物理必修 第三册第十一章 电路及其应用5 实验：练习使用多用电表精品一课一练

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【学习目标】
1、通过观察，了解多用电表的表盘及测量功能，会根据需要正确选择挡位。
2、通过实验操作，学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻，了解二极管的单向导电性。在实验中培养学生规范操作的习惯。
3、了解数字式多用电表的特点。
4、通过分组实验，讨论、交流，培养团队合作意识。
【学习重难点】
学习重点：多用电表的使用。
学习难点：引导学生进行正确、规范的操作，养成良好的实验习惯。
【知识回顾】
1、在使用电流表测电流或使用电压表测电压之前，要先对电表进行调零。
2、将灵敏电流计改装为电流表时，要并联一个起到分流作用的阻值较小的电阻。
将灵敏电流计改装为电压表时，要串联一个起到分压作用的阻值较大的电阻。
3、使用电表测量，在读数时，视线应垂直于表盘。
【自主预习】
1、使用多用电表前要先进行机械调零。使用多用电表测量电阻前，在机械调零及选挡后，还要进行欧姆调零。
2、多用电表电流挡、电压挡的零刻度线在表盘的最左侧。
电阻挡的零刻度线在表盘的最右侧，最左侧的刻度线是“∞”，表盘刻度线不均匀，从右向左逐渐变密。
3、使用完多用电表后，把选择开关旋转到OFF或交流电压最高挡，拔出表笔。
4、使用多用电表测量电流时，要使被测电流从红表笔流入，从黑表笔流出。
5、使用多用电表测量电阻时，读数方法是电阻阻值＝表针示数×量程倍率。
6、二极管是一种半导体元件，具有单向导电性。
【课堂探究】
第一部分 认识多用电表
思考1：观察以下多用电表的表盘，你能从中找出哪些结构？
电阻挡的刻度线
直流电压、电流挡的刻度线
交流电压2.5V挡的刻度线
指针定位螺丝
思考2：使用多用电表前，要先观察指针是否指在最左侧的零刻度线处。如果不在，应怎样操作？
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。
思考3：电阻挡的刻度线有什么特点？直流电流、电压挡的刻度线呢？
电阻挡：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。
直流电流、电压挡：刻度线均匀，且有三排数据。三排数据均为最大量程。
思考4：旋钮部分有哪些结构？
欧姆挡
直流电流挡
直流电压挡
交流电压挡
欧姆调零旋钮
表笔插孔
思考5：多用电表的内部电路是怎样的？为何能实现不同的量程？
开关S调到不同位置，多用电表的功能不同。
调到1、2为电流表
调到3、4为欧姆表
调到5、6为电压表
思考6：在测量电流或电压时，各自的两个位置中哪个位置的量程比较大？
电流：1大
电压：6大
第二部分 使用多用电表测电压和电流
多用电表的基本使用方法：
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，调节指针定位螺丝，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。
思考1：怎样测量小灯泡两端的电压？
①选档，②试测选量程，③测量，④读数。
两表笔接灯泡两端接线柱，注意红表笔接触点的电势比黑表笔的高。即电流从红笔流入多用电表，黑表笔流出多用电表（红进黑出）。根据表盘上相应量程的直流电压刻度读数。
思考2：怎样测量小灯泡两端的电流？
①选档，②试测选量程，③测量，④读数。
多用电表直流电流档与电流表原理相同，测量时应使多用电表从导线断开处串联在待测电路中，使电流从红表笔流入，从黑表笔流出，检查无误后再闭合开关；（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）
思考3：测量电压、电流时，多用电表怎样读数？
先确定量程，再判断精确度即每一个小格是多少。先读整，再读零，结果就是整加零。读数时应使视线垂直于刻度表面，测量误差出现在哪一位，读数就相应估读到哪一位。
测电流和电压时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时读到与最小刻度位数相同即可。
①十分法：最小刻度是1（包括0.1、0.01）的电表，要估读到最小刻度的下一位，即下一位按十分之一估读。用目测把每一小格等分成十份，看指针所在的位置。
②二分法：最小刻度是2（包括0.2、0.02）的电表，要估读到最小刻度的同一位，即同一位按二分之一估读 。用目测在每一小格中间认定一条“中间线”，看指针所在的位置，口诀是“靠边读边，靠中间读一半”。
③五分法：最小刻度是5（包括0.5、0.05）的电表，要估读到最小刻度的同一位，即同一位按五分之一估读 。用目测把每一小格等分成五份，看指针所在的位置。

【例】读数练习。
第三部分 使用多用电表测电阻
用多用电表测量电阻的步骤：
①机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零。
