11.5 实验 练习使用多用电表--高中物理必修三素养提升学案

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高中物理必修三素养提升学案
第11章 电路及其应用
第5节 实验:练习使用多用电表
【学习目标】
1.通过观察,认识多用电表,知道多用电表的测量功能。
2.通过实验操作,学会用多用电表测量电压、电流和定值电阻。归纳出判断测电流、电压和电阻时流过多用电表电流方向的方法,掌握电表的读数。根据二极管的正、反向电阻会判断二极管的正、负极。
3.通过分组实验活动,激发合作意识,养成严谨的科学态度,增强理论联系实际的自觉性。
【自主预习】
认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。
(2)外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。
(3)多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)。
【特别提醒】
1.不使用时,应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高档（图中~500V档）。
2. 多用电表电流挡串联接入电路,电流从红表笔流进电表,从黑表笔流出电表。
3.多用电表电压挡并联接入电路,红表笔接高电势点,黑表笔接低电势点,电流仍然是“红进、黑出”。
4. 使用欧姆挡时测量电阻时，,红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极,电流仍然是“红进、黑出”。
【实验操作】
(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。
(2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
(4)测量小灯泡的电压和电流
①按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测量小灯泡两端的电压。
②按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。
(5)测量定值电阻
①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；
②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；
③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；
④测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
【典例分析】
在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中
（1）（多选题）用多用电测电流或电阻的过程中
（A）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零
（B）在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零
（C）在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测
（D）在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测
（2）测量时多用电表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10V”挡，其读数为 Ｖ；若选择开关处于“×10”挡，其读数为 200 Ω（选填:“大于”，“等于”或“小于”）。
【解析】（1）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零，选项A正确。在测量电流时，更换量程后不需要重新进行调零，选项B错误。在测量未知电阻时，不需要先选择倍率最大挡进行试测，选项C错误。在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测，选项D正确。
（2）若选择开关处于“10V”挡，按照刻度盘下面的刻度读数，读数×0.2即为测量值，其读数为5.4Ｖ；若选择开关处于“×10”挡，由于欧姆表刻度左密右疏，指针指在30和10之间，其读数为小于200 Ω。
【答案】（1）AD （2）5.4 小于
【课后练习】
1.(多选)关于多用电表,下列说法正确的是(　　)
A.多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B.用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻,红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C.多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
D.用多用电表测电压、测电流和测电阻时,电流都是从红表笔流入的
【答案】.AD
【解析】多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的，用多用电表测电压、测电流和测电阻时,电流都是从红表笔流入的，AD正确；用多用电表测电压、电流，红表笔的电势都高于黑表笔的电势，用多用电表测电阻,红表笔的电势低于黑表笔的电势，B错误；多用电表的电压挡、电流挡都是靠外部提供电流的，而欧姆档是内部电源，C错误。
2.(多选)在用欧姆表测电阻的实验中,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度较大,正确的判断和做法是(　　)
A.这个电阻阻值较小
B.为了把电阻测得更准确一些,应换用“×1”挡,并重新进行欧姆调零后再测量
C.为了把电阻测得更准确一些,应换用“×1 k”挡,重新测量
D.换挡之后不需要欧姆调零,可直接测量
【答案】.AB　
【解析】用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度较大,说明电阻较小，为了把电阻测得更准确一些,应换用“×1”挡,并重新进行欧姆调零后再测量，AB正确C错误；换挡之后需要欧姆调零,D错误。
3. (2022福建泉州三模)某同学用多用电表做了以下两个实验：
（1）用欧姆挡测量一电阻的阻值（约580Ω~610Ω）,进行了如图甲所示的a、b、c、d四个操作，正确的顺序是 ；其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为 （选填“×1”“ ×10”或“×100”）；
（2）欧姆挡进行电阻调零后，为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流Im,该同学设计了如图丙所示的电路，但电路中有一处接线错误，请指出： ；
【参考答案】（1）adcb ×10 （2）电流表的正负接线柱接反
【名师解析】（1）使用多用电表测量电阻，需要先机械调零，选倍率，欧姆调零，测量电阻，所以正确的顺序是adcb。由于待测电阻的阻值约580Ω~610Ω，测量时指针指向60刻度，所以该同学选择的倍率为×10.
