、检波电路、稳压电路及各种调制电路。
问题引领
1.如图1所示，如果把黑、红表笔对应接触二极管的正、负极，流过二极管的电流方向是怎样的？如图2所示，如果把黑、红表笔对应接触二极管的负、正极，流过二极管的电流方向是怎样的？
[答案] 由于电流从多用电表黑表笔流出，红表笔流入，所以如果把黑、红表笔对应接触二极管的正、负极，电流从正极流入二极管，从负极流出；如果把黑、红表笔对应接触二极管的负、正极，则电流从负极流入二极管，从正极流出，如图。
2.把选择开关旋至低倍率的欧姆挡，进行欧姆调零后，把黑、红表笔对应接触二极管的正、负极，读出其正向电阻值；再把选择开关旋至高倍率欧姆挡，重新进行欧姆调零后，把黑、红表笔对应接触二极管的负、正极，读出其反向电阻值。可以得出什么结论？
[答案] 测量发现二极管的正向电阻值很小，而反向电阻值远大于其正向电阻值。
知识生成
利用多用电表测量二极管的正、反向电阻
（1） 二极管具有 _______导电性，其特点是电流从 _______流入时电阻比较小，从 _______流入时电阻比较大。
单向
正极
负极
（2） 欧姆表中的电流方向为从 _____表笔流出，经过被测电阻，从 _____表笔流入。
黑
红
应用探究
[活动1]问题讨论
实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用电表选择开关拨到欧姆挡，并进行欧姆调零后：测甲元件时，正、反电阻相等；测乙元件时，正向电阻很小，反向电阻很大；测丙元件时，开始指针偏转到某位置，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端。甲、乙、丙各是什么元件？
[答案] 甲、乙、丙分别是电阻、晶体二极管、电容器。
[活动2]使用多用电表探索电学黑箱
例3 一个“黑盒子”表面有 、 、 三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；
第二步：用欧姆挡的“ ”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。
图1
（1） 第一步测量结果表明盒内无_______。
电源
[解析] 由用电压挡对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转，知盒内无电源。
（2） 图2是图1（1）和（2）中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______ ；图3是图1（3）中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是______ 。
图2 图3
1200
500
[解析] 图2表盘示数为 ，由于倍率为“ ”，所以阻值为 。图3表盘示数为 ，倍率为“ ”，所以阻值为 。
（3） 在图4的接线柱间，用电路符号画出盒内的元件及连接情况。
图4
[答案] 如图所示
[解析] 由第一步操作知，盒内无电源。第二步操作中，因 、 间正、反向（交换表笔）测量电阻值不变，故 、 间为定值电阻；因 、 间正、反向测量示数有变化，可推知其间有二极管，且二极管正向阻值小，反向阻值为 ，故 端接二极管正极。又 、 间正向测量的示数分别大于 、 间（正向）测量的示数，反向测量为 。因盒内只有两个电学元件，所以只能 、 间为二极管， 、 间为电阻。两个元件连接情况如图所示。
分析问题.该黑箱中是否含有电源与二极管？
【提示】不含电源但含有二极管。
1.探索黑箱时首先要用直流电压挡判断黑箱内有没有电源，没有电源后再用欧姆挡测量各个接线柱之间的正反向电阻，再根据测量电阻情况推测黑箱内部的组成。
2.各元件的判断方法
判断元件 应用挡位 现象
电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源
电阻 欧姆挡 两接线柱正、反接时示数相同
二极管 欧姆挡 正接时示数很小，反接时示数很大
电容器 欧姆挡 指针先指“ ”后逐渐增大到“ ”，且越来越慢
1.（任务1）某次测量时，多用电表的指针位置如图所示。
（1） 若选用倍率为“ ”的欧姆挡测电阻，则测量结果为________________________________________ 。
（ 均可）
[解析] 若选用倍率为“ ”的欧姆挡测电阻，则应该使用刻度盘最上排刻度并乘以100，指针所在的位置为6.7，所以示数为 。
（2） 若选用量程为 的直流电流挡测电流，则测量结果为___________________________ 。
（ 均可）
[解析] 若选用量程为 的直流电流挡测电流，则使用中间0~50的刻度，指针所在的位置为 。
（3） 若选用量程为 的直流电压挡测电压，则测量结果为_______________________ 。
（ 均可）
[解析] 若选用量程为 的直流电压挡测电压，则选择中间0~10的刻度，指针所在位置为 ，注意不能估读为 。
2.（任务2、3）（多选）关于多用电表的使用，下列操作正确的是( @67@ )。
A.测电压时，应按图1连接方式测量
B.测电流时，应按图2连接方式测量
C.测电阻时，应按图3连接方式测量
D.测二极管的正向电阻时，应按图4连接方式测量
BD
[解析] 电流总是从黑表笔流出多用电表，从红表笔流入多用电表，A项错误， 、 两项正确；测电阻时，应将电阻从电路中断开，C项错误。
3.（任务2）某班同学在做“练习使用多用电表”的实验。
（1） 某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻 的阻值，当选择开关置于欧姆挡“ ”的位置时，多用电表指针示数如图1所示，此被测电阻的阻值约为___________ 。
图1

[解析] 欧姆表测电阻的测量值等于读数乘以倍率，故读数为 。
（2） 某同学按如图2所示的电路图连接元件后，闭合开关 ，发现 、 灯都不亮。该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障。检查前，应将开关 _______（选填“闭合”或“断开” ）。
图2
断开
[解析] 用欧姆挡检查电路需将电路断开。
（3） 若（2）中同学检查结果如下表所示，由此可以确定_@73@____。
测试点 、 、 、 、
多用电表示数 无穷大 无穷大 无穷大
A.灯 断路 B.灯 断路 C.灯 、 都断路 D. 、 间导线断路
D
[解析] 、 之间电阻无穷大说明 、 间有断路， 、 之间电阻无穷大说明 、 间有断路， 、 之间电阻无穷大说明 、 间有断路， 、 间电阻有一定的数值，说明 、 间没有断路，所以断路在 、 之间。
4.（任务3）一电学黑箱中有 、 、 三个接线柱,两个接线柱间最多只能接一个元件。黑箱内的元件是一只电阻和一只二极管。某同学用正确的操作方法利用多用电表的欧姆挡进行了6次测量,每次红、黑表笔的位置和测得的阻值如下表所示。可以判定：
红表笔接
黑表笔接
测得阻值 100 100 160 60
（1） 电阻接在_________两点间,阻值为______ 。
、
100
（2） 二极管接在_________两点间,正极接在____点。
、

[解析] 怎样测 、 间电阻都相同,故A、 间接的是电阻；测得 、 间的阻值比 、 间的阻值大,根据题意可知, 、 间接的是二极管,并且从 到 是正向。