高中物理 第2章 恒定电流 8、9 多用电表的原理、实验-练习使用多用电表课件 新人教版选修3-1.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 1 恒定电流 第二章 8多用电表的原理9实验 练习使用多用电表 第二章 我们知道 测量电阻两端的电压用电压表 测量电路中的电流用电流表 另外还有粗测电阻的欧姆表 实际中为了使用方便 常将这三种表组合在一起 这就是常用的多用电表 以前常称万用表 如图所示 你知道它的构造 原理和使用方法吗 生物 欧姆表1 原理依据 定律制成 它是由 改装而成的 2 内部构造由 和 三部分组成 闭合电路欧姆 电流表 表头 电源 可变电阻 3 测量原理如图所示 当红 黑表笔间接入被测电阻Rx时 通过表头的电流I E r Rg R Rx 改变Rx 电流I随着改变 每个Rx值都对应一个电流值 在刻度盘上直接标出与I值对应的 值 就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值 Rx 中值电阻 多用电表 1 用途共用一个表头 可分别测量 等物理量 电压 电流 电阻 2 最简单的多用电表原理图如图所示 当单刀多掷开关接通1时 可作为 使用 接通2时 可作为 使用 接通3时 可作为 使用 电流表 欧姆表 电压表 3 外形构造如下图是一种多用电表外形图 表的上半部分为 下半部分是 周围标有 的区域及量程 将选择开关旋转到电流挡 多用电表内的 电路就被接通 选择开关旋转到电压挡或电阻挡 表内的 电路或 电路就被接通 表头 选择开关 测量功能 电流表 电压表 欧姆表 在不使用多用电表时 应将旋转开关旋到 挡 或 最高档 若长期不使用 应将 OFF 交流电压 电池取出 1 测电压 1 选择直流电压挡合适的 2 将电表与被测电路 并要注意电表的极性 3 根据挡位所指的 以及指针所指的刻度值 读出电压表的示数 练习使用多用电表 量程 并联 量程 2 测电流 1 选择直流电流挡合适的 2 将被测电路导线卸开一端 把多用电表 在电路中 3 读数时 首先要认清刻度盘上的 3 测电阻要将选择开关扳到 挡上 此时红表笔连接表内电源的 黑表笔连接表内电源的 极 选好量程后 先 然后测量 测量完毕 应把选择开关旋转到 挡 量程 串联 最小刻度 欧姆 负极 正 调零 OFF 4 二极管的特点及其电阻测量 1 特点 它由 材料制成 有两个电极 具有单向导电性 2 电阻测量 正向电阻 反向电阻 可用多用电表判断它的 或区分它的 半导体 较小 很大 正负极 好坏 2 刻度标注 特别提醒 1 使用欧姆挡测电阻时 指针的偏角越大 测量电阻值越小 指针的偏角越小 测量电阻值越大 2 流过欧姆表的电流是自己内部电源提供的 流过电压表和电流表的电流是外电路的电源提供的 3 使用方法 选择适当挡位 使指针在中值电阻附近 将两表笔短接 调节R 使指针满偏 读出示数并乘以倍率 即为被测电阻阻值 若换挡要重新调零 测完后将选择开关拨到交流电压最高挡或 OFF 挡上 河南洛阳一中2014 2015学年高二上学期检测 如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图 此欧姆表已经调零 用此欧姆表测一阻值为R的电阻时 指针偏转至满刻度的4 5处 现用该表测一未知电阻 指针偏转到满刻度的1 5处 则该电阻的阻值为 A 4RB 5RC 10RD 16R答案 D 解析 由闭合电路的欧姆定律得 调零时有E IgR内 指针偏转至满刻度的4 5时有E 4Ig R R内 5 指针偏转到满刻度的1 5时有E Ig Rx R内 5 联立三式可解得Rx 16R D正确 A B C错误 二 多用电表的使用使用多用电表前 应检查指针是否停在刻度线左端的 0 位置 如果没有停在 0 位置 要用螺丝刀轻轻转动机械调零旋钮 使指针指零 再将红 黑测试表笔分别插入 插孔 1 测量直流电压实验步骤 将功能选择开关旋转到直流电压挡 根据待测电压的估计值选择量程 如果难以估测待测电压值 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 然后根据试测的数值 重新确定适当的量程进行测量 3 测量电阻第一步 选择倍率挡 估计待测电阻阻值 选择适当的倍率挡 使测量时指针指在中央刻度附近 这样测量比较准确 第二步 调零 测量前 将红 黑表笔短接 调整 欧姆调零旋钮 使指针指在欧姆挡刻度盘零刻度处 第三步 测量 将红 黑表笔与待测电阻两端接触 读取指针示数再乘以倍率就是待测电阻阻值 第四步 测量结束要将选择开关旋转至 OFF 挡或交流电压最高挡 特别提醒 当二极管正向电阻R1与反向电阻R2相差很大时 说明二极管质量较好 