2019-2020年人教版高中物理选修3-1 第2章 第9节 实验练习使用多用表（教案）.doc

2019-2020年人教版高中物理选修3-1 第2章 第9节 实验练习使用多用表（教案）【知识与技能】1、了解多用电表的外部结构和欧姆挡的原理。2、通过在实验探究中学会操作和使用多用电表，知道多用电表的使 用规则及使用的注意事项。3、学会应用多用电表测量电 压、电流和电阻。【过程与方法】1、通过对欧姆表原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。2、通过应用多用电表测量电阻和电压，培养学生的动手实践能力。【情感态度与价值观】1、运用多用电表进行一定的探究活动，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。【教学过程】一、实验原理1表盘：多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程外形如图，上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程另外，还有欧姆调零旋钮，指针定位螺丝和测试笔的插孔由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和交、直流电压共用的标度2挡位：如图所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，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3二极管的单向导电性：晶体二极管是半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图甲所示晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示二、实验器材多用电表、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)三个三、实验步骤1观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程2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零3将红、黑表笔分别插入“”“”插孔4用多用电表测电压、电流测量量比较项用多用电表测量小灯泡的电压用多用电表测量小灯泡的电流示意图用直流电源对小灯泡正常供电把小灯泡的一个接线柱上的导线卸开步骤(1)将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，其量程应大于小灯泡两端电压的估计值(2)用两表笔分别接触灯泡两端的接线柱，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔的高(3)根据表盘上相关量程的直流电压标度读数(1)将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，其量程应大于通过灯泡电流的估计值(2)把多用表串联在刚才卸开的电路中，注意电流应从红表笔流入电表(3)闭合开关，根据表盘上相应量程的直流电流刻度读数5用多用电表测电阻(1)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时要进行合理选挡，使读数应在中值刻度附近，若指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，应选较大倍率的挡位，否则换倍率较小的挡位(2)电阻调零：即将红黑表笔短接，调节欧姆调零电阻旋钮，使指针指右端电阻零刻度(3)测量：将待测电阻与别的元件断开，一定不要用手接触表笔，将红黑表笔接被测电阻两端进行测量(4)读数：要用刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即得到待测电阻的阻值(5)若需要换挡测量新的电阻需要重复以上(1)(4)步(6)测量完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡，长期不用时，应将多用电表中的电池取出6测二极管的正、反向电阻(1)测正向电阻：用多用电表的电阻挡，量程拨到“10”的位置上，将红表笔插入“”插孔，黑表笔插入“”插孔，然后两表笔短接进行电阻挡调零后，将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极，稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R1.(2)测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“1 k”)，变换挡位之后，须再次把两表笔短接调零，将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极，稳定后读取示数乘上倍率(例如1 k)，求出反向电阻R2.【特别提醒】当R1与R2相差很大时，说明二极管质量较好；当R1与R2相差较小时，说明二极管质量不好如果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7探索黑箱内的电学元件判断元件应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱间正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0 ”后逐渐增大到“”，且转动越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数四、数据处理1测电阻时，电阻值等于表针的示数与倍率的乘积指针示数的读数一般读两位有效数字2如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应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，读数时只读到与最小刻度位数相同即可五、误差分析1电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池2欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差3由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近4读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数六使用多用电表注意事项：(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮(3)测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联(4)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零(5)由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率(6)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆(7)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表(8)如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出(9)在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管【特别提醒】1使用多用电表“十忌”(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)忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值(6)忌只看读数不乘倍率(7)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零(8)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量(9)忌把电池装在多用电表内长期不用(10)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡2用多用电表测黑箱时，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时，要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率4不论使用哪一挡位，电流必须从红表笔流入，从黑表笔流出【典型例题】（一）利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡不够合适，又改换另一欧姆挡测量，两次测量时电表指针所指的位置如右图中的虚线所示，下面列出这两次测量中的有关操作：A将两根表笔短接，并调零B将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置C记下电阻值D将多用电表面板上旋钮旋到R100挡E将多用电表面板上旋钮旋到R10 挡F将多用电表面板上旋钮旋到OFF挡（1）根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出（利用上述操作项目前面的字母表示，且可以重复使用）_（2）该电阻的阻值是_ .（二）如图所示为一正在测量中的多用电表表盘 （1）如果是用10 挡测量电阻，则读数为_.（2）如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为_mA.（3）如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为_V.【答案】（一） （1） EABDABCF；（2） 1800（二） （1） 60；（2） 7.2；（3） 3.60