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实验:练习使用多用电表
人教版高中物理 必修3
新知导入
我们知道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?
多用电表就是一种多功能仪表,既可以测量电流,又可测量电压还可测量电阻。
本节课我们就一起了解多用电表并探究多用电表的使用。
多用电表
新知讲解
一、认识多用电表
表笔
电阻的刻度线
直流电流、电压的刻度线
欧姆调零旋钮
交、直流电压挡
交变电压 2.5 V 的刻度线
指针定位螺丝
欧姆挡
选择开关
电流挡
如图是一种多用电表的外形图。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。
多用电表
新知讲解
1.选择开关旋转到欧姆挡时,表内的欧姆表电路就被接通。
2.选择开关旋转到电流挡时,表内的电流表电路就被接通。
3.选择开关旋转到交、直流电压挡时,表内的电压表电路就被接通。
欧姆调零旋钮
欧姆挡
选择开关
电流挡
新知讲解
二、使用多用电表
1.使用步骤
①用螺丝刀轻轻转动多用电表的机械调零旋钮(调整定位螺丝),使指针正对零刻度(电流、电压的零刻度)。
②选挡:测电流、电压时选择合适的量程;测电阻时选择合适的倍率,以使指针指在中间1/3刻度范围。
③不使用的时候应该把选择开关旋转到 OFF 位置或交流电压最高挡。
新知讲解
2.测量小灯泡的电压
①如图,用直流电源给小灯供电,将多用电表的选择开关旋至直流电压挡。
②用红表笔插正极插孔,黑表笔插负极插孔,然后两支表笔分别接触灯泡两端的接线柱,红表笔接高电势、黑表笔接低电势。
③根据表盘上相关量程的直流电压刻度进行读数,记录小灯泡两端的电压值。
测量小灯泡的电压
新知讲解
注意:
(1)将电压表并联在待测电路两端。
(2)选择的量程应大于小灯泡两端电压的估计值。
(3)红表笔接高电势,黑表笔接低电势,即电流从正插孔流入表,从负插孔流出表。
说明:测交流电压时,将选择开关旋到交流电压挡的合适挡位上,不需要区分红黑表笔,直接并联到被测的电路上就可以。
新知讲解
3.测量通过小灯泡的电流
①在直流电源对小灯泡能正常供电的情况下,断开电路开关,把小灯泡的一个接线柱上的导线卸开。
②将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,注意选择大于通过小灯泡电流估计值的量程。
测量通过小灯泡的电流
新知讲解
③把多用电表从导线断开处串联在电路中,注意电流应该从红表笔流入多用电表。
④闭合开关,根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数,记录通过小灯泡的电流值。
测量通过小灯泡的电流
新知讲解
不同量程下的电流表、电压表读数规则:
电流表量程一般有两种:0~0.6A,0~3A;电压表量程一般有两种:0~3V,0~15V。
(1)10分度仪表读数:电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程,其最小刻度(精确度)分别为0.1V、0.1A,为10分度仪表读数,读数规则较为简单,只需在精确度后加一估读数即可。
新知讲解
(2)5分度仪表读数:电压表若用0~15V量程,则其最小刻度为0.5V,为5分度仪表读数,所读数值小数点后只能有一位小数,也必须有一位小数。
(3)2分度仪表读数:电流表若用0~0.6A量程,则其最小刻度为0.02A,为2分度仪表读数,其读数规则与0~15V电压表相似,所读数值小数点后只能有两位小数,也必须有两位小数。
新知讲解
1.9V
0.27A
读出下面电压表和电流表的读数
新知讲解
4.测量电阻
①选挡:估测待测电阻阻值,将选择开关拨到适当倍率。
如果知道电阻的大致数值,应该选择适当倍率的欧姆挡,使测量时表针落在刻度盘的中间区域。如果不能估计未知电阻的大小,可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量,电阻值为读数乘倍率。
新知讲解
③测量:将红、黑表笔搭在电阻两端(电阻要和别的元件或电源断开)。读取表盘指针所指“电阻挡”刻度线的示数,指针所指的示数乘以选择开关所指的倍率,其值就是被测电阻阻值。
②调零:将红、黑两表笔的金属部分直接相连(短接),然后调节欧姆调零旋钮,使偏转的指针恰好停在电阻挡刻度线的零刻度处。
新知讲解
