4.4 练习使用多用电表 课件（58张PPT）

(共58张PPT)
第四章 闭合电路
粤教版 必修三
第四节 练习使用多用电表
多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻。
新课导入
多用电表的结构和使用方法如何？
认识多用电表
PART 01
表盘
选择开关
认识多用电表
直流电压挡
欧姆挡
直流电流挡
交流电压挡
欧姆调零旋钮
红表笔插孔
黑表笔插孔
认识选择开关
01
认识表盘
02
电阻的刻度线
直流电流、电压的刻度线
交变电压2.5V的刻度线
指针定位螺丝
（1）使用前先观察指针是否指在最左侧的零刻度线处。
调整方法：旋动指针定位螺丝，使指针指向最左侧的零刻度线处
（2）观察电阻的刻度线，看看有什么特点？
最上面的刻度线右端标有“0”，左端标有“∞”，“量程”为0-∞；
刻度不均匀，从右向左刻度线依次变密，每一格代表的电阻逐渐增大；
几点说明
03
三排数据均为最大量程
多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻。
新课导入
为何能实现一表多用？
欧姆表又是如何实现测电阻的功能呢？
新课导入
改装成电压表
U
Ig
V
U
Rg
R
Ug
UR
Ig
Ug
A
I
Ug
I
Ig
IR
R
Rg
分压电阻
分流电阻
能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表
改装成电流表
欧姆表的原理
PART 02
情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。
问题1：用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R0调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流
r
A
B
E
R0
Rg
)
(
g
R
r
I
E
R0
+
-
=
g
R0
r
Rg
E
Ig
+
+
=
g
g
=142 Ω
问题与探究
01
情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。
问题2：调到满偏后保持R0的值不变，在A、B间接一个150Ω的电阻R，电流表指针指在多少刻度的位置
r
A
B
E
R0
Rg
R
中值电阻
1
R0
r
Rg
E
I0
+
+
=
g
R
+
=5mA
问题与探究2
02
把其它电流刻度都按 转换成电阻刻度,则电流表成为能直接测量电阻的仪器
情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。
问题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
通过以上计算你有何启发
问题与探究3
03
问题5：设计出改装的原理图
r
A
B
E
R0
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
问题4：利用电流表测量电阻的原理是什么？
问题与探究45
04
r
A
B
E
R0
Rg
Rx
Ix=Ig/4时，Rx=
3RΩ
Ix=Ig/2时，Rx=
RΩ
Ix=3Ig/4时，Rx=
RΩ/3
Ix=5Ig/8时，Rx=
Ω
Ω
∞
0
问题与探究6
05
问题6：欧姆表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，由于是减函数，所以刻度方向与电流档相反。
Ix=3Ig/8时，Rx=
(1)电流10mA刻度对应待测电阻为______
∞
150
0
(5)电流任意刻度对应待测电阻为多少？
150Ω
0
10
5
Ω
800
60
350Ω
350
3
问题7：欧姆表的表头如何进行刻度？
(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______
0
问题与探究7
06
E=1.5V， RΩ =150Ω
最上面的刻度线右端标有“0”，左端标有“∞”，“量程”为0-∞；
刻度不均匀，从右向左刻度线依次变密，每一格代表的电阻逐渐增大；
问题与探究8
06
（欧姆表）
问题8：如何求欧姆表的中值电阻？
r
A
B
E
R0
Rg
Rx
多用电表的内部结构
PART 03
1
2
3
A
B
A
A
甲
乙
丙
R1
R2
B
A
A
B
A
A
B
R1
R2
A
问题:能否让它们共用一个表头制成一个多用电表呢
请完成最简单的多用电表的电路图。
电流表
欧姆表
电压表
问题与思考
01
E
E
A
B
1
2
3
4
5
6
1.开关S调到1、2、3、4、5、6位置时电表分别测的是什么
2.在测量电流或电压时两个位置中哪个位置的量程比较大
1、2为电流表；
3、4为欧姆表；
5、6为电压表
电流：1大
电压：6大
量程扩展：
内部结构与功能
02
具体应用中该如何操作？
使用多用电表测
电压和电流
PART 04
1.机械调零：使用前，应观察指针是否指电表的左侧零刻度（即电阻的无穷大处），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。
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。
3.读数：结合选取的档位、合适的刻度线读数。
多用电表的使用攻略
01
两表笔接灯泡两端接线柱，注意红表笔接触点的电势比黑表笔的高。即电流从红笔流入多用电表，黑表笔流出多用电表（红进黑出）。根据表盘上相应量程的直流电压刻度读数。
2.试测选量程
3.测量
4.读数
1.选档
测小灯泡两端的电压
02
多用电表直流电流档与电流表原理相同，测量时应使多用电表从导线断开处串联在待测电路中，使电流从红表笔流入，从黑表笔流出（红进黑出） ，检查无误后再闭合开关；
