2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用第5節(jié)實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表學(xué)案新人教版必修3

PAGE8-試驗(yàn)：練習(xí)運(yùn)用多用電表【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．相識(shí)多用電表表盤(pán)刻度特點(diǎn)和各測(cè)量功能區(qū)域。2．會(huì)用多用電表測(cè)量電壓、電流、電阻。3．會(huì)用多用電表測(cè)量二極管的正反向電阻。【思維脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋教材梳理·落實(shí)新知學(xué)問(wèn)點(diǎn)1相識(shí)多用電表如下圖是一種多用電表外形圖，表的上半部分為_(kāi)_表頭__，下半部分是__選擇開(kāi)關(guān)__，四周標(biāo)有__測(cè)量功能__的區(qū)域及量程。學(xué)問(wèn)點(diǎn)2多用電表的運(yùn)用1．機(jī)械調(diào)零：用小螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)表盤(pán)下面的機(jī)械調(diào)零螺絲，使指針處于左端__零刻度__位置。2．選好正確擋位及量程：測(cè)量前肯定要明確測(cè)量的物理量，然后轉(zhuǎn)動(dòng)__選擇開(kāi)關(guān)__，確定擋位并選擇一個(gè)合適的量程。3．正確接入測(cè)量電路：正確選好擋位和量程后，將紅、黑表筆接入電路。①測(cè)量電壓時(shí)要與電路__并聯(lián)__。②測(cè)量電流時(shí)要與電路__串聯(lián)__。③測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)將電阻與其他電路斷開(kāi)，測(cè)量前先將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至__歐姆__擋，選擇合適的倍率擋，將兩表筆__短接__，進(jìn)行歐姆調(diào)零，若須要換擋時(shí)，必需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。④測(cè)量完畢，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“__OFF__”擋或溝通電壓的__最高_(dá)_擋，并拔出表筆，若長(zhǎng)期不用，還應(yīng)將電池取出。學(xué)問(wèn)點(diǎn)3數(shù)字式多用電表如圖是某種數(shù)字式多用電表。數(shù)字式多用電表的測(cè)量值以__數(shù)字形式__干脆顯示，運(yùn)用便利。預(yù)習(xí)自測(cè)『判一判』(1)運(yùn)用多用電表前要先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。(√)(2)多用電表的電流擋、電壓擋和電阻擋共用一個(gè)表頭。(√)(3)運(yùn)用電阻擋測(cè)電阻先要進(jìn)行調(diào)零。(√)(4)用多用電表測(cè)電壓U時(shí)電流從紅表筆流入多用電表，測(cè)電阻R時(shí)電流從紅表筆流出多用電表。(×)(5)對(duì)于多用電表盤(pán)上的刻度線，直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是勻稱的，可以共用一刻度線，電阻刻度線是不勻稱的，歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角越大，表明被測(cè)電阻越小。(√)『選一選』(2024·北京市陳經(jīng)綸中學(xué)高二下學(xué)期期中)關(guān)于多用電表的運(yùn)用，下列操作正確的是(B)A．測(cè)電壓時(shí)，應(yīng)按圖甲連接方式測(cè)量B．測(cè)電流時(shí)，應(yīng)按圖乙連接方式測(cè)量C．測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)按圖丙連接方式測(cè)量D．測(cè)二極管的反向電阻時(shí)，應(yīng)按圖丁連接方式測(cè)量解析：測(cè)電壓電流時(shí)，紅表筆應(yīng)接電勢(shì)高的點(diǎn)，黑表筆應(yīng)接電勢(shì)低的點(diǎn)，所以A錯(cuò)，同理B對(duì)；測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)將電阻從電路中斷開(kāi)，C錯(cuò)；由于黑表筆接的是內(nèi)部電源的正極，所以測(cè)二極管的正向電阻時(shí)，黑表筆應(yīng)接二極管的正極，應(yīng)按圖丁連接方式測(cè)量，D錯(cuò)誤。