（2）多用电表的黑表笔接的是内部电源的正极，所以电路中接线错误的是：电流表的正负接线柱接反。
4. （2021浙江3月百校联考） 在“练习使用多用电表”实验中。
（1）用多用电表分别测量小灯泡两端的电压和通过的电流，如图甲所示，多用电表在测量小灯泡的_______，A、B二根表笔中_______是红表笔。
（2）用多用电表的欧姆档测量“2.5V、0.3A”小灯泡的电阻时，电表指针如图乙所示，此时欧姆表使用的倍率是_______。
（3）现用二只多用电表测量该小灯泡的伏安特性曲线，连接好电路后，测量电压用多用电表的2.5 V档，测电流用多用电表的500 mA档，如图丙中测量电流的测量值是_______A。
【参考答案】 (1). 电流 (2). B (3). 0 (4). 0.12 A
【名师解析】
（1）[1]灯泡与多用电表串联，所以测的是小灯泡的电流。
[2]多用电表的表笔“红进黑出”，故B是红表笔。
（2）[3]由小灯泡的“2.5V、0.3A”判断其电阻为8.3 Ω，图乙的读数为0.8 Ω左右，故此时欧姆表使用的倍率是“×10”挡位。
（3）[4]多用电表读直流电流，用中间的表盘。以最上面的最大数250为基准，指针指在60上，因为挡位选择了500 mA当，所以最终对数为120 mA，即0.12 A。
5．(10分) (2021高考二轮评估验收模拟15)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：
①将K旋转到电阻挡“×100”位置．
②将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线．
③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示．为使测量比较精确，应将选择开关旋到______(选填“×1”“×10”或“×1 k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量．
【名师解析】：②在进行电阻测量时，每次调整挡位均应进行欧姆调零，即旋转D旋钮．
③由图知测电阻时指针的偏角太大，说明电阻较小，应换×10挡，并需重新欧姆调零．
【参考答案】：②D　③“×10”　
6.（2021河南六市第二次联合调研）关于使用多用电表欧姆挡测电阻，下列说法正确的是 。
A.测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开
B.测量电阻时，若双手手指分别与两表笔金属部分接触，则会导致测量值偏大
C.测量电阻时，若指针偏角较小，应换较大倍率后重新欧姆调零，再进行测量
D.用多用电表欧姆挡可以直接测量带电电阻的阻值
【参考答案】AC
【名师解析】使用多用电表欧姆挡测电阻，测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开；测量电阻时，若双手手指分别与两表笔金属部分接触，相当于该电阻与人体并联，则会导致测量值偏小，选项A正确B错误；测量电阻时，若指针偏角较小，说明电阻值较大，应换较大倍率后重新欧姆调零，再进行测量，选项C正确；用多用电表欧姆挡不可以直接测量带电电阻的阻值，选项D错误。
7.如图所示,一多用电表的选择开关指在电阻“×10”挡,此时的测量值为　　　　;选择开关指在直流250 V电压挡,此时的测量值为　　　　,选择开关指在直流10 V电压挡,测量值应该为　　　　,选择开关指在直流100 mA电流挡,测量值应该为　　　　。
【答案】.40 Ω　200 V　8.0 V　80 mA
8.小明用多用电表测某一电阻,他选择欧姆挡“×100”,用正确的操作步骤测量时,发现指针位置如图中虚线所示。
(1)为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
A.将选择开关转至　　　　(填“×1”“×10”或“×1 k”)挡;
B.将红、黑表笔短接,进行　　　　(填“欧姆调零”或“机械调零”)。
(2)重新测量后,刻度盘上的指针位置如图中实线所示,则测量结果是　　　　 Ω。
【答案】.(1)×10　欧姆调零　(2)130
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