当R1与R2相差较小时 说明二板管质量不好 如果R1与R2均较小 可能二极管短路 如果R1与R2均较大 可能二极管断路 5 用多用电表探索黑箱内的电学元件 用多用电表探测图甲所示黑箱发现 用直流电压挡测量 E G两点间和F G两点间均有电压 E F两点间无电压 用欧姆挡测量 黑表笔 与电表内部电源的正极相连 接E点 红表笔 与电表内部电源的负极相连 接F点 阻值很小 但反接阻值很大 那么 该黑箱内元件的接法可能是图乙中的 答案 B解析 1 黑表笔接E 红表笔接F 阻值很小 此时二极管正向导通 电流方向为由E到F 只有B正确 三 多用电表的使用注意事项1 使用多用电表 十三忌 1 忌不调零就使用多用电表 2 忌搞错连接方式 测电压需并联 测电流需串联 3 忌搞反直流电流方向 直流电要从正极测试笔插孔流入 从负极测试笔插孔流出 4 忌用手接触测试笔的金属杆 特别在测电阻时 更应注意不要用手接触测试笔的金属杆 5 忌用直流电挡位测交流电 6 忌用多用电表测不是50Hz的交流电 普通多用电表的交流电挡位是按照50Hz设计的 不能准确测量其他频率的交流电 7 忌不进行欧姆表调零 就用多用电表测电阻值 8 忌只看读数不乘倍率 9 改换欧姆挡量程后 忌不重新调零 10 忌把电阻同其他电路联在一起进行测量 11 忌把电池装反 12 忌把电池装在多用电表内长期不用 13 多用电表不用时 忌选择开关置于欧姆挡 2 用多用电表测黑箱一定要先用电压挡判断其内有无电源 确定无电源后才能使用欧姆挡测量 3 用多用电表测电流和电压要先选择量程再进行测量 且不要把量程当成倍率 如图所示是简化的多用电表的电路 转换开关S与不同接点连接 就组成不同的电表 已知R3 R4 下面是几位同学对这一问题的议论 对多用电表原理的理解 甲同学说 S与1 2连接时 多用电表就成了电流表 且与1连接时量程较大乙同学说 S与3 4连接时 多用电表就成了电流表 且与3连接时量程较大丙同学说 S与3 4连接时 多用电表就成了电压表 且与3连接时量程较大丁同学说 S与5连接时 多用电表就成了欧姆表你认为他们的判断正确吗 解析 S与1连接时 电阻R1起分流作用 S与2连接时 R1 R2起分流作用 所以 S与1 2连接时 多用电表就成了电流表 由于前者分流电阻小 所以与1连接时量程较大 S与3 4连接时 电流表与分压电阻串联 多用电表就成了电压表 由于R3 R4 所以与3连接时量程较小 S与5连接时 多用电表就成了欧姆表 R6为欧姆挡调零电阻 故甲同学 丁同学的判断是正确的 乙同学和丙同学的判断是错误的 如图所示为欧姆表的原理图 表头内阻为Rg 调零电阻为R 电池的电动势为E 内阻为r 则下列说法中正确的是 A 它是根据闭合电路欧姆定律制成的B 接表内电池负极的应是红表笔C 电阻的 刻度一般在刻度盘的右端D 调零后刻度盘的中心刻度值是r Rg R答案 ABD 解析 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的 A正确 红表笔接内部电池的负极 B正确 电阻的 刻度在表盘的左端 C错 中值电阻的阻值为r Rg R D正确 多用电表的示意图如图所示 在正确操作的情况下 多用电表的使用 1 若选择开关的位置如灰箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 2 若选择开关的位置如白箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 3 若选择开关的位置如黑箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 4 若选择开关的位置如黑箭头所示 正确操作后发现指针的偏转角很小 那么接下来的正确操作步骤应该依次为 5 全部测量结束后 应将选择开关拨到 或者 6 无论用多用电表进行何种测量 限于直流 电流都应该从 色表笔经 插孔流入电表 解析 当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域 电流 电压 时 多用电表就可以测量该量 开关所指的数值就是所测量的量程 需要注意的是 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 由于测量电阻的依据是闭合电路欧姆定律 每次换挡位时 都会改变闭合电路的阻值 因此换挡后必须重新进行欧姆调零 多用电表在测量时 要求红表笔要插入 插孔 黑表笔要插入 插孔 这样 在测量电流时 电流应从红表笔流入 答案 1 直流电压1 25V 2 直流电流50 0mA 3 电阻1 5k 4 改用 1k 倍率重新欧姆调零将红 黑表笔分别接触被测电阻的两根引线 读出指针所指刻度 再乘倍率得测量值 