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31.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 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 知识自主梳理 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 知识点1 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 知识点2 多用电表 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 电压 电流 电阻 电流表 欧姆表 电压表 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 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 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 知识点3 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 重点难点突破 一 正确理解欧姆表测电阻的原理 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 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 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 二 多用电表的使用 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 测量直流电流按照右图 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 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 答案 原因有二 一是为了断开表内电源电路 以防电源放电 损坏电源 二是为了在使用不当时保护电表 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 三 多用电表的使用注意事项 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 考点题型设计 题型1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 2 下列根据图 b 中i rx图线做出的解释或判断中正确的是 有两个选项正确 a 用欧姆表测电阻时 指针指示读数越大 测量的误差越小b 欧姆表调零的实质是通过调节r0 使rx 0时电路中的电流i igc rx越小 相同的电阻变化量对应的电流变化量越大 所以欧姆表的示数左密右疏d 测量中 当rx的阻值为图 b 中的r2时 指针位于表盘中央位置的右侧 bc 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 题型2多用电表的使用 直流电压 1 25v 直流电流 50 0ma 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 电阻 1 5k 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 off 交流电压500v 红 挡位置 正 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 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 r1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 r1和r2串联的电阻 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 r2两端的电压 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 题型3用多用电表检测电路故障 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 b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 a 填a或b 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 断开 d 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 c 解析 由题给条件可知 电路中有的地方没有电压 由uad 0 ucd 6v可知电路是断路 电路a d之间没有断点 c d之间有断点 取其公共部分可知灯l2断路 由电灯l2两端电压不为零 可知灯l1与变阻器r是完好的 选项c正确 易错案例剖析 30 7 30 7 30 9都正确 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