『想一想』如圖所示是多用電表的表盤(pán)，請(qǐng)思索：(1)用歐姆表測(cè)導(dǎo)體的電阻，歐姆表的刻度分布具有什么特點(diǎn)呢？(2)電阻擋的零刻度為什么在刻度盤(pán)最右端？提示：(1)歐姆表的刻度左邊密集，右邊稀疏，刻度不勻稱。(2)當(dāng)所測(cè)電阻Rx＝0時(shí)，電流表中的電流最大，此時(shí)為表頭的滿偏電流，所以電阻擋的零刻度在最右端。課內(nèi)互動(dòng)探究細(xì)研深究·破疑解難探究試驗(yàn)：練習(xí)運(yùn)用多用電表┃┃情境導(dǎo)入__■一、試驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管，定值電阻(大、中、小)三個(gè)。二、試驗(yàn)步驟1．測(cè)量直流電壓(1)將功能選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋。(2)依據(jù)待測(cè)電壓的估計(jì)值選擇量程。假如難以估測(cè)待測(cè)電壓值，應(yīng)依據(jù)由大到小的依次，先將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到最大量程上試測(cè)，然后依據(jù)試測(cè)的數(shù)值，重新確定適當(dāng)?shù)牧砍踢M(jìn)行測(cè)量。(3)測(cè)量時(shí)，用紅黑測(cè)試表筆使多用電表跟小燈泡L并聯(lián)，留意使電流從“＋”插孔流入多用電表，從“－”插孔流出多用電表，檢查無(wú)誤后再閉合開(kāi)關(guān)S。(如圖所示)(4)依據(jù)擋位所指的量程以及指針?biāo)傅目潭戎担x出電壓表的示數(shù)。2．測(cè)量直流電流依據(jù)右圖，仿照電壓的測(cè)量步驟進(jìn)行測(cè)量。留意：(1)多用電表直流電流擋的單位是毫安，不能測(cè)量比較大的電流。(2)測(cè)電流時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，使表針偏轉(zhuǎn)角度盡量大一些，這樣測(cè)量結(jié)果比較精確。3．測(cè)量電阻第一步：選擇倍率擋。估計(jì)待測(cè)電阻阻值，選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮?，使測(cè)量時(shí)指針指在中心刻度旁邊，這樣測(cè)量比較精確。其次步：調(diào)零。測(cè)量前，將紅、黑表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指在歐姆擋刻度盤(pán)零刻度處。第三步：測(cè)量。將紅、黑表筆與待測(cè)電阻兩端接觸。讀取指針示數(shù)再乘以倍率就是待測(cè)電阻阻值。第四步：測(cè)量結(jié)束要將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至“OFF”擋或溝通電壓最高擋。4．測(cè)量二極管的正、反向電阻(1)二極管的單向?qū)щ娦远O管常用半導(dǎo)體材料制成，它有兩個(gè)極，一個(gè)正極，一個(gè)負(fù)極，符號(hào)為“”。(2)二極管具有單向?qū)щ娦?，加正向電壓時(shí)電阻很小，加反向電壓時(shí)，電阻值很大。(3)將多用電表調(diào)到歐姆擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當(dāng)黑表筆接二極管“正”極，紅筆表接二極管“負(fù)”極時(shí)，電阻示數(shù)較小(正向電阻)；當(dāng)黑表筆接二極管“負(fù)”極，紅表筆接二極管“正”極時(shí)，電阻示數(shù)很大(反向電阻)。三、多用電表的運(yùn)用留意事項(xiàng)1．運(yùn)用多用電表“十三忌”(1)忌不調(diào)零就運(yùn)用多用電表。(2)忌搞錯(cuò)連接方式，測(cè)電壓需并聯(lián)，測(cè)電流需串聯(lián)。(3)忌搞反直流電流方向，直流電要從正極測(cè)試筆插孔流入，從負(fù)極測(cè)試筆插孔流出。(4)忌用手接觸測(cè)試筆的金屬桿，特殊在測(cè)電阻時(shí)，更應(yīng)留意不要用手接觸測(cè)試筆的金屬桿。(5)忌用直流電擋位測(cè)溝通電。(6)忌用多用電表測(cè)不是50Hz的溝通電，一般多用電表的溝通電擋位是依據(jù)50Hz設(shè)計(jì)的，不能精確測(cè)量其他頻率的溝通電。(7)忌不進(jìn)行歐姆表調(diào)零，就用多用電表測(cè)電阻值。(8)忌只看讀數(shù)不乘倍率。(9)改換歐姆擋量程后，忌不重新調(diào)零。(10)忌把電阻同其他電路聯(lián)在一起進(jìn)行測(cè)量。(11)忌把電池裝反。