欧姆表的使用注意:
(1)待测电阻要跟别的元件和电源断开。 在测电阻前,必须将待测电阻与电源断开,否则相当于在欧姆挡内又加了一个电源,这不仅会影响测量结果,还可能损坏表头。
(2)倍率应使指针指在中间位置附近。
(3)换挡要重新电阻调零。对于不同的欧姆挡,其内阻都是不相同的,因此用它测电阻时,每次换挡后和测量前都必须将两表笔短接,进行一次欧姆调零。
(4)读数=表针示数×倍数。
新知讲解
注意区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。
测量电阻
分别测量定值电阻、小灯泡、人体和二极管的电阻。
测定人体电阻时表笔分别与两手接触;测定二极管电阻时,要变换表笔与二极管连接的方式(正向或反向)。
做一做
新知讲解
知识拓展 测量二极管的正反向电阻
晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,具有单向导电性,符号为: 箭头表示允许电流通过的方向。
当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通。
当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止。
亮
不亮
新知讲解
②测正向电阻:用多用电表的电阻挡,量程拨到”×10“的位置上,将红表笔插入“十”插孔,黑表笔插入“一”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R。
③测反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“× 1k”),变换挡位之后,须再次把两表笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1k)求出反向电阻R2。
新知讲解
数字式多用电表
数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便。数字式多用电表内都装有电子电路,除可测电压、电流和电阻外还可测量其他多种物理量。
1.如图所示是某同学实验中的电压表的刻度盘,若当时使用的是0~15V的量程,那么电压表读数为多少( )
A.1.2V
B.1.20V
C.6V
D.6.0V
D
课堂练习
2.有一个多用电表,其欧姆挡的四个量程分别为“×1“、“×10“、“×100“、“×1k“,某学生把选择开关旋到“×100“挡测量一未知电阻时,发现指针偏转角度很大,为了减少误差,他应该( )
A.换用“×1k”挡,不必重新调整调零旋钮
B.换用“×10”挡,不必重新调整调零旋钮
C.换用“×1k”挡,必须重新调整调零旋钮
D.换用“×10”挡,必须重新调整调零旋钮
D
课堂练习
3.用多用电表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入多用表的(+)插孔,则( )
A.测U时电流从红表笔流入多用表,测R时电流从红表笔流出多用表
B.测U、R电流均从红表笔流入多用表
C.测U、R电流均从红表笔流出多用表
D.测时U电流从红表笔流出多用表,测R时电流从红表笔流入多用表
B
课堂练习
4.下列关于多用电表的说法,正确的是( )
A.用多用电表测量直流电流时,红、黑两表笔中黑表笔电势较高
B.用多用电表测量直流电压时,红、黑两表笔中黑表笔电势较低
C.用多用电表测量电阻时,红、黑两表笔中黑表笔电势较低
D.用多用电表测量电阻时,红黑两表笔电势相等
B
课堂练习
拓展提高
1.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
C
拓展提高
2.如图所示为多用电表中欧姆挡的简易结构图。
(l)关于它的使用,下列说法正确的是( )
A.测量某一电阻时,应在其所在电路中直接测量,
不必拆下被测电阻
B.测量电阻时用两手的手指紧紧按住红黑表笔与电阻接触部分,这样测量较为准确
C.因流过表头的电流与待测电阻的阻值不成线性关系,所以表盘刻度不均匀
C
G
黑
红
E,r
拓展提高
D.若使用一段时间后电源电动势不变,内阻增大但不影响调零,待测电阻的测量值将变大
(2)若选择某一挡位,发现指针偏角过大,应重新选择相对————(选填“较大”或“较小”)的挡位,并且重新进行————————;
