2020年高中物理(人教选修3-1)配套学案：第2章--学案12-实验：练习使用多用电表.docx

学案12　试验：练习使用多用电表
[学习目标定位] 1.会对指针式多用电表进行机械调零和电阻档调零.2.知道多用电表的操作程序与使用要求.3.会使用多用电表测电压、电流、定值电阻及二极管的正反向电阻，并正确读数．

1．测量电压
(1)选择直流电压挡合适的量程．
(2)将电表与被测电路并联，留意红表笔接触点的电势应当比黑表笔高(填“高”或“低”)．
2．测量电流
(1)选择直流电流挡合适的量程．
(2)将被测电路导线卸开一端，把多用表串联在电路中，留意电流应当从红表笔流入电表．
3．测量定值电阻
(1)测量电阻之前应当先把两支表笔直接接触，调整“欧
姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”．
(2)将选择开关扳到欧姆挡上，此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．电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测量电阻，从红表笔流入．
4．测量二极管的正反向电阻二极管是一种半导体元件，如图1所示，它的特点是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较大(填“较大”或“较小”)．

图1

一、试验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．
二、试验过程
1．试验步骤
(1)观看多用电表的外形，生疏选择开关的测量项目及量程
(2)测电压、电流
①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．
②将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．
③如图2甲所示连好电路，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．
④如图乙所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．

图2
(3)测电阻
①机械调零：使用前若指针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零.
②选挡：估量待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位.
③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，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，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值．
⑤测另一电阻时重复②③④.
⑥试验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或沟通电压最高挡．
(4)争辩二极管的单向导电性
①测正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低倍率(填“低倍率”或“高倍率”)的欧姆挡，调整欧姆零点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，把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率，即为二极管的正向电阻．
②测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率(填“低倍率”或“高倍率”)的欧姆挡，调整欧姆零点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，把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率，即为二极管的反向电阻．
三、留意事项
1．电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出．
2．电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少，及应读到的有效数字位数．
3．测电阻时留意：
(1)测电阻必需把待测电阻隔离．
(2)两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零．
(3)读数时应乘以相应的倍率．
(4)合理选择量程，使指针尽可能指在中值四周．
(5)欧姆表的表盘刻度不均，一般不估读．
(6)电池用旧后，电动势会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要准时换电池．

一、多用电表的使用
例1　为确定某电子元件的电气特性，做如下测量．
(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发觉多用表指针偏转过大，因此需选择____________倍率的电阻挡(填：“×10”或“×1k”)，并________再进行测量，多用表的示数如图3所示，测量结果为________Ω.

图3
(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图4所示．添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性．

图4
本试验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到________挡(填：“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)．
解析　(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发觉多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择×10倍率的电阻挡，并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如题图所示，测量结果为70 Ω.
(2) 要测量该元件完整的伏安特性，必需连接成分压电路．本试验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到直流电压10 V挡．
答案　(1)×10　欧姆调零　70
(2)电路如图所示　直流电压10 V

针对训练　如图5所示为多用电表的示意图，试回答下列问题：

图5
(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时，则测量的是________________．
(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，则测量的是______________________．
(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，则测量的电阻大小等于____________________．
(4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，正确操作后发觉指针的偏转角很小，那么正确的操作步骤依次是：①__________，②__________，③____________.
(5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应当是从__________表笔经____________插孔流入电表．
答案　(1)量程为0～10 mA的直流电流　(2)量程为0～50 V的直流电压　(3)读数×100　(4)①换挡位“×1 k”　②将表笔短接重新进行调零　③将电阻与其他元件断开后进行测量　(5)红　“＋”
解析　当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时，多用电表就可以测量该量，测量电流、电压时开关所指的数值就是所测量的量程，需要留意的是：由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同，当选择开关在测电阻区域时，对应的数值是倍率，而不是量程．当然，倍率越大，测量的电阻也就越大；倍率越小，测量的电阻就越小．由于测电阻是依据闭合电路的欧姆定律，每次换挡位时，都会转变闭合电路的阻值，因此换挡位后必需进行欧姆调零．多用电表在测量时，红表笔要插入“＋”插孔，黑表笔要插入“－”插孔，这样，在测量电路中，电流应从红表笔流入．
二、多用电表的读数
例2　如图6所示为一多用电表表盘．

图6
(1)假如用直流10 V挡测量电压，则读数为______ V.
(2)假如用直流100 mA挡测量电流，则读数为________ mA.
(3)假如用×100挡测电阻，则读数为________ Ω.
解析　电压、电流读数时用中间刻度线，电压表读数为6.6 V，电流表读数为66 mA，欧姆表读数时用上面刻度线，读数为800 Ω.
答案　(1)6.6　(2)66　(3)800

