资源简介

完成一个小目标，需要一个大智慧！
授课教师：
11.5实验：练习使用多用电表
学习目标
1.通过观察了解多用电表的结构和测量功能，会根据测量需要选择正确挡位，知道测量原理。
2.通过实验操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻，养成良好的使用多用电表的习惯
3.会用多用电表测量二极管的正反电阻，并会据此判断二极管的正负极
情景引入
学习任务一： 认识多用电表
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。
下半部分为选择开关
上半部分为表盘
（液晶显示）
①认识表盘
测量电阻的刻度线
测量直流电流、电压的刻度线
测量2.5V以内的交变电压的刻度线
指针定位螺丝
（工作时应指向电流、电压的零刻度线）
若指针定位螺丝未指零，需用螺丝刀调节定位螺丝，使得指针指零。
几点说明
（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；
三排数据均为最大量程
直流电压挡
直流电流挡
欧姆挡
交流电压挡
②认识选择开关
欧姆调零旋钮
红、黑表笔插孔
红表笔插入正接孔+
黑表笔插入负接孔-
可以顺时针或逆时针旋动
选择开关
红进黑出
多用电表的外观及部件名称识别
刻度盘
欧姆调零旋钮
红黑表笔
功能选择开关
指针定位螺丝（调零）
直流电流量程选择区
电阻倍率选择
交流电压量程选择
直流电压量程选择
OFF挡
欧姆表刻度盘
直流电流、电压表刻度盘
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。
基本使用规则
学习任务二： 多用电表的使用
吉林省乾安县第四中学：金迎时绘制
分组实验一：测量小灯泡的电压
①将选择开关旋至直流电压挡，并选择合适的量程。
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闭合开关，根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值，读数时注意最小刻度表示的电压值。
测量小灯泡的电压
①将选择开关旋至直流电流挡，并选择合适的量程。
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闭合开关，根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数，读数时注意最小刻度表示的电流值。
分组实验二：测量小灯泡的电流
测量通过小灯泡的电流
+
①机械调零：使用前应调整指针定位螺丝，使指针指到左侧零刻度
分组实验三：测量定值电阻的阻值
+
3.测量定值电阻的阻值
②选择挡位：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。
+
欧姆调零旋钮
③欧姆调零：
将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右侧“0Ω”刻度。
调节欧姆调零旋钮
+
④测量读数：
将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针指在中间位置附近. 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×倍率
R=10×10Ω=150Ω
+
若偏角过小，表明电阻较大，应换倍率较大的挡；若偏角过大，表明电阻较小，应换倍率较小的挡；
“小角换大挡，大角换小挡”
+
换用欧姆挡的不同倍率后，一定要重新进行欧姆调零，然后再进行测量，直至指针指在中间位置附近.
注意事项：
①待测电阻要跟别的元件和电源断开，不要用手碰触表笔的金属部分.
②选择倍率应使指针指在中间位置附近.
③换挡要重新欧姆调零.
④电阻阻值=指针示数×倍率
机械调零
选档
欧姆调零
测电阻
指针偏转合适吗？
阻值：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
不合适
小角换大档
大角换小档
测电阻
a
b
a 的偏角小，b 的偏角大
测量定值电阻
R1
A
B
E
R
调零电阻
估读规则、练习
(1)最小分度是“1,0.1,0.01,…”,估读到最小分度的下一位
(2)最小分度是“2,0.2,0.02,…”,估读到最小分度的本位
(3)最小分度是“5,0.5,0.05,…”,估读到最小分度的本位
直流电压2.5V档位_________．
直流电流100mA档位_________．
欧姆档X100欧档位_________．
课堂反馈
0
1
2
A
3
0.81A
0
0.2
0.4
A
0.6
0.25A
0
5
10
V
15
11.7V
+
1.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
课堂反馈
分组实验四：利用多用电表探测电路故障
研究二极管的单向导电性
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：电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”)，而从正极流出时电阻很大(填“很大”或“很小”)。
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
二极管是一种半导体元件。电流从正极流入时电阻较小（几乎为0），电流从正极流出时电阻较大（电阻很大，处于断开状态）。
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。
A
B
E
r
R
Rx
?
+
G
(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。
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。
(4)测量二极管的反向电阻
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。
分组实验五：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。
方法3.假设法
例题：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！
课堂反馈
(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
分组实验六：电学黑箱
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
(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;
举例：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;
电学黑箱
(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。
总结：一般的电学黑箱问题有四种， 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，一般来说纯电阻黑箱问题较为简单，只需运用串并联电阻关系去分析。
电学黑箱
当黑箱内有电源时不能用欧姆挡测量，用多用电表探测黑箱的基本思路：
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
电学黑箱
学习任务三： 多用电表的测量原理
U
Rg
R
Ug
UR
Ig
U
Ig
V
分压电阻
Ug
I
Ig
IR
R
Rg
Ug
A
I
把表头改装成电流表和电压表
分流电阻
测电压原理
测电流原理
问题：
怎么把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?
E
E
A
B
1
2
3
4
5
6
1.开关S调到1、2、3、4、5、6个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
多用电表的原理电路图
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。
(1)用导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
r
A
B
E
R
Rg
)
(
g
R
r
I
E
R
+
-
=
g
R
r
R
E
I
+
+
=
g
g
=142 Ω
问题 1：欧姆表的原理
r
A
B
E
R
(2)调到满偏后保持R的值不变，在A、B间接一个150Ω的电阻R0，电流表指针指着多少刻度的位置?