5 OFF交流电压500V挡位置 6 红正 沈阳市2014 2015学年高二上学期期末 在练习使用多用表的实验中某同学连接的电路如图所示 1 若旋转选择开关 使尖端对准直流电流挡 此时测得的是通过 的电流 2 若断开电路中的电键 旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡 此时测得的是 的电阻 3 若旋转选择开关 使尖端对准直流电压挡 闭合电键 并将滑动变阻器的滑片移至最左端 此时测得的是 两端的电压 答案 1 R1 2 R1和R2串联 3 R2 解析 1 多用电表使用电流挡时应该串联在电路中 图中多用电表与滑动变阻器串联 电流相等 若旋转选择开关 使其尖端对准直流电流挡 此时测得的是通过R1的电流 2 断开电路中的电键 R1与R2串联 多用电表两表笔接在其两端 故测得的是R1与R2串联的总电阻 3 若旋转选择开关 使尖端对准直流电压挡 闭合电键 并将滑动变阻器的滑片移至最左端 多用电表并联在R2两端 此时测得的是R2两端的电压 下图是某同学连接的实验实物图 闭合开关S后 发现A B灯都不亮 他采用下列两种方法检查故障 用多用电表检测电路故障 1 用多用电表的直流电压挡进行检查 那么选择开关应置于下列量程的 挡 用字母序号表示 A 2 5VB 10VC 50VD 250V 在测试a b间直流电压时 红表笔应接触 填a或b 2 用欧姆挡检查 测试前 应将开关S 填断开或闭合 测量结果如下表所示 由此可以断定故障是 解析 1 用多用电表的直流电压挡进行测量时 实质上是用电压表测量 而电压表内阻很大 若并联在断路处 设有一处发生断路 时 电路接通电压表示数应为电源的电动势 并联在未断路处 示数为零 因此 用多用电表的直流电压挡进行检查电路时 电压表的量程必须大于电源的电动势 为了示数明显 选择量程不宜过大 本题中电源的电动势为6V 故选10V量程即可 测试时红表笔应接电势高的a点 根据测试结果 a b间有示数 说明b 电源 a完好 c b间有示数 说明b 电源 a c完好 c d无示数 说明c 灯 d间完好 d f有示数 说明f b a c d完好 故应是d f段断路 另外 若灯B短路 则d f间应无示数 2 用欧姆挡检查时 测试前应首先将开关S断开 根据表针偏转情况 接c d时有示数 说明不是灯A断路 接e f时有示数 说明也不是灯B断路 接d e间时有电阻无穷大 可以断定是d e间导线断路 答案 1 B a D 2 断开 D 点评 在用多用电表的电压挡进行测量电压时 一定要先从量程大的电压挡开始测量 在满足量程的条件下 量程越小越好 这样可以使示数明显 减少测量误差 在用电压挡去判断断路时 无示数 说明测量点等电势 即电路是通路 否则测量点间肯定有断路 再用欧姆挡去测量判断断路时 首先要断开测量电路 然后再进行测量 如有示数 测量点间是通路 无示数则为断路 沈阳市铁路实验中学2014 2015学年高二上学期检测 如图所示电路 当S闭合后两灯均不亮 已知两灯 电源 电键及电键到电源负极间的导线都完好 其余三条导线中有一条发生断路 若某同学使用多用电表来检查断线部分 他用多用表的红表笔与a点相连接 把黑表笔分别先后与b点 c点相连 则以下能检测出断线部分的方法有 A S闭合 多用表用6V量程的电压表B S闭合 多用表用0 3A量程的电流表C S断开 多用表用 1量程的欧姆表D 以上三种方法都不可以答案 C 解析 电路中发生断路 断路处元件两端的电压等于电源的电动势 故S闭合时 多用表应用15V量程的电压表 6V量程太小 故A错误 S闭合时 若ab完好 电流表接在ab间 没有读数 若此处电路有断路 电流表串联在电路中 应有读数 所以用电流表不能判断断路故障在何处 故B错误 S断开时 多用表用 1量程的欧姆表测量各段电阻 可判断出故障所在的位置 故C正确 易错点 对多用电表原理理解不清楚导致错误案例 1 如图是多用电表的刻度盘 当选用量程为50mA的电流挡测量电流时 表针指于图示位置 则所测电流为 mA 2 若选用倍率为 100 的电阻挡测电阻时 表针也指示在图示同一位置 则所测电阻的阻值为 3 如果要用此多用电表测量一个约2 0 104 的电阻 为了使测量比较精确 应选的欧姆挡是 选填 10 100 或 1k 换挡结束后 实验操作上首先要进行的步骤是 易错分析 对解答本题时易犯错误分析如下 正确解答 1 选用量程为50mA的电流挡测电流时 所测电流为30 7mA 30 7 30 9mA都正确 2 选用 100 电阻挡测电阻时 所测电阻阻值为15 100 1500 3 如果要测2 0 104 的电阻 应选 1k挡 换挡后首先要进行欧姆调零 正确答案 1 30 7 30 7 30 9都正确 2 1500 3 1k欧姆调零