物理人教版（2019）必修第三册11.5实验：练习使用多用电表（共37张ppt）

(共37张PPT)
实验：练习使用多用电表
思考1：
电压表可以测量电压，电流表可以测量电流，有没有哪一种仪器既能测电压又能测电流的呢？
G
A
B
R
V
A
B
A
B
G
R
A
A
B
A
B
G
R1
C
R2
接AB可测大电流
接AC可测大电压
恰到好处的组合
思考2：
有没有仪器可直接测量电阻？
A
B
G
Rg
欧姆表的原理图
E
R
Rx
不同于电流表、电压表直接串接入电路中（含有电源），欧姆表测量电阻需要有表内电源提供电流使得电表工作。
A
B
G
R1
C
R2
D
E
R
经过进一步的组合，下表既可以测量电压，又可以测量电流，还可以测量电阻。
多用电表的原理图
一：认识多用电表
(一).介绍：
多用电表集电流表、电压表、欧姆表的功能于一身，是一种多功能仪表，它能够测量电流、电压、和电阻的大小。
(二).构造：
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
测电阻的刻度线
特点：刻度不均匀， 左密右疏，0刻度在最右侧， ∞在最左侧
测直流电流、电压的刻度线
特点：刻度是均匀的，表头零刻度线在左侧，估读遵循125原则
测交变电压2.5V的刻度线
特点：不均匀
1.表 盘
指针定位螺丝
欧姆调零旋钮
2.选择开关
红、黑表笔（插孔）
选择开关
欧姆挡
直流电压挡
直流电流挡
交流电压挡
课堂导入
二：使用多用电表
电流方向：
对多用电表本身而言，
永远“红入黑出”
（一）红、黑表笔接入原则
1.机械调零：使用前，应观察指针是否指电表的左侧零刻度（即电流、电压为0处），如果有偏差，调节指针定位螺丝，使指针指到零刻度。
2.选择开关：使用时，先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上，并选择合适的量程。
3.读数：结合选取的档位、合适的刻度线读数。
4.关闭旋钮：使用完毕，把选择开关旋转到OFF或交流电压最高挡，拔出表笔。如果长期不用，将电池取出。
（二）基本使用步骤
（三）案例
1.测量小灯泡的电压
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，注意电流“红进黑出”，即红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高。
③根据表盘上相应量程的直流
电压刻度读出电压值，读数时
注意分度值。
2.测量小灯泡的电流
①选择直流电流挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。
②将被测电路导线拆开一端，把多用电表串联在电路中,注意电流“红进黑出” 。
③读数时，根据表盘上相应量程
的直流电流刻度进行读数，读数时
注意分度值。
+
①机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零。
②选择挡位：若不知电阻大小，先用中间大小倍率，结合指针偏转大小再确定。若知电阻的约数，可以直接选择合适的倍率。使测量时指针落在刻度盘的中间区域可减小读数误差
3.测量定值电阻的阻值
+
第3步转
动此按钮
③欧姆调零：
将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端“0Ω”刻度处。
+
④测量读数：将两表笔分别与待测电阻（注意不能含有电源）的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。
电阻阻值=表针示数×量程倍率
+
注意事项：
①测量电阻时，欧姆表内本就有电源，待测电阻要跟别的元件和电源断开；
②指针仍是从左往右偏转，若指针偏角过小，表明电阻较大，应换倍率较大的挡进行测量；若指针偏角过大，表明电阻较小，应换倍率较小的挡进行测量；
“大角换小挡，小角换大挡”
③欧姆挡每次换挡后，一定要重新进行欧姆调零，然后再进行测量。
用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是（　　）
A．测量前必须欧姆调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好
C．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡
D．选不同倍率时，指针越靠近右边误差越小
例：
C
(1)若选直流电压2.5V档位，测量结果为_____．
(2)若选直流电流100mA档位，测量结果为_____．
(3)若选欧姆档X100欧档位，测量结果为_____．
例：
1.2V
48mA
1600
例：
用如图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：
(1)旋动部件________(填“S”“K”或“T”)，使指针对准电流的“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____(填“S”“K”或“T”)，使指针对准电阻的______(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．将两表笔的金属笔尖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
S　
T　
0刻线　
ADC
二极管是一种半导体元件，具有单向导电性的特点。
4.测量二极管的阻值
判断二极管质量的好坏
正向导通时,电阻约为几百欧姆;
反向截止时,电阻约为几百千欧.
正向电阻越小越好(但不能为零);
反向电阻越大越好(但不能无限大).