(12)忌把電池裝在多用電表內(nèi)長(zhǎng)期不用。(13)多用電表不用時(shí)，忌選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋。2．用多用電表測(cè)黑箱肯定要先用電壓擋推斷其內(nèi)有無(wú)電源，確定無(wú)電源后才能運(yùn)用歐姆擋測(cè)量。3．用多用電表測(cè)電流和電壓要先選擇量程再進(jìn)行測(cè)量，且不要把量程當(dāng)成倍率。考點(diǎn)1多用電表的操作步驟及讀數(shù)典例1某同學(xué)在做多用電表測(cè)電阻的試驗(yàn)中：(1)測(cè)量某電阻時(shí)，用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)覺(jué)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，他應(yīng)當(dāng)換用“__×1_Ω__”擋(選填“×1Ω”或“×100Ω”)，換擋后，在測(cè)量前先要__歐姆調(diào)零__。(2)如圖所示是某次運(yùn)用多用電表的試驗(yàn)中，多用電表表盤(pán)指針?biāo)镜奈恢?，?qǐng)你讀數(shù)：①假如運(yùn)用的是直流2.5V的電壓擋，則讀數(shù)為_(kāi)_0.85__V；②假如運(yùn)用的是×100Ω的歐姆擋，則讀數(shù)為_(kāi)_3_000__Ω；③假如運(yùn)用的是直流10mA的電流擋，則讀數(shù)為_(kāi)_3.4__mA。解析：(1)依據(jù)歐姆表的工作原理可知，指針的偏角過(guò)大，說(shuō)明電阻較小，即所選的倍率過(guò)大，應(yīng)選擇小一擋的倍率×1Ω擋，換擋后在測(cè)量前要重新歐姆調(diào)零；(2)①假如運(yùn)用的是直流2.5V的電壓擋，則每小格代表0.05V，讀數(shù)為17×0.05V＝0.85V；②假如運(yùn)用的是×100Ω的電阻擋，則讀數(shù)為30×100Ω＝3000Ω；③假如運(yùn)用的是直流10mA的電流擋，則每小格代表0.2mA，讀數(shù)為17×0.2mA＝3.4mA。┃┃對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練__■1．某同學(xué)用多用電表測(cè)量二極管的反向電阻。完成下列測(cè)量步驟：(1)檢查多用電表的機(jī)械零點(diǎn)。(2)將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)插孔，將選擇開(kāi)關(guān)撥至歐姆擋適當(dāng)?shù)牧砍烫帯?3)將紅、黑表筆__短接__，進(jìn)行歐姆調(diào)零。(4)測(cè)反向電阻時(shí)，__紅__表筆接二極管正極，將__黑__表筆接二極管負(fù)極，讀出多用電表示數(shù)。(5)為了得到更精確的測(cè)量結(jié)果，應(yīng)讓多用電表指針盡量指向表盤(pán)__中心__(選填“左側(cè)”“右側(cè)”或“中心”)，否則，在可能的條件下，應(yīng)重新選擇量程，并重復(fù)步驟(3)、(4)。(6)測(cè)量完成后，將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF擋或溝通電壓最高擋。解析：(3)運(yùn)用前將紅黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。(4)用多用電表測(cè)二極管的反向電阻時(shí)，應(yīng)先將紅表筆接二極管正極，黑表筆接二極管的負(fù)極。(5)為測(cè)量更精確應(yīng)使指針盡量指向表盤(pán)的中心。(6)測(cè)量完畢后，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF擋或溝通電壓最高擋位置?？键c(diǎn)2用多用電表排查電路故障典例2如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)。在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)覺(jué)小燈泡不亮?，F(xiàn)用多用電表檢查電路故障，須要檢測(cè)的有：電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)。(1)為了檢測(cè)小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的狀況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的__電壓__擋。在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開(kāi)的狀況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的__歐姆__擋。