教科版高中物理必修第三册第二章电路及其应用2实验练习使用多用电表课件（50页PPT）

(共50张PPT)
第二章　电路及其应用
2. 实验：练习使用多用电表
核心素养：1.认识指针式多用电表的结构。2.学会用多用电表测量电压、电流 和定值电阻，并能测量二极管正、反向电阻。3.在实际操作中学习使用多用电 表测直流电压、电流以及电阻等物理量的方法。4.能结合挡位的选择和多用电 表的表盘进行读数。
第*页
研习任务一　认识和调整指针式多用电表
核心　归纳
1. 认识指针式多用电表
如图所示是一种指针式多用电表外形图，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。
2. 调整指针式多用电表
（1）使用前应先调整指针定位旋钮，使指针指到左侧电压（电流）的零刻度。
（2）使用时应先将选择开关旋转到与被测物理量对应的挡位上并选择合适的量程。
（3）不使用的时候应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压的最高挡。
3. （1）欧姆表的刻度不均匀，且由右向左刻度越来越密，要尽可能利用欧姆表的刻 度盘的中央部分。
（2）使用多用电表测电流、电压、电阻时，电流都是从红表笔流入，从黑表笔 流出。
研习　经典
[典例1]　在练习使用多用电表的实验中，某同学连接的电路如图所示。
（1）若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，闭合开关S，此时测得的是通 过 的电流；
[解析]　（1）当多用电表的选择开关尖端对准直流电流挡时，闭合开关S，多用电表 与R1串联，此时测得的是通过R1的电流。
R1　
[解析]（2）断开开关S，当选择开关尖端对准电阻挡时，多用电表与R1、R2串联，测 得的是R1和R2串联的电阻。
R1
和R2串联　
[解析]（3）当多用电表的选择开关尖端对准直流电压挡时，闭合开关S，此时R1不工 作，相当于导线，多用电表与R2并联，测的是电阻R2两端的电压，也等于电池两端的 电压。
R2
（或电池）　
第*页
研习任务二　多用电表的读数
核心　归纳
1. 读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：电阻的刻度不均匀，读最上一排刻度线； 直流电流、直流电压刻度均匀，读中间刻度线。
2. 电压表、电流表的读数要看清选择开关所选择的量程，确定每一小格表示多少及 应读到的有效数字位数。
研习　经典
[典例2]　如图为一正在测量中的多用电表表盘，则：
（1）如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为 V。
[解析]　（1）用直流10 V挡测量电压时，表盘第2行刻度每1大格的电压是2 V，每1小 格的电压是0.2 V，指针指在第3大格的第3刻线位置，读数为6.6 V。
6.6　
（2）如果是用“×1”欧姆挡测量电阻，则读数为 Ω。
[解析]（2）用“×1”欧姆挡测量电阻时，因指针指在电阻刻度（表盘第1行）的 “8”位置，所以读数为8.0 Ω。
（3）如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为 mA。
[解析]（3）用直流5 mA挡测量电流时，表盘第2行刻度每1大格的电流是1 mA，每1 小格的电流是0.1 mA，所以读数为3.30 mA。
8.0　
30　
3. [训练]　用多用电表测某一电阻，一同学选择欧姆挡“×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”）。
×10　
欧姆调零　
解析：（1）选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，指针偏转角度太大说明指针 示数太小，选择倍率太大，为准确测量电阻阻值：
A. 应换用小挡位，换用×10倍率挡；
B. 将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。
（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。
解析：（2）由图示表盘可知，测量结果为12.0×10 Ω＝120 Ω。
120　
第*页
研习任务三　用多用电表测电压、电流和电阻
教材　认知
1. 测量直流电压
（1）选择 挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。
（2）将多用电表 在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接 触点的电势 。
（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 刻度所 表示的电压值。
直流电压　
并联　
高　
最小　
2. 测量直流电流
（1）选择 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 在电路中，注意电流应 从 表笔流入多用电表。
（3）读数时，根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数，要认清刻度盘上的最 小刻度。
直流电流　
串联　
红　
3. 测量电阻