(3)在“×1”挡位下,若测量某电阻时,发现欧姆表的指针刚好指在标度值为“500Ω”和“600Ω”的正中间位置,则该电阻的真实值————测量值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
较小
欧姆调零
小于
课堂总结
1. 测量小灯泡的电压
将电压表并联在待测电路两端,红表笔接高电势,黑表笔接低电势
2.测量通过小灯泡的电流
多用电表从导线断开处串联在电路中,注意电流应该从红表笔流入多用电表。
3.测量电阻
①选挡; ②调零; ③测量。
板书设计
一、认识多用电表
表的上半部分为表盘,下半部分是选择开关。
二、使用多用电表
1.使用步骤
2.测量小灯泡的电压
将电压表并联在待测电路两端,红表笔接高电势,黑表笔接低电势。
3.测量通过小灯泡的电流
多用电表从导线断开处串联在电路中,注意电流应该从红表笔流入多用电表。
4.测量电阻
①选挡:将选择开关拨到适当倍率。
②调零:将红、黑两表笔的金属部分直接相连,然后调节欧姆调零旋钮。
③测量:指针所指的示数乘以选择开关所指的倍率,其值就是被测电阻阻值。
板书设计
作业布置
课后练习和同步练习
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5实验:练习使用多用电表教学设计
课题 实验:练习使用多用电表 单元 11 学科 物理 年级 高二
教材 分析 本节课所采用的教材是人教版高中物理必修3第11章第5节的内容,本节课为实验课,在学生动手实验之前,课本中先让学生观察多用电表,了解多用表的结构以及功能,以及挡位选择开关应如何选择?在刻度盘上相应的刻度位置在哪里? 用多用电表测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,要求学生会选择合适的量程,会在刻度盘上找到对应的刻度,会准确读数, 这里可以提示学生,根据多用电表的原理图,思考表头中的电流方向,知道红表笔是电压表、电流表的正接线柱;黑表笔是负接线柱。用多用电表测量定值电阻过程中要让学生知道;①尽管欧姆表的刻度是从“0”到“无穷大”,但如果指针偏转过大或过小,误差就比较大,应选择适当倍率的欧姆挡使测量时表针指示在刻度盘的中间区域.若不知道待测电阻的大致阻值,可以先用中等倍率的挡位试测,然后根据情况再选择合适挡位进行测量。②每一次测量电阻,或换用不同倍率的欧姆挡,都要进行电阻调零。
教学目标与核心素养 一、教学目标1.会用多用电表测电压、电流、电阻。 2.会用多用电表测量二极管的正反向电阻。二、核心素养物理观念:通过操作实验,让学生形成严谨科学态度的观念。 科学思维:通过应用多用电表测量电阻和电压,培养学生的动手实践能力和严谨的逻辑思维能力。科学探究:通过操作多用表测电流、电压、电阻,感受使用多用表的过程。科学态度与责任:通过分组实验活动,激发合作意识,养成严谨科学态度,增强理论联系实际的自觉性。
重点 多用表测电阻以及多用电表正确使用的方法和读数。
难点 使用多用表测电阻的的操作规范。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 我们知道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?出示图片:多用电表 多用电表就是一种多功能仪表,既可以测量电流,又可测量电压还可测量电阻。 本节课我们就一起了解多用电表并探究多用电表的使用。 学生思考回答 激发学生的求知欲望,引出本节的课题
讲授新课 一、认识多用电表如图是一种多用电表的外形图。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。1.选择开关旋转到欧姆挡时,表内的欧姆表电路就被接通。 2.选择开关旋转到电流挡时,表内的电流表电路就被接通。 3.选择开关旋转到交、直流电压挡时,表内的电压表电路就被接通。二、使用多用电表1.使用步骤。 ①用螺丝刀轻轻转动多用电表的机械调零旋钮(调整定位螺丝),使指针正对零刻度(电流、电压的零刻度)。 ②选挡:测电流、电压时选择合适的量程;测电阻时选择合适的倍率,以使指针指在中间1/3刻度范围。 ③不使用的时候应该把选择开关旋转到 OFF 位置或交流电压最高挡。2.测量小灯泡的电压测量小灯泡的电压①如图,用直流电源给小灯供电,将多用电表的选择开关旋至直流电压挡。 ②用红表笔插正极插孔,黑表笔插负极插孔,然后两支表笔分别接触灯泡两端的接线柱,红表笔接高电势、黑表笔接低电势。 ③根据表盘上相关量程的直流电压刻度进行读数,记录小灯泡两端的电压值。