测量二极管的正向电阻时，选择低倍率的欧姆挡(例如“×10Ω挡)；
测量二极管的反向电阻时，选择高倍率的欧姆挡(例如“×1kΩ挡)；
不管测量二极管的正向还是反向电阻，多用电表的电流都须满足红进黑出。
即测正向电阻，红表笔接二极管负极，黑表笔接二极管正极
即测反向电阻，红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极
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“0 Ω”后逐渐增大到“∞
（电容器充电直至结束相当断路）
5.利用多用电表探测黑箱内的电学元件
用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量, E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中（ ）
乙
A
D
C
B
E
F
G
E
F
G
G
G
E
F
E
F
B
解析:红表笔接F，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进，电流方向E到F，只有B正确。
甲
F
G
E
例：
6.利用多用电表探测电路故障
方法1：电压表检测法
若电路断路：
将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好；
将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表指针偏转，说明该段电路中有断点，电压表测量电源电压。
若电路短路：
则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表示数为零，则该段电路被短路。
方法2：欧姆表检测法
先断开电路，用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常；
若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；
若检测部分指针几乎不动，说明该部分断路。
注意：一般不采用电流档探测电路，首先电流挡接入电路需要将电路拆开串联进电路里面，比较麻烦；且遇到断点，可能会形成大电流烧坏电表。
例：在如图所示的电路中，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。
(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。
直流电压
欧姆
可能原因：
灯泡短路、电路某处断路！
(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压，则表明_________________可能有故障。
开关或连接点5、6
(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。
①将多用电表挡位调至合适的欧姆挡；
②将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；
③测量小灯泡的电阻，如电阻为无穷大，表明小灯泡断路，若接近零，说明短路。
观看：多用电表的使用视频
r
A
B
E
R0
Rg
如图电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，表头满偏电流Ig=10 mA，电流表电阻Rg=7.5Ω，A、B为接线柱。
（1）用导线把A、B直接连起来，此时若想让表头恰好达到满偏电流，滑动变阻器阻值应该多少
拓展1：将表头改装成欧姆表的过程
r
A
B
E
R0
Rg
R
（2）表头调到满偏后，保持R0的值不变，在A、B间接一个150Ω的电阻R，电流表指针指着多少刻度的位置
此时R=Rg+R0+r=RΩ
R大小等于欧姆表内电阻值，又称为中值电阻。 R=R中
为满偏电流的一半，表针指向表盘正中央
中值电阻
（3）如果把任意电阻Rx接在A、B间，电流表读数I与Rx的值有什么关系
r
A
B
E
R0
Rg
Rx
如果把表头的刻度都按 Rx=1.5/I-150 转换成电阻刻，它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器
原理：流过表头的电流Ix与外电阻Rx是一一对应关系。通过测量电流达到测量电阻的目的。
R中=Rg+R0+r=RΩ
r
A
B
E
R0
欧姆表
注意：红进黑出
黑表笔连接欧姆表内部正极，红表笔连欧姆表内部负极。
（4）欧姆表盘的刻度是均匀的吗？
由于I和Rx是非线性关系，所以刻度不均匀，从左往右刻度线越来越稀疏，由于是减函数，所以刻度方向与电流档相反。满偏电流对应Rx=0（红黑表笔对接），电流0对应Rx=∞（断路）。
4、欧姆表的表头如何进行刻度调整
(1)电流10mA刻度对应待测电阻为______
(2)电流0刻度对应待测电阻为______
(3)电流5mA刻度对应待测电阻为______
(4)电流3mA刻度对应待测电阻为______
(5)电流任意刻度 对应待测电阻为多少？
0
0
∞
∞
150Ω
Ω
0
10
5
3
150
350Ω
350
800
R中=Rg+R0+r
欧姆表内部电源的电动势E=1.5V，欧姆表中值电阻150Ω，表头满偏电流Ig=10 mA 。
6
B
1
G
2
3
4
5
A
S
E1
E2
拓展2：扩大多用电表的量程
如图是一个多量程多用电表的电路示意图，电流、电压、电阻各有两个量程。
请思考：开关S 调到哪两个位置上多用电表测量的是电流？
调到哪两个位置上测量的是电压？
调到哪两位置上测量的是电阻？
两个位置中哪个位置测量的量程大？
在识别电阻档和电压档电路时，可以把虚线框内的电路当成一个电流表。
1、2为电流表，3、4为欧姆表，5、6为电压表
例：如图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中E=1.5 V， 改装结束后将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置，则2mA刻度处应标多少欧姆 1 mA刻度处应标多少欧姆
mA
0
1
2
3
E
黑
红
I2=2mA
I1=1mA
R2=250 Ω
R1=1000 Ω