2019春高中物理 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

第二章 恒定电流 8多用电表的原理9实验 练习使用多用电表 课前预习 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 欧姆表 闭合电路欧姆 电流表 表头 电源 可变电阻 Rx 中值电阻 1 用途共用一个表头 可分别测量 等物理量 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 多用电表 电压 电流 电阻 电流表 欧姆表 电压表 在不使用多用电表时 应将旋转开关旋到 挡 或 最高挡 若长期不使用 应将 3 外形构造如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 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 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 练习使用多用电表 量程 并联 量程 量程 串联 最小刻度 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 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 欧姆 负极 正 调零 OFF 半导体 较小 很大 正负极 好坏 判一判 1 欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连 2 中值电阻等于欧姆表的内阻 3 多用电表的电流挡 电压挡和电阻挡共用一个表头 4 使用电阻挡测电阻先要进行调零 5 用多用电表测电压U时电流从红表笔流入多用电表 测电阻R时电流从红表笔流出多用电表 6 对于多用电表盘上的刻度线 直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的 可以共用一刻度线 电阻刻度线是不均匀的 欧姆表指针偏转角越大 表明被测电阻越小 B 解析 测电压时 红表笔应接电势高的点 黑表笔应接电势低的点 所以A错 同理B对 测电阻时 应将电阻从电路中断开 C错 由于黑表笔接的是内部电源的正极 所以测二极管的正向电阻时 黑表笔应接二极管的正极 应按图丁连接方式测量 D错误 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 课内探究 如图所示是多用电表的表盘 请思考 1 用欧姆表测导体的电阻 欧姆表的刻度分布具有什么特点呢 2 电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端 探究一欧姆表测电阻的原理及应用 1 提示 1 欧姆表的刻度左边密集 右边稀疏 刻度不均匀 2 当所测电阻Rx 0时 电流表中的电流最大 此时为表头的满偏电流 所以电阻挡的零刻度在最右端 2 刻度标注 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 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 4 5 103 2 103 0 3000 6000 解题指导 解答本题时应把握以下两点 1 用欧姆表测电阻时 待测电阻Rx与内部电路组成串联电路 2 应用闭合电路的欧姆定律列式求解 对点训练1 2017 广州市荔湾区高二上学期期末 用多用表测量某元件的电阻 选用 100 倍率的电阻挡测量 发现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 多用表的示数如图所示 测量结果为 10 欧姆调零 130 解析 偏角大说明阻值小 要换较小挡 为 10 换档后要重新欧姆调零 示数为 13 10 130 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 你知道它的构造和使用方法吗 探究二多用电表的应用 2 提示 它由表头G 直流电流测量电路 直流电压测量电路 电阻测量电路以及转换开关S等部分组成 测量时 黑表笔插入 插孔 红表笔插入 插孔 并通过转换开关接入与待测量相应的测量端 使用时 电路只有一部分起作用 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 测量时 用红黑测试表笔使多用电表跟小灯泡L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 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 测量直流电流按照如图 仿照电压的测量步骤进行测量 注意 1 多用电表直流电流挡的单位是毫安 不能测量比较大的电流 2 测电流时 选择适当的量程 使表针偏转角度尽量大一些 这样测量结果比较准确 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 5 多用电表的使用注意事项 1 使用多用电表 十三忌 忌不调零就使用多用电表 忌搞错连接方式 测电压需并联 测电流需串联 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 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 忌用直流电挡位测交流电 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 忌不进行欧姆表调零 就用多用电表测电阻值 忌只看读数不乘倍率 改换欧姆挡量程后 忌不重新调零 忌把电阻同其他电路联在一起进行测量 忌把电池装反 忌把电池装在多用电表内长期不用 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 1 甲组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 该同学测试结果如下表所示 根据测试结果 可以判定故障是 假设只有下列中的某一项有故障 A 灯A断路B 灯B短路C c d段断路D d f段断路 B a D 2 乙组用欧姆挡检查 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 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 3 丙组想直接用多用表上的100mA直流电流挡检测该电路 请你判断是否可以 并说明理由 断开 D 解题指导 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 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 3 不可以 检测电路时可能造成电路短路 将电流表烧毁 答案 3 不可以 1 图 a 中的A端与 填 红 或 黑 色表笔相连接 2 关于R6的使用 下列说法正确的是 填正确答案标号 A 在使用多用电表之前 调整R6使电表指针指在表盘左端电流 0 位置B 使用欧姆挡时 先将两表笔短接 调整R6使电表指针指在表盘右端电阻 0 位置C 使用电流挡时 调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 3 根据题给条件可得R1 R2 R4 4 某次测量时该多用电表指针位置如图 b 所示 若此时B端是与 1 连接的 则多用电表读数为 若此时B端是与 3 相连的 则读数为 若此时B端是与 5 相连的 则读数为 结果均保留3位有效数字 黑 B 160 880 1 47mA 1 10 103 2 95V 解析 1 A端与电池正极相连 电流从A端流出 A端与黑表笔相连 2 使用多用电表前 应机械调零 即应调整 指针定位螺丝 使指针指在表盘左端电流 0 位置 与R6 无关 选项A错 使用欧姆挡时 需要红 黑表笔短接 使电表指针指在表盘右端电阻 0 位置 选项B对 使用电流挡时 B端与 1 或 2 相连 与R6无关 C错 素养提升 1 常见元件的特性及测量 用多用电表探究黑箱问题 2 探究黑箱问题的基本思路 首先用电压表测量各接点电压 若电压不为零 则黑箱内有电源存在 且电压最大的接点间为电源 若电压为零 则电路内无电源 改用欧姆表测量 若正反电阻恒定 则其间为定值电阻 若指针摆动一下又返回 则其间有电容器 若其间存在正 反向电阻差说明其间有二极管 结合串 并联电路的特点 再加以判断 C 解析 根据表头读数为零 二极管反接这一点可判断B是错误的 根据读数为0 5k 二极管正接电阻为0 两个电阻应是并联 可判断A是错误的 再根据读数为2k 可判断D是错误的 只有C满足三次测量 故选C