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(共57张PPT)
5　实验:练习使用多用电表
实验探究 方案梳理
实验目的
1.认识多用电表的组成及各功能区的作用。
2.通过实际操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
实验原理
1.认识多用电表
一种多用电表的表盘、选择开关、开关周围各功能区域及量程如图所示。
2.使用多用电表
(1)测电压
(2)测电流
(3)测电阻
注意:用多用电表测电压、电流及电阻时,电流都是从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表。
3.数字式多用电表
某型号数字式多用电表如图所示,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,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还具有多种其他功能。
实验器材
多用电表、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、定值电阻(大、中、小)三个。
实验步骤
1.测量直流电压
(1)将选择开关旋转到直流电压挡。
(2)根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估计待测电压值,应按照由大到小的顺序,先将选择开关旋转到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量。
(3)测量时,用红、黑表笔使多用电表跟待测电路并联,注意使电流从“+”插孔流入多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示。
(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数。
2.测量直流电流
(1)多用电表直流电流挡与电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联。
(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔。测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端),如图所示。
(3)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。
(4)选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对准确。
3.测量导体的电阻
使用多用电表测电阻的步骤:
(1)机械调零:使用前若表针没有停在左端“0”刻度位置,要用螺丝刀转动指针定位螺丝,使指针指向零刻度。
(2)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倍率。
(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处。
(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值。
(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)三步。
(6)实验完毕:应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
4.用多用电表判断电路故障
(1)电压表检测法。
若电路断路,将电压表与电源并联,若电压近似为电源电动势说明电源完好。若电路断路,将电压表逐段与电路并联,若某一段电压表示数等于电源电压,说明该段电路中有断点。若电路短路,则用电压表逐段与元器件并联,若某一段电压表示数为零,则该段电路被短路。
(2)电阻表检测法。
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。
5.测量二极管的正、反向电阻
(1)认识二极管:晶体二极管由半导体材料制成,它的符号如图所示,左端为正极,右端为负极。
特点:当给二极管加正向电压时电阻很小,当给二极管加反向电压时电阻很大。
(2)用电阻挡判断二极管的正负极。
将多用电表欧姆调零之后去测量二极管的电阻,若多用电表指针偏角很大,说明阻值很小,则黑表笔接触的是二极管的正极,红表笔接触的是二极管的负极(如图甲);若多用电表指针偏角很小,说明阻值很大,则黑表笔接触的是二极管的负极,红表笔接触的是二极管的正极(如图乙)。
6.探索黑箱内的电学元件
(1)探索黑箱时首先要用直流电压挡判断黑箱内有没有电源,然后用电阻挡测量各个接线柱之间的正反向电阻,再根据测量的电阻情况推测黑箱内部的组成。
(2)各元件的判断方法。
判断元件 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 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相同
二极管 电阻挡 正接时示数很小,反接时示数很大
电容器 电阻挡 指针先指“0 Ω”后逐渐增大到“∞”,且越来越慢
误差分析
1.电阻表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差。
2.由于电阻表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用恰当挡位,使指针指中值附近。
3.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数。
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、黑表笔分别与电源的正、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。选择适当的量程,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)选挡后要进行欧姆调零。
(2)换挡后要重新进行欧姆调零。
(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)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。