②选择挡位：若不知电阻大小，先用中间大小倍率，结合指针偏转大小再确定。若已知电阻的约数，可以直接选择合适的倍率，使测量时指针落在刻度盘的中间区域（可减小读数误差）。
③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端“0Ω”刻度处。若调不到零，更换电池。
④测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。
即电阻阻值＝表针示数×量程倍率。
⑤测量电阻时，若指针偏角过小，表明电阻较大，应换倍率较大的挡进行测量；若指针偏角过大，表明电阻较小，应换倍率较小的挡进行测量。口诀：“大角换小挡，小角换大挡”。
注意：欧姆挡换挡后，一定要重新进行欧姆调零，然后再进行测量。
思考：如图，若测一个阻值为190Ω左右的电阻，应该选择哪个欧姆挡位？
190×1Ω，偏角小，示数过大，倍率过低。
1.9×100Ω，偏角大，示数过小，倍率过高。
19×10Ω，倍率合适，指针指在刻度中央附近，误差较小。
第四部分 使用多用电表测二极管的电阻
二极管是一种半导体元件，具有单向导电性。即，电流从正极流入时电阻较小，电流从正极流出时电阻较大。
电路图符号：
思考1：欧姆表中电流的方向是怎样的？
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。
思考2：测量二极管的正向电阻应怎样操作？测量二极管的反向电阻应怎样操作？

①机械调零
②选择合适倍率
③欧姆调零
④测量读数：将黑表笔接触二极管正极（负极），红表笔接触二极管负极（正极），将指针示数乘以倍率得测量值。
⑤用后旋离：将选择开关调至ff档。
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。
【视频】练习使用多用电表。
【自我测评】
1．（2012·高二课时练习）关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中正确的是（ ）
A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一个刻度
B．电阻刻度是不均匀的
C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应
D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应
【答案】ABC
【详解】要认识多用电表的表盘，电流表和电压表零刻度线在左侧，最大刻度线在右侧，左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合；右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合，欧姆表从右向左读数，故选ABC。
2．（2021上·江苏无锡·高二统考期末）关于多用电表及其使用操作，下列说法正确的是（ ）
A．使用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指到中央刻度线附近
B．测量不同电阻，每次都必须重新调零再进行测量
C．测电流电压时，电流从红表笔流入黑表笔流出，测电阻时恰好相反
D．多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越大
【答案】A
【详解】A．电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象是非线性关系，当待测电阻为零时，电表满偏，可知欧姆表的零刻度在右侧，电阻刻度左侧密右侧疏，中央刻度附近相对均匀，则使用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指到中央刻度线附近，故A正确；
B．测量不同电阻时，只要不换挡，则不需要重新调零，故B错误；
C．多用电表测电压与电流时，电流从红表笔流入，测电阻时电流也是从红表笔流入多用电表，故C错误；
D．多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越小，故D错误。
故选A。
3．（2022上·江苏南京·高二南京市宁海中学校考期中）某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：
多用电表、电压表（量程5V，内阻十几kΩ）、滑动变阻器（最大阻值5kΩ）、导线若干
（1）将多用电表挡位调到电阻“ × 100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行 ；
（2）将图中多用电表的黑表笔和 （填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端；
（3）若多用电表挡位调到电阻“ × 100”挡测量，指针偏转角度过小，应换 挡（填“ × 10”或“ × 1k”）。