（1）选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准电阻挡的合适挡 位。选择挡位时，应使表针尽可能指在刻度盘的中间区域。
（2）电阻调零：将红、黑表笔短接，调节电阻调零旋钮，使指针在表盘右端“0”刻 度处。
（3）测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，读数乘倍率即为待测电 阻阻值。
（4）测另一电阻时重复（1）（2）（3）三步。
（5）实验完毕：应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
4. 注意事项
（1）用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负 极相连。
（2）需要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。选择适当的 挡位，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对较准。
（3）测电阻时应注意的问题
①选挡后要进行电阻调零。
②换挡后要重新进行电阻调零。
③被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆。
④操作完成后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压 最高挡，若长期不用，应将电池取出。
研习　经典
[典例3]　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 　，使指针对准电流的“0”刻线。
[解析]　（1）电表使用前要旋转指针定位旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0 刻线。
S　
（2）将K旋转到欧姆挡“×100”的位置。
（3）将插入“＋”“－”插孔的两表笔短接，旋动部件 　，使指针对准电阻 的 　（填“0刻线”或“∞刻线”）。
[解析]（3）将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准 电阻的0刻线。
T　
0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旋转到欧姆挡“×1 k”的位置
B. 将K旋转到欧姆挡“×10”的位置
C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D. 将两表笔短接，旋动合适的部件，对电表进行校准
ADC　
[解析]（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过小，则电阻阻值大，说 明所选挡位太小，为了得到比较准确的测量结果，应换用大倍率挡位进行测量，应将 K旋转到欧姆挡“×1 k”的位置，然后将两表笔短接，旋动合适的部件，使指针指在 电阻零刻度处，再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，因此合理的 实验步骤顺序是ADC。
（5）如图所示为一多用电表表盘。
①如果用直流10 V挡测量电压，则读数为 　V；
②如果用“×100”挡测电阻，则读数为 　Ω。
[解析]（5）①如果是用直流10 V挡测量电压，由表盘可知，其分度值为0.2 V，读数 为6.4 V；②如果用“×100”挡测电阻，则读数为8×100 Ω＝800 Ω。
6.4　
800　
（1）在用多用电表欧姆挡测电阻时，必须选择合适的倍率，以指针指表盘中央附 近最准确，结果不要忘记乘倍率。
（2）若在测量过程中出现指针偏转角过大或过小，此时测量误差都较大，应换 挡、调零，重新测量，使指针指在表盘中央附近。
（3）测量完毕，应将选择开关拨至交流电压最高挡或“OFF”挡。
名师点评
第*页
研习任务四　用多用电表测二极管的正、
反向电阻
核心　归纳
1. 认识二极管：如图所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极。
特点：二极管具有单向导电性。电流从正极流入时为正向电阻，电阻很小；而从负极 流入时为反向电阻，电阻很大，接近断路。
2. 多用电表测二极管的正、反向电阻
（1）测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡，电阻调零之 后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极。
（2）测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡，电阻调零之 后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极。
研习　经典
[典例4]　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“×1 k”处。
（3）将红、黑表笔 　，进行欧姆调零。
[解析]　（3）将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。
（4）测反向电阻时，将 　表笔接二极管正极，将 　表笔接二极管负极。
[解析]（4）电流从红表笔流入、黑表笔流出，所以测反向电阻时，将红表笔接二极 管正极，将黑表笔接二极管负极。
短接　
红　