（注意：多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流）
2.试测选量程
3.测量
4.读数
1.选档
测小灯泡两端的电流
03
先确定量程,再判断精确度即每一个小格是多少。先读整，再读零，结果就是整加零。读数时应使视线垂直于刻度表面，测量误差出现在哪一位,读数就相应估读到哪一位。
测电流和电压时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
电压挡和电流挡的表盘读数：
电表的读数规则与方法
04
逢1除10，逢2除2，逢5除5
0
1
2
A
3
最小刻度是1（包括0.1、0.01）的电表，要估读到最小刻度的下一位，即下一位按十分之一估读 。用目测把每一小格等分成十份，看指针所在的位置。
1.最小刻度是1的电表
——十分法
0.81A
电表的读数规则与方法
04
0
0.2
0.4
A
0.6
2.最小刻度是2的电表
——二分法
最小刻度是2（包括0.2、0.02）的电表，要估读到最小刻度的同一位，即同一位按二分之一估读 。用目测在每一小格中间认定一条“中间线”，看指针所在的位置，口诀是“靠边读边，靠中间读一半” 。
0.25A
电表的读数规则与方法
04
0
5
10
V
15
3.最小刻度是5的电表
——五分法
最小刻度是5（包括0.5、0.05）的电表，要估读到最小刻度的同一位，即同一位按五分之一估读 。用目测把每一小格等分成五份，看指针所在的位置。
11.7V
电表的读数规则与方法
04
A
2
3
0
0
2
0
4
0
6
0
0.6
3
＋
V
5
2
3
0
0
0
5
3
15
＋
A
2
3
0
0
2
0
4
0
6
0
0.6
3
＋
V
5
2
3
0
0
0
5
3
15
＋
0.26 A
1.70 A
2.35 V
10.4 V
练一练
又该如何用多用电表测电阻呢？
使用多用电表测电阻
PART 05
+
(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）;
具体测量步骤
01
+
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，若调不到零，更换电池。
具体测量步骤
01
R=15.0×10Ω
=150Ω
+
(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，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
具体测量步骤
01
+
（5）测量电阻时，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”
欧姆挡换挡（改变倍率）后，一定要重新进行欧姆调零，然后再进行测量。
具体测量步骤
01
思考：若测一个阻值为190Ω左右的电阻，应该选择哪个欧姆挡位？
1.9×100Ω
19×10Ω
190×1 Ω
倍率合适
指针指在刻度中央附近，误差较小
偏角小
——示数过大
——倍率过低
偏角大
——示数过小
——倍率过高
问题与思考
02
检查机械零点
选档
电阻调零
测电阻
指针偏转合适吗？
读数：示数*倍率
合适
把选择开关旋转到OFF位置或交流电压最高档结束测量。
不合适
偏角太小换高档
偏角太大换低档
a
b
a的偏角小，b的偏角大
使用流程
03
【练习6】多用电表测量一个阻值约为20Ω的电阻，测量步骤如下;
（1）调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着 。
（2）将选择开关旋转到"Ω"挡的位置______位置。
（3）将红、黑表笔分别插入"＋""-"插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使电表指针对准 。
（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，若
多用电表读数如图所示，该电阻的阻值为____Ω。
（5）测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。
左侧0刻度线
×1
右侧0Ω刻度线
19
课堂练习
E
E
A
B
1
2
3
4
5
6
1、2为电流表；
3、4为欧姆表；
5、6为电压表
A
B
E
r
R
Rx

+
G
欧姆表的电流方向
电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入。黑表笔应接内部电源的正极
使用多用电表测
二极管的电阻
PART 06
正极
负极
P
N
（1）二极管的单向导电性
（2）欧姆表中电流的方向(红进黑出)
二极管是一种半导体元件。电流从正极流入时电阻较小，电流从正极流出时电阻较大。
A
B
E
r
R
Rx

+
G
测二极管的电阻
01
测正向电阻
测反向电阻
(3)测量二极管的正向电阻
①机械调零
②选择合适倍率
③欧姆调零
⑤用后旋离:将选择开关调至 off 档。
④测量读数:将黑表笔接触二极管正极, 红表笔接触二极管负极,将指针示数乘以倍率得测量值。
测二极管的电阻
01
④测量读数:将黑表笔接触二极管负极, 红表笔接触二极管正极,将指针示数乘以倍率得测量值。
(4)测量二极管的反向电阻
不管测量二极管的正向电阻还是反向电阻，电流都从黑表笔经二极管流向红表笔。再根据二极管单向导电性可以判断出二极管的正、负极。
【练习4】（某同学在做“练习使用多用电表”的实验，图甲为某多用电表。
（1）若用此表测量一阻值约为100Ω的定值电阻的阻值，下列操作正确的是______。
A．将选择开关调到“×1”欧姆挡
B．欧姆调零时，两表笔短接，用螺丝刀转动调零螺丝，使指针与表盘右边零刻度对齐
C．在测量电阻时，应该用两只手分别捏紧电阻两端，使得表笔和电阻接触良好
D．测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡
D
课堂练习