【答案】 欧姆调零 2 × 1k
【详解】（1）[1]利用欧姆挡测量电阻时，选好挡位后，需要先将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零。
（2）[2]电流从黑表笔流出欧姆表，然后从电压表正接线柱流入电压表，故黑表笔接触“2”端，红表笔接触另一端。
（3）[3]若多用电表挡位调到电阻“ × 100Ω”挡测量，指针偏转角度过小，则说明挡位选择过小，应选较大挡位，故应换“ × 1k”。
4．（2022上·浙江·高三校联考阶段练习）某同学在做“练习使用多用电表”的实验，图甲为某多用电表。
（1）若用此表测量一阻值约为100Ω的定值电阻的阻值，下列操作正确的是 。
A．将选择开关调到“×1”欧姆挡
B．欧姆调零时，两表笔短接，用螺丝刀转动调零螺丝，使指针与表盘右边零刻度对齐
C．在测量电阻时，应该用两只手分别捏紧电阻两端，使得表笔和电阻接触良好
D．测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡
（2）图乙为正在测量中的多用电表表盘，如果选择开关在欧姆“×100”挡，则读数为 Ω；如果选择开关在直流电压“2.5V”挡，则读数为 V。
（3）若用多用电表的欧姆挡探测一个正常的二极管，某次探测时，发现表头指针几乎不动，则与二极管正极相连的是多用电表的 （填“红表笔”或“黑表笔”）。
【答案】 D 1.5×103/1500 1.25 红表笔
【详解】（1）[1]A．用题中的多用电表测量阻值约为100Ω的定值电阻时，应选择“×10”的欧姆挡。故A错误；
B．欧姆调零时，应将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，直到指针指在表盘最右边的零刻度处，故B错误；
C．在测量电阻时，不能用手接触待测电阻的两端，故C错误；
D．测量结束后，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，故D正确。
故选D。
（2）[2][3]使用多用电表欧姆挡时，读数应为表盘的示数与所选挡位的乘积，即读数应为
15×100Ω=1.5×103Ω
如果选择开关置于直流电压挡“2.5V”，中间表盘最小刻度值为0.05V，读数为1.25V。
（3）[4]若用多用电表的欧姆挡探测一个正常的二极管，表头指针偏转角度很小，说明二极管的正极与多用电表的红表笔相连接。
【点睛】熟悉多用电表的使用。
5．（2022·福建·漳州立人学校模拟预测）利用如图所示的电路观察电容器的充放电现象。先将选择开关合到“1”，使电容器充电至稳定后进行如下两种操作：
（1）若将开关S合到“2”，则二极管 （选填“D1”或“D2”）发光（如图中D1通过向上电流时可发光，D2反之）；
（2）保持开关S合在“1”，适当增大电容器两极板间距离的过程中，二极管 （选填“D1”或“D2”）发光。
【答案】 D1 D1
【详解】（1）[1]先将选择开关合到“1”，使电容器充电至稳定后，则电容器的上极板带正电，下极板带负电；若将开关S合到“2”后，此时电容器上极板相当于电源正极，电容器上极板分别与D1的正极、与D2的负极相连，所以二极管D1通路，D1发光。
（2）[2] 保持开关S合在“1”，适当增大电容器两极板间距离的过程中，增大两板间距离时，电容减小，电压不变，由Q=UC可知电量应减小，所以则会形成反向放电，电流为逆时针，依题意，二极管D1通路、D2不通，故D1发光。
6．（2021·高二课时练习）用图所示的多用电表测量一个阻值约为20Ω的电阻，测量步骤如下：
（1）调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着 。
（2）将选择开关旋转到“Ω”挡的 位置。
（3）将红、黑表笔分别插入“+”“−”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准 。
（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，若多用电表读数如图所示，该电阻的阻值为 Ω。
（5）测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。
【答案】 电压和电流公共的零刻度线上 ×1 电阻的零刻度线上 19.0
【详解】(1)[1]使用多用电表测电阻时，要先对多用电表进行机械调零，使多用电表指针指向电压和电流公共的零刻度线上；
(2)[2]将选择开关旋转到“Ω”挡的×1位置；
(3)[3]将红、黑表笔分别插入“+”“−”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的零刻度线上；
(4)[4]该电阻的阻值为19.0Ω。
【学后反思】
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________0.26A
1.70A
2.35V
10.4V