黑　
（5）多用电表示数如图所示，则二极管的反向电阻大小为 　。
、
[解析]（5）由题图可知二极管的反向电阻大小为8 kΩ。
（6）测量完成后，将选择开关旋转到 　位置。
[解析]（6）测量完成后，将选择开关旋转到OFF位置或交流电压最高挡。
8 kΩ　
OFF或交流电压最高挡　
　　（2）在测量直流电压或直流电流时，多用电表的使用规则和电压表、电流表的 情况一致，都要求电流从电表的正插孔流入，此时红表笔电势高。
　　（3）在读直流电压和电流示数时，先明确所选电表量程，再确定精确度，根据 精确度再读数。
　　（1）不论是测电阻还是测电流、电压，电流总是从正插孔（红表笔）流入，从 负插孔（黑表笔）流出。
名师点评
第*页
研习任务五　用多用电表检测电
路故障和探索黑箱
核心　归纳
1. 电压挡检测法
若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好。若电路断路，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。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。
2. 电阻挡检测法
断开电路，用多用电表的电阻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。
研习　经典
[典例5]　如图是某同学连接的实验实物图，闭合电键，A、B灯都不亮，若电路中只 有一处电路故障，他采用下列两种方法进行故障检查。
表1
测试点 电压表示数
a、b 有示数
b、c 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
表2
测试点 指针偏转情况
c、d
d、e
e、f
（1）应用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于10 V挡。该同学测试结果 如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触 　（填“a”或“b”）。 根据测试结果，一定能判定的故障是 　。
A. 灯A短路 B. 灯B短路
C. cd段断路 D. df段断路
[解析]　（1）测试时红表笔应接电势高的a点。因合上开关S后，灯A、B都不亮，又 只有某一项有故障，所以只可能发生断路的故障。根据测试结果，a、b间有示数，说 明a→电源→b完好；c、b间有示数，说明c→a→电源→b完好；d、f有示数，说明 d→c→a→电源→b→f完好；c、d无示数，结合以上分析可知df段断路。
a　
D　
（2）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障 是 　。
A.灯A断路 B. 灯B断路
C. 灯A、B都断路 D. d、e间导线断路
[解析]（2）根据测试结果，接c、d时有示数且不是很大，说明灯A既不短路也不断 路；接e、f时电阻为零，说明灯B短路；接d、e时电阻无穷大，可以断定是d、e间导 线断路。故选D。
D　
[典例6]　如图所示，一个黑箱有A、B、C三个接点，且每两个接点间最多只接 一个电器元件。已知黑箱内的电器元件是一个电阻和一个二极管。某同学利用多用电表的欧姆挡，用正确的操作方法依次进行了6次测量，将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表。
红表笔接 A A B B C C
黑表笔接 B C A C A B
测得阻值/Ω 100 10 k 100 10.1 k 90 190
由表中的数据可以判定：
（1）电阻接在 　两点间，阻值为 　Ω。
[解析]　（1）当两表笔正接、反接A、B两点间时，阻值相同，故电阻应接在A、B两 点之间，阻值为100 Ω。
A、B　
100　
（2）二极管接在 　两点间，其正极接在 　点。二极管的正向阻值 为 　Ω，反向阻值为 　Ω。
[解析]（2）当两表笔正接、反接A、C两点或B、C两点间时，阻值变化均很大，但 A、C间电阻小于B、C间电阻，且黑表笔接A点时的电阻要远小于红表笔接A点时的电 阻，因此A、C间接二极管，且二极管的正极接在A点。
A、C　
A　
90　
10 k　
第*页
课时作业
[基础训练]
A. 这个电阻值很小
B. 这个电阻值很大
C. 为了把电阻测得更准一些，应换用欧姆“×1”挡，重新调零后再测量
D. 为了把电阻测得更准一些，应换用欧姆“×100”挡，重新调零后再测量
解析：欧姆挡测电阻时，指针指中值附近测量最准，指针不偏转时，对应电流为零， 电阻为无穷大，指针偏转太小，即指示电阻太大，应换用更高倍率的挡，即换欧姆 “×100”挡重新调零测量，故A、C错误，B、D正确。
BD
1
2
3
4
5
A. 直流10 V挡 B. 直流0.5 A挡
C. 直流2.5 V挡 D. 欧姆挡
解析：因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不行，D错误。由于电 路中电源电动势为6 V，选择直流2.5 V挡也不安全，C错误。直流0.5 A挡量程太小， 也不可以，B错误。只能选择直流10 V挡，A正确。
A
1
2
3
4
5
3. 某物理兴趣小组学习了如何使用多用电表测金属导体的电阻后，动手测量一根金 属丝的电阻。