(5)使用后,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。
(6)选择倍率时,应使指针尽可能指在中央刻度线附近。
实验热点 探究突破
热点1 多用电表的使用及读数
典型例题
角度1　多用电表的操作
【例1】 在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)用已调零且选择旋钮指向电阻挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据如图甲所示的表盘,被测电阻的阻值为
　　　　 Ω。若将该表选择旋钮置于“直流10 mA”挡测电流,表盘仍如图所示,则被测电流为　　　　 mA。
130
5.4
解析:电阻挡多用电表指针示数与挡位的乘积是被测电阻阻值,用“×10”挡测电阻如题图甲所示,阻值为13.0×10 Ω=130 Ω
若用“直流10 mA”挡测电流,精确度为0.2 mA,则如题图甲所示位置读数为5.4 mA。
(2)某同学先用多用电表的电阻挡“×100”测量白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大,为了减小测量误差,下列选项中合理的操作顺序为　 　　(选填正确选项前的标号)。
A.将选择开关旋转到“×1 k”的位置
B.将选择开关旋转到“×10”的位置
C.将两表笔与白炽灯连接好并读数
D.将两表笔短接,进行欧姆调零
BCD
解析:用多用电表测电阻时为减小实验误差,使指针指在中央刻度线附近,用多用电表的电阻挡“×100”测量白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大,说明电阻较小,需换用“×10”挡位重新进行欧姆调零后测量,故合理操作顺序为BDC。
(3)在测量大阻值电阻时,某同学用如图所示的方法测量,这样测得的值比真实值　　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
偏小
解析:人体是有一定阻值的,测得的值等于人体和被测电阻的并联总电阻,电阻并联后总电阻小于任何分电阻,所以这样测得的值比真实值偏小。
角度2　多用电表的读数
【例2】 某多用电表的刻度盘如图所示。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻,表针指示如图所示,则:
(1)所测电阻的阻值为　　　　 Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的电阻挡倍率是　　　　　(选填“×10”“×100”或“×1 k”)。
(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为　　　 mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为　　　　 mA。
(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为　　　　 V。
1.5×103
×1 k
25.0
125
5.0
热点2 用多用电表测二极管正反向电阻
典型例题
【例3】 某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻。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“+”“-”插孔,将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上。
(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。
(4)测正向电阻时,将________ (选填“红”或“黑”)表笔接二极管正极,将另一表笔接二极管负极。
黑
(5)测量发现指针的偏角过大,为使测量比较精准,应将选择开关旋转到________ (选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后,再次测量。
(6)最后应将选择开关拨向_____________________________位置。
(7)以上实验过程,缺少的实验步骤是________________。
×1
“OFF挡”或者“交流电压最高挡”
换挡后,必须重新进行欧姆调零
热点3 用多用电表判断电路故障
典型例题
【例4】 某同学连接的实验实物图如图所示,用1.5 V的干电池共四节连接电路,闭合开关后A、B两灯都不亮。他采用下面两种方法对故障原因进行排查(本题只有一处故障,灯A、B的阻值均为6 Ω,滑动变阻器的最大阻值为10 Ω)。
(1)若应用多用电表的直流电压挡进行检查,那么选择开关应置于　　　　挡。
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
B
解析:四节干电池的总电压为6 V,应用多用电表的直流电压挡10 V挡测量,选项B正确。
(2)①该同学在测试a、b间直流电压时,红表笔应当接触
　　　　(选填“a”或“b”);
②该同学的测试结果如表所示,根据表1测量结果,可以判断故障是　　　　。
测试点 电压示数
a、b 有示数
b、d 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
A.灯A短路 B.灯B短路
C.c、d段断路 D.d、f段断路
a
D
解析:①在测试a、b间直流电压时,红表笔应当与a接触,因为电流必须从红表笔流入。
②若灯A短路,灯A不亮,而灯B应该亮,与题不符,选项A错误。若灯B短路,灯B不亮,而灯A应该亮,与题不符,选项B错误。两灯都不亮,说明电路中无电流,测试b、d有示数,c、d无示数,说明b、d之间有断路,c、d段无断路,选项C错误。d、f段断路时,d、f间有电压,与题相符,选项D正确。
(3)将开关断开,再选择电阻挡测试,测量结果如表所示,可以判断故障是　　　　。
测试点 表针偏转情况
c、d
d、e
e、f
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
D
解析:电阻表的无穷大刻度在左端,0刻度在右端,电路断路时,其电阻为无穷大。根据电阻表的读数可知,d、e间电阻无穷大,说明d、e间导线断路,选项D正确。