R0
(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
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。
R=142 Ω，
总电阻为150 Ω
R
r
R
E
I0
+
+
=
g
Ro
+
=5mA
问题 1：欧姆表的原理
r
A
B
E
R
Rx
(1)用导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
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。
R
r
R
E
Ix
+
+
=
g
Rx
+
(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间，电流表读数Ix与Rx的值有什么关系?
通过以上计算你有何启发?
问题 1：欧姆表的原理
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。
(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？
0
10
5
Ω
800
60
350Ω
350
3
问题：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
150Ω
问题 2：欧姆表的刻度
∞
0
150
0
10
5
E＝1.5Ｖ
r＝0.5Ω
Rｇ＝7.5Ω
R0＝142 Ω
Ω
600
100
A B
R0
350
3
1
2
6
1350
Rx
问题 2：欧姆表的刻度
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。
利用电流表测量电阻的原理
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。
设计出改装的原理图
R中=Rg+R0+r
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，由于是减函数，所以刻度方向与电流档相反。
r
A
B
E
R0
欧姆表
总结
Ix =
E
Rg+r+R+Rx
E
=
R内+Rx
Rx= -R内
E
Ix
0
5
10
15
Ω
Ω
20
30
40
50
100
200
500
∞
1K
(1)零刻度在右边，左边为无限大。
(2)刻度不均匀,左边密、右边稀。
(3) 刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反.
欧姆表的刻度特点
(4) 欧姆表中央刻线对应的阻值恰好等于欧姆表的内阻（中值电阻）；.
总结
电流表、电压表、欧姆表
正向偏转
表头指针偏转方向问题
A
A
甲
乙
丙
R1
R2
B
A
A
B
A
A
B
电流表
欧姆表
电压表
+
+
+
-
-
-
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}表笔
表头
电流
电流表和电压表
欧姆表
红色表笔（接线柱）
黑色表笔（接线柱）
正极
负极
流入
流出
接通外部电源
+ 极
接通外部电源
- 极
接通内电源
- 极
接通内部电源
+ 极
表头到底怎么才能正向（向右）偏转？
问题与思考
1
2
3
A
B
A
A
甲
乙
丙
R1
R2
B
A
A
B
A
A
B
R1
R2
A
问题:如何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
内部结构与功能
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：
问题1
开关S调到1、2、3、4、5、6位置时电表分别测的是什么?
问题2
解答1
在测量电流或电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?
解答2
E
E
A
B
1
2
3
4
5
6
1.认识多用电表
（2）测电流
E
S
E
S
红高黑低
红进黑出
电阻调零
Rx
对二极管，黑笔流向红笔
（4）测二极管电阻
（3）测电阻
（1）测电压
课堂小结
2、使用多用电表
指针偏转过大或过小
选倍率
欧姆调零
测量
指针偏转
读数
测电阻
合适
机械调零
置OFF挡
测直流电压、电流
选量程
测量
指针偏转
合适
读数
指针偏转过小
多用电表原理
红黑表笔（红进黑出）
多用电表原理图
3.欧姆表测电阻原理
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}笔
A表、V表
Ω表
红
外 正
內 负
黑
外 负
內 正
课堂小结
r
A
B
E
R0
欧姆表原理图
1.某同学用多用电表的欧姆挡来测量双量程电压表3V档的内阻，如图甲。
(1)先将选择开关旋至倍率“×100”档，红、黑表笔短接，正确欧姆调零后进行测量，则黑表笔应接电压表的 接线柱（选填“—”或“3V”），测量结果如图乙所示，
电压表的电阻约为 Ω。
课堂练习
2200
3V
(2)在本次测量中，关于电压表的读数，下列说法正确的是________
A．电压表有读数，读数等于欧姆表内电源的电动势
B．电压表有读数，读数小于欧姆表内电源的电动势
C．用欧姆挡的同一档位来正确测量该电压表15V挡的电阻时，测得的电阻值大于该电压表3V挡的电阻
D．用欧姆挡的同一档位来正确测量该电压表15V挡的电阻时，电压表指针也偏转，但偏转角度比测3V挡电阻时的偏转角度要大
BC
2.如图甲为简易多用电表原理图，表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡。
(1)如果多用电表当做量程5V直流电压表，选择旋钮应接通 （填“1”“2”……或“5”下同）；如果多用电表当做量程1mA直流电流表，选择旋钮应接通 ；
【答案】(1) 5 2
(2)300
(2)为制作多倍率的欧姆表，采用如图乙结构，R0为调零电阻，Rm?
解析（2）由欧姆表的原理可知，欧姆表的内阻大，倍率大，由题图乙，因为Rm在AB间接入待测电阻Rx，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的????????，则有
????????????????=????????????+????内 综上解得 Rx=300Ω
?
3.在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中，
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用×????????????挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡 （选填”×????????”或“×????????”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 （选填“正极”或“负极”）。
?
×1k
负极
(2)图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接 接线柱（选填“a"“b”“c”或“d”），Q应连接 接线柱（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图（B）所示，则电流I= mA
(3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管
是 元件（选填“线性”或“非线性”，正常发光时电压在 V范围。
d
a
45.0
1.9-2.5
非线性
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。
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而

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