注意: (1)将电压表并联在待测电路两端。 (2)选择的量程应大于小灯泡两端电压的估计值。 (3)红表笔接高电势,黑表笔接低电势,即电流从正插孔流入表,从负插孔流出表。说明:测交流电压时,将选择开关旋到交流电压挡的合适挡位上,不需要区分红黑表笔,直接并联到被测的电路上就可以。3.测量通过小灯泡的电流测量通过小灯泡的电流①在直流电源对小灯泡能正常供电的情况下,断开电路开关,把小灯泡的一个接线柱上的导线卸开。 ②将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,注意选择大于通过小灯泡电流估计值的量程。③把多用电表从导线断开处串联在电路中,注意电流应该从红表笔流入多用电表。 ④闭合开关,根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数,记录通过小灯泡的电流值。不同量程下的电流表、电压表读数规则: 电流表量程一般有两种:0~0.6A,0~3A;电压表量程一般有两种:0~3V,0~15V (1)10分度仪表读数:电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程,其最小刻度(精确度)分别为0.1V、0.1A,为10分度仪表读数,读数规则较为简单,只需在精确度后加一估读数即可。(2)5分度仪表读数:电压表若用0~15V量程,则其最小刻度为0.5V,为5分度仪表读数,所读数值小数点后只能有一位小数,也必须有一位小数。 (3)2分度仪表读数:电流表若用0~0.6A量程,则其最小刻度为0.02A,为2分度仪表读数,其读数规则与0~15V电压表相似,所读数值小数点后只能有两位小数,也必须有两位小数。读出下面电压表和电流表的读数答案:1.9V答案: 0.27A4.测量电阻 ①选挡:估测待测电阻阻值,将选择开关拨到适当倍率。 如果知道电阻的大致数值,应该选择适当倍率的欧姆挡,使测量时表针落在刻度盘的中间区域。如果不能估计未知电阻的大小,可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量,电阻值为读数乘倍率。②调零:将红、黑两表笔的金属部分直接相连(短接),然后调节欧姆调零旋钮,使偏转的指针恰好停在电阻挡刻度线的零刻度处。③测量:将红、黑表笔搭在电阻两端(电阻要和别的元件或电源断开)。读取表盘指针所指“电阻挡”刻度线的示数,指针所指的示数乘以选择开关所指的倍率,其值就是被测电阻阻值。欧姆表的使用注意: (1)待测电阻要跟别的元件和电源断开。 在测电阻前,必须将待测电阻与电源断开,否则相当于在欧姆挡内又加了一个电源,这不仅会影响测量结果,还可能损坏表头。 (2)倍率应使指针指在中间位置附近。 (3)换挡要重新电阻调零。对于不同的欧姆挡,其内阻都是不相同的,因此用它测电阻时,每次换挡后和测量前都必须将两表笔短接,进行一次欧姆调零。注意区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。(4)读数=表针示数×倍数。 做一做 测量电阻分别测量定值电阻、小灯泡、人体和二极管的电阻。 测定人体电阻时表笔分别与两手接触;测定二极管电阻时,要变换表笔与二极管连接的方式(正向或反向)。知识拓展 测量二极管的正反向电阻 晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,具有单向导电性,符号为: 箭头表示允许电流通过的方向。当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通。当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止。②测正向电阻:用多用电表的电阻挡,量程拨到“×10”的位置上,将红表笔插入“十”插孔,黑表笔插入“一”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R。③测反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“× 1k”),变换挡位之后,须再次把两表笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1k)求出反向电阻R2。出示图片:数字式多用电表数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便。