一多用电表的工作状态如图7所示，则此时的测量值为__________，假如选择开关指在底部250挡，则此时的测量值为__________，选择开关指在底部10挡的测量值应当是__________，选择开关指在左侧100挡处测量值应当为__________，假如指在左侧10挡处测量值应当为__________，在测量电阻时，要想使指针向左侧偏转一些，应当把选择开关换选________的挡位(填“更大”或“更小”)，而在换挡之后重新测量之前要重新进行________．

图7
答案　4 Ω　200 V　8 V　80 mA　8 mA　更小　欧姆调零
解析　题图中选择开关指在欧姆表×1挡时，认真观看指针指的刻度可以知道，两个刻度表示1Ω，可以读出示数为4，电阻值为4×1Ω＝4 Ω.当选择开关指在底部250挡时测的是直流电压，且量程为250 V，应当读中间均匀刻度线，可选0～250这组数值来读，读得电压为200 V．选择开关指在底部10挡时测的也是直流电压，且量程为10 V．可选0～10这组数值来读，读得电压为8 V．选择开关指在左侧100挡时测的是直流电流，且量程为100 mA，也应读中间均匀刻度线，可选0～10这组数值来读，读得电流为8×10 mA＝80 mA.选择开关指在左侧10挡时测的是直流电流，且量程为10 mA.可选0～10这组数值来读，读得电流为8 mA.在测量电阻时，要想使指针向左侧偏转一些，即使电阻在盘上的指示值大一些，应当把选择开关换选更小的挡位，而在换挡之后重新测量之前要重新进行欧姆调零．

1．甲、乙两同学使用多用电表欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发觉指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×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　在使用多用电表的欧姆挡时确定要先进行欧姆调零，再测量；同时为了减小误差，要尽量使指针指在中间刻度四周，即要合理地选择倍率挡位．
2.如图1所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观看多用电表指针的示数．下列选项中符合操作规程的是(　　)

图1
A．直流10 V挡 B．直流0.5 A挡
C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡
答案　A
解析　由于被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡确定不行．由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也担忧全．估测电路中电流的最大值可能为Im＝＝A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只能选用直流10 V挡．故正确答案为A.
3．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、负表笔插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的量程处．
(3)将红、黑表笔________，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，读出电表示数．
(5)为了得到精确     的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中心”)，否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)．
(6)测量完成后，将选择开关拨向________位置．
答案　(3)短接　(4)红　黑　(5)中心　(6)OFF挡
解析　用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行调零，使指针指在最右端零位置处．为测量精确     应使指针尽量指向表盘的中心．测量完毕后，应将选择开关拨向OFF挡．
4．如图2所示为一正在测量中的多用电表表盘．

图2
(1)假如是用直流10 V挡测量电压，则读数为______ V.
(2)假如是用×100 Ω挡测量电阻，则读数为______ Ω.
(3)假如是用直流5 mA挡测量电流，则读数为______ mA.
答案　(1)6.6　(2)800　(3)3.3
5．(1)如图3所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调整的部件，现用此电表测量一阻值约为20 Ω～30 Ω的定值电阻，某些操作步骤如下：

图3
①调整可调整部件S，使电表指针停在____________位置；(选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”)
②调整可调整部件K，使它在尖端指向欧姆档____________位置；(选填“×1 K”、“×100”、“×10”、“×1”)
③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调整可调整部件____________________，使电表指针指向__________________位置．(选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”)
(2)欧姆表调零后，用“×10”档测量另一个阻值未知的电阻，发觉指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是(　　)
A．这个电阻的阻值很小
B．这个电阻的阻值很大
C．为测得更精确     些，应当换用“×1”档，并且重新调零后进行测量
D．为测得更精确     些，应当换用“×100”档，并且重新调零后进行测量
答案　(1)①电流0刻度　②×1　③T　欧姆0刻度　(2)BD
解析　(1)①使用多用电表时，首先进行机械调零，调整可调整部件S，使电表指针停在电流表、电压表的零刻度(或表盘左边的零刻度)的位置；
②选择合适的档位；因电阻约为20 Ω～30 Ω，则选择“×1”即可；
③选档后进行欧姆调零；将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调整可调整部件T，使电表指针指向表盘右边的欧姆档零刻度位置．
(2)偏转角度小，说明电流小，则电阻大，故A错误，B正确；因是大电阻，则要换档位大一些即换“×100”档．每次换档后要重新进行欧姆调零，故C错误，D正确．