热点4 用多用电表探索电学黑箱
典型例题
【例5】 如图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图中多用电表的　　　　(选填“A”“B”或“C”)。
A
解析:使用多用电表前应先调整指针定位螺丝A,使指针指到左边的“0”刻度线处。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应　　　　(选填“短暂”或“持续”)接触点b,同时观察指针偏转情况。
短暂
解析:为保护多用电表的内部元件,在测量黑箱中是否存在电源时,应短暂接触接点b。
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图所示。
请将记录表补充完整,并在如图所示的黑箱中画出一种可能的电路。
两表笔所接的接点 多用电表的示数
a、b 　　　　 Ω
a、c 10.0 Ω
b、c 15.0 Ω
5.0
解析:电阻表的读数为5.0×1 Ω=5.0 Ω;每对接点间正反向电阻均相同,说明黑箱中没有二极管元件,只有电阻,由测量电阻最大值为15.0 Ω可知,每个电阻的最小值为5.0 Ω,接法如图(a)所示;电阻值还可能为10.0 Ω,接法如图(b)所示。
(a)
(b)
成果验收站
1.甲、乙两同学使用电阻挡测同一个电阻时,他们都把选择开关旋到“×100”挡,并能正确操作。他们发现指针偏角太小,于是甲就把选择开关旋到“×1 k”挡,乙把选择开关旋到“×10”挡,但乙重新调零,而甲没有重新调零,则以下说法正确的是
(　　)
A.甲选挡错误,而操作正确
B.乙选挡正确,而操作错误
C.甲选挡错误,操作也错误
D.乙选挡错误,而操作正确
答案:D
解析:指针偏转角度小说明通过表头的电流较小,待测电阻的阻值大,所以甲的选挡正确,换挡后,需重新调零后才能再次测量电阻值,所以乙的操作是正确的,选项D正确。
2.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的测量:
(1)旋动部件　　　　(选填“S”“K”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件　　　　(选填“S”“K”或“T”),使指针对准电阻的“　　　　(选填“0”或“∞”)”刻线。
S
T
0
解析:(1)使指针对准电流的“0”刻线,应旋动指针定位螺丝S。
(3)使指针对准电阻的“0”刻线,应旋动欧姆调零旋钮T。
3.(2026·云南昆明模拟)某同学用多用电表的电阻挡测未知电阻,操作步骤如下:
①测量电阻并读出示数
②将多用电表选择开关置于电阻挡的合适挡位
③将红、黑表笔短接
④将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡
⑤调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
(1)该操作的正确顺序为　　　　。
A.①②③④⑤ B.②③⑤①④
C.②①③⑤④ D.②⑤①③④
B
解析:多用电表使用前要进行机械调零,然后选择开关置于电阻挡的合适挡位,红、黑表笔短接进行欧姆调零,测电阻并读数,之后将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡,故正确的操作顺序为②③⑤①④,故选B。
(2)该同学采用电阻挡“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转角度过小,此时应选　　　　(选填“×1”或“×100”)挡,重新欧姆调零后进行测量,按照正确的操作后,指针位置如图所示,该电阻的阻值为　　　　 Ω。
×100
800
解析:该同学采用电阻挡“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,此时应换大倍率,故选“×100”挡。电阻表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以所测电阻的阻值为8.0×100 Ω=800 Ω。
4.某照明电路出现故障,其电路如图所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线与其接触完好。维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。
(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图所示,读数为
　　　　 V,说明________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。
(2)红表笔接b点,断开开关时,指针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是________ (选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。
11.8
蓄电池
小灯
解析:(1)因用直流50 V挡检测,故满偏时电压为50 V,在题图乙所示位置时,读数为11.8 V,说明蓄电池正常。
(2)红表笔接b点,断开开关,指针不偏转,闭合开关后多用电表读数与原来相同,说明保险丝、开关均正常,发生故障的器件只能是小灯。
5.图中的A、B、C为黑箱(即看不见内部电路结构的盒子)上的三个接点,箱内有两个电学元件与它们相连。为探明内部结构,某同学用多用电表进行了四步测量:
(1)用直流电压挡测量:A、B、C三点间均无电压。
(2)用电阻挡测量:A、C间正反向电阻完全相同。
(3)用电阻挡测量:黑表笔接A点、红表笔接B点,有电阻;反接后电阻值很大。
(4)用电阻挡测量:黑表笔接C点、红表笔接B点,有电阻,阻值比第(2)步测得的大;反接后阻值很大。
请判断,黑箱内部有什么元件 它们是怎样连接的
答案:见解析
解析:在第(1)步中,用直流电压挡测A、B、C而均无电压,说明A、B、C间无电源。
第(2)步中A、C间正反向电阻相同,说明A、C间接有一个纯电阻,如图甲所示。
第(3)步中A、B间正反向电阻差别很大,说明A、B间接有一个二极管,且A端接二极管的正极。
第(4)步更加明确了第(2)(3)步的判断,且B、C间没直接用导线相连,故电阻、二极管的接法如图乙所示。
甲
乙

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