数字式多用电表内都装有电子电路,除可测电压、电流和电阻外还可测量其他多种物理量。课堂练习1.如图所示是某同学实验中的电压表的刻度盘,若当时使用的是0~15V的量程,那么电压表读数为多少( )A.1.2V B.1.20V C.6V D.6.0V答案:D2.有一个多用电表,其欧姆挡的四个量程分别为“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”,某学生把选择开关旋到“×100“挡测量一未知电阻时,发现指针偏转角度很大,为了减少误差,他应该( ) A.换用“×1k”挡,不必重新调整调零旋钮 B.换用“×10”挡,不必重新调整调零旋钮 C.换用“×1k”挡,必须重新调整调零旋钮 D.换用“×10”挡,必须重新调整调零旋钮答案:D3.用多用电表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入多用表的(+)插孔,则( ) A.测U时电流从红表笔流入多用表,测R时电流从红表笔流出多用表 B.测U、R电流均从红表笔流入多用表 C.测U、R电流均从红表笔流出多用表 D.测时U电流从红表笔流出多用表,测R时电流从红表笔流入多用表答案:B4.下列关于多用电表的说法,正确的是( ) A.用多用电表测量直流电流时,红、黑两表笔中黑表笔电势较高 B.用多用电表测量直流电压时,红、黑两表笔中黑表笔电势较低 C.用多用电表测量电阻时,红、黑两表笔中黑表笔电势较低 D.用多用电表测量电阻时,红黑两表笔电势相等答案:B拓展提高1.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答案:C2.如图所示为多用电表中欧姆挡的简易结构图。 (l)关于它的使用,下列说法正确的是( ) A.测量某一电阻时,应在其所在电路中直接测量, 不必拆下被测电阻 B.测量电阻时用两手的手指紧紧按住红黑表笔与电阻接触部分,这样测量较为准确 C.因流过表头的电流与待测电阻的阻值不成线性关系,所以表盘刻度不均匀D.若使用一段时间后电源电动势不变,内阻增大但不影响调零,待测电阻的测量值将变大 (2)若选择某一挡位,发现指针偏角过大,应重新选择相对______(选填“较大”或“较小”)的挡位,并且重新进行_________; (3)在“×1”挡位下,若测量某电阻时,发现欧姆表的指针刚好指在标度值为“500Ω”和“600Ω”的正中间位置,则该电阻的真实值_________测量值(选填“大于”“等于”或“小于”)。 答案:(1)C(2)欧姆调零(3)小于 观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程 学会机械调零,了解使用多用电表的基本步骤 学生动手操作测量小灯泡的电压和电流 学生分组交流与讨论,学生遵循电压表、电流表的读数原则的基础上进行读数;学生代表发言 学生在老师的引导下进行观察、思考、分析;并进行小组讨论,总结使用欧姆表的注意事项 学生动手实验 在教师的引导下学习测量二极管的正反向电阻,并动手操作 学生练习 让学生了解多用电表的功能和各刻度线的特点,为下面的学习奠定基础; 锻炼学生的动手操作能力,为以下实验奠定基础 让学生掌握用多用电表测电压和电流在电路中的不同连接,锻炼学生的动手操作能力 学生学会多用电表的读数 让学生掌握欧姆表的使用方法和测量电阻的基本步骤 锻炼学生的动手操作能力 锻炼学生的动手操作能力 巩固本节的知识
课堂小结 1..测量小灯泡的电压将电压表并联在待测电路两端,红表笔接高电势,黑表笔接低电势2.测量通过小灯泡的电流多用电表从导线断开处串联在电路中,注意电流应该从红表笔流入多用电表。3.测量电阻①选挡; ②调零; ③测量。 梳理自己本节所学知识进行交流 根据学生表述,查漏补缺,并有针对性地进行讲解补充。
板书 一、认识多用电表 表的上半部分为表盘,下半部分是选择开关 二、使用多用电表 1.使用步骤 2.测量小灯泡的电压将电压表并联在待测电路两端,红表笔接高电势,黑表笔接低电势3.测量通过小灯泡的电流多用电表从导线断开处串联在电路中,注意电流应该从红表笔流入多用电表。4.测量电阻①选挡:将选择开关拨到适当倍率。②调零:将红、黑两表笔的金属部分直接相连,然后调节欧姆调零旋钮。③测量:指针所指的示数乘以选择开关所指的倍率,其值就是被测电阻阻值。
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