（1）他们选择了欧姆“×10”挡，并用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度 太大。为了得到更准确的数据，请你在以下操作中选择必要的步骤，排出合理的顺序 是 。
①旋转选择开关至欧姆“×1”挡。
②旋转选择开关至欧姆“×100”挡。
③旋转选择开关至“OFF”挡，并拔出两表笔。
④将两表笔分别连接到金属丝的两端，读出阻值后，断开两表笔。
⑤将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两 表笔。
B　
A. ①④③ B. ①⑤④③
C. ②④③ D. ②⑤④③
1
2
3
4
5
（2）经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图，则金属丝的电阻约为 Ω。
解析：（2）读数乘以倍率就是最后的结果，故金属丝的电阻约为22×1 Ω＝22 Ω。
22　
1
2
3
4
5
解析：（1）用多用电表测金属丝的电阻，选择了欧姆“×10”挡，并用正确的操作 方法测量时，发现指针偏转角度太大，说明电阻较小，应该旋转选择开关至欧姆 “×1”挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻 度，断开两表笔。将两表笔分别连接到金属丝的两端，读出阻值后，断开两表笔。旋 转选择开关至“OFF”挡，并拔出两表笔。合理的顺序是①⑤④③，选项B正确。
解析：（3）当选择开关为直流100 mA时读数为40.0 mA，当选择开关为直流2.5 V时 读数为1.00 V。
40.0
mA　
1.00 V　
1
2
3
4
5
[能力提升]
4. （1）用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的 实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按 合理的顺序填写在下面的横线上。
a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆“×1 k”挡
d.旋转S使其尖端对准欧姆“×100”挡
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔
正确顺序为 。
根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 。
cabe　
30 kΩ　
1
2
3
4
5
解析：（1）测量几十千欧的电阻Rx，就使用欧姆“×1 k”挡，使用前应先进行欧姆 调零，再进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最高挡，拔出 表笔。欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值，题图所示为30 kΩ。
1
2
3
4
5
（2）下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 。
A. 测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零 后测量
B. 测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C. 测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D. 测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零
解析：（2）欧姆挡更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻 较小，应换较小的挡位；反之应换较大的挡位，A正确；在多用电表选用欧姆挡时， 红、黑表笔插在哪里不影响测量结果，B错误；用多用电表欧姆挡，只能测孤立电阻 （不能测含电源电路），C正确；用多用电表欧姆挡测电阻时只需在换挡时调零，D 错误。
AC　
1
2
3
4
5
5. 在用多用表测电阻、电流和电压的实验中：
（1）用多用电表测电压、电阻时，下列说法中正确的是 　；
A. 用同一挡位测电阻时，多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越小
B. 被测电阻接在电路中，若要测该电阻的阻值时，电路中的电源不需断开
C. 用多用电表测量直流电压U和测量电阻R时，电流都是从黑表笔流出多用电表
D. 测电阻时，每次测量前必须进行欧姆调零
AC　
1
2
3
4
5
（2）用多用电表的欧姆挡粗测电阻，选用“×1 k”倍率的电阻挡测量，发现多用电 表指针偏转角度过大，因此需选择 　（填“×100”或“×10 k”）倍率的 电阻挡，换挡后应重新调零。某次测量时多用表指针指在如图所示位置，若选择开关 处于直流“2.5 V”挡，其读数为 　V；若选择开关处于 欧姆“×10”挡，其读数为 Ω。
×100　
1.77（1.76～1.78均可）　
60　
1
2
3
4
5
解析：（2）测量电阻时指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡位，故选择 “×100”倍率的电阻挡；选择开关处于直流“2.5 V”挡，分度值为0.05 V，此时读 数为1.77 V（1.76～1.78 V）；选择开关处于欧姆“×10”挡，其读数为数字乘以倍 率，故读数为6×10＝60 Ω。
1
2
3
4
5