【练习4】（2）图乙为正在测量中的多用电表表盘，如果选择开关在欧姆“×100”挡，则读数为___________Ω；如果选择开关在直流电压“2.5V”挡，则读数为___________V。
（3）若用多用电表的欧姆挡探测一个
正常的二极管，某次探测时，发现表头
指针几乎不动，则与二极管正极相连的
是多用电表的___________
（填“红表笔”或“黑表笔”）。
1500
课堂练习
1.25
红表笔
用多用电表判断电路故障
PART 09
电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯，灯泡断丝，灯座短路，电阻器内部断路，或接头处接触不良等，检查故障的方法有：
(1)电压表检测法：
如果电压表读数为零，说明电压表上无电流通过，可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路；如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联电路之外无断路或并联路段内无短路；
电压表检测法
01
【练习1】某同学按照如图所示的电路图连接好电路，电源电动势为12V，闭合开关后发现两个灯泡、都不亮，并且电流表无示数，该同学用多用电表的直流电压档在图中标注的各点间逐段对各个元件进行电压检测，发现BA间、DE间电压接近12V，其余各段电压都为0，则该电路的故障可能是（ ）
A．L1 短路 B．L2 短路
C．L2 断路 D．R 断路
C
【详解】DE间电压接近12V，说明EA间和DB间都是通路，闭合开关后发现两个灯泡L1、L2都不亮，并且电流表无示数，则电路的故障可能是Lz断路，短路灯泡会亮。
故选C。
【练习2】如图所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab＝6V，Ubd＝0V，Uad＝6V，由此可断定（　　）
A．L1和L2的灯丝都烧断了
B．L1的灯丝烧断了
C．L2的灯丝烧断了
D．滑动变阻器R断路
B
【详解】由题可知，Uab,=6V，Uad=6V，即L1的电压等于电源两极间的电压，说明d与c连接完好，c与b连接完好，所以不可能是Lz的灯丝烧断了，也不可能是滑动变阻器R断路，只可能是L的灯丝烧断。
故选B。
(2)假设法
已知电路发生某种故障，寻求故障在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路知识进行正向推理，推理结果若与题述现象不符合，则故障不在该部分电路；若结果与题述现象符合，则故障可能发生在这部分电路，这样逐一排除，直到找到发生故障处为止．
假设法
02
【练习3】如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表和电压表都有示数。如果某时刻电路出现故障，两表的示数都变大了，那么故障可能是（　　）
A．电阻R1 短路 B．电阻R1 断路
C．电阻R2 短路 D．电阻R2 断路
C
电学黑箱
PART 10
一是纯电阻黑箱
二是纯电源黑箱
三是电阻与电源组成的闭合电路黑箱
四是含电容器，二极管的黑箱
一般的电学黑箱问题有四种：
黑箱问题
判断目的 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 两接线柱间正、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“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢
电感线圈 欧姆挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数
常见问题与判断
01
(1)箱内有无电源：将选择开关置于直流电压挡，用两支表笔探测A、B、C三点，若均无电压则箱内无电源;
探索黑箱内的电学元件：如图，以黑箱上有三个接点为例。
(2)箱内有无定值电阻：将选择开关置于欧姆挡测量，若两点间正、反接阻值不变，则说明这两点间有定值电阻，若正、反接阻值均为零，两点间短路;
实例分析
02
(3)箱内有无二极管及二极管正、负的判断：若某两点间红、黑表笔调换后阻值相差很大，则两点间接的是二极管，因黑表笔与多用电表内部的电池正极相连，是电流的流出端，因此，测二极管阻值较小时的黑表笔接触的一端是二极管的正极，反之黑表笔接触的是二极管的负极。
实例分析
02
测正向电阻
测反向电阻
用电压表测量待测两端电压
U=0
是
否
内含电源
用欧姆表测量待测两端电阻
R
O
反向
R→O
是
短路
否
可能二极管
R→∞
反向R→∞？
是
开路
否
可能二极管
R=C
反向R=C？
是
定值电阻
多用电表测电学黑箱的基本思路
03
（1）若用多用电表确定干电池的位置，应使用多用电表的______（选填下述挡位的序号）进行试测。
A．直流1.5V挡 B．直流2.5A挡 C．欧姆挡
【练习4】如图所示的黑箱，箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二极管和一个电容器，箱外有4个接线柱，分别标为1、2、3、4，相邻两个序号间只有一个元件。
A
【练习4】如图所示的黑箱，箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二极管和一个电容器，箱外有4个接线柱，分别标为1、2、3、4，相邻两个序号间只有一个元件。
（2）试测后，用直流1.5V电压挡进一步测量，测量结果记录如右表：
红表笔位置 1 1 1
黑表笔位置 2 3 4
示数 1.5V 0 0
确定干电池位置后，去掉干电池，应用多用电表的________挡进行测量，结果如下：
红表笔位置 1 1 1 2 3 4
黑表笔位置 2 3 4 1 1 1
电阻情况 电阻
很大 电阻
很大 电阻
很大 先有电阻,然后变为很大 电阻
较小 电阻
很小
根据以上结果在虚线框内画出电路图______
欧姆