(2)在開(kāi)關(guān)閉合狀況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明__開(kāi)關(guān)或連接點(diǎn)5、6__可能有故障。(3)將小燈泡拆離電路，寫(xiě)出用多用電表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的詳細(xì)步驟。__①調(diào)到歐姆擋；②將紅、黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作；③測(cè)量小燈泡的電阻。如電阻無(wú)窮大，表明小燈泡有故障。__解析：(1)當(dāng)連接點(diǎn)1、2已接好時(shí)，電路中已有電壓存在，故需用電壓擋來(lái)檢測(cè)電路。當(dāng)連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，電路中沒(méi)有電源供應(yīng)電壓，要檢測(cè)電路故障，只有通過(guò)測(cè)各段電路的電阻是否異樣，故采納歐姆擋。(2)當(dāng)電路中兩點(diǎn)間有電壓時(shí)，這表明在此兩點(diǎn)之外的電路與電源兩極是接通的。當(dāng)測(cè)出兩點(diǎn)間電壓等于電源電壓而又確定電路故障是斷路引起時(shí)，就可以確定斷路位置在此兩點(diǎn)之間。(3)①調(diào)到歐姆擋；②將紅、黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作；③測(cè)量小燈泡的電阻。如電阻無(wú)窮大，表明小燈泡有故障。┃┃對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練__■2．某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好。修理人員運(yùn)用已調(diào)好的多用電表直流50V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。(1)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用電表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_11.5_(11.2～11.8)__V，說(shuō)明__蓄電池__正常(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開(kāi)關(guān)”或“小燈泡”)。(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開(kāi)關(guān)后，多用表指示仍舊和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是__小燈泡__(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開(kāi)關(guān)”或“小燈泡”)。解析：(1)多用電表直流50V的量程讀中間勻稱部分，共50格，每格1V，應(yīng)當(dāng)估讀到0.1V，指針在11～12之間，讀數(shù)為11.5V。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，相當(dāng)于電壓表并聯(lián)在蓄電池兩端，讀出了蓄電池的電壓，故蓄電池是正常的。(2)兩表筆接b、c之間并閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)得相同電壓，說(shuō)明a、b之間是通路，b、c之間是斷路，故障器件是小燈泡。核心素養(yǎng)提升以題說(shuō)法·啟智培優(yōu)用多用電表探究黑箱問(wèn)題1．常見(jiàn)元件的特性及測(cè)量元件特性不分極性，正向、反向電阻大小相等單向?qū)щ娦?，正向、反向電阻差值很大直流電路中相?dāng)于斷路，歐姆表測(cè)量時(shí)指針先偏轉(zhuǎn)，又回到“∞”刻度供應(yīng)電壓，用電壓表測(cè)量，假如在兩測(cè)量點(diǎn)間電壓最大，說(shuō)明兩點(diǎn)間有電源2.探究黑箱問(wèn)題的基本思路①首先用電壓表測(cè)量各接點(diǎn)電壓，若電壓不為零，則黑箱內(nèi)有電源存在，且電壓最大的接點(diǎn)間為電源。②若電壓為零，則電路內(nèi)無(wú)電源，改用歐姆表測(cè)量，若正反電阻恒定，則其間為定值電阻；若指針搖擺一下又返回，則其間有電容器；若其間存在正、反向電阻差說(shuō)明其間有二極管。③結(jié)合串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，再加以推