2017-2018学年高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 3.1 学习使用多用电表学案 沪科版选修3-1

1、3.1学会使用多功能仪表了解目标知脉络1.了解多用仪表的结构和用法，培养学生的探索、发现和创新精神。(键)2.掌握用万用表测量小灯泡电压、电流和二极管正反向电阻的方法，培养学生动手操作能力(重点和难点)利用万用表测量电流、电压和电阻1.了解多功能电表(1)多用途电流表由小量程电流表(通常称为表头)和电路元件组成。(2)面板上部是一个刻度盘，分别标有电压、电流和电阻的刻度线，用于读取相关电量的测量值。(3)面板中央的定位螺钉是一个机械零位旋钮，用于调节指针的“0”位置。图311(4)面板下半部中间的旋钮为功能选择开关，周围标有各种测量功能和量程，其中 代表DC电压块，代表交流电压块，毫安代表DC

2、电流块，代表电气块。面板上有一个电动块调零旋钮。(5)面板下方有两个标有“”和“-”的插孔，用于插入红色和黑色测试探针。2.机械调零使用多功能仪表前，检查指针是否停在刻度线左端的“0”位置。如果它没有停在“0”位置，用螺丝刀轻轻转动机械零位旋钮，使指针指向零。然后将红色和黑色测试探针分别插入“”和“-”插孔。3.电压、电流和电阻的测量用多用途电表测量电压、电流和电阻时，应根据待测电量将功能选择开关旋转到相应的测量范围。测量结束后，应将功能选择开关转到交流电压范围的最大范围或“关”位置，以保护多功能电表。1.多用电表的表头是一个小量程电流表。()2.面板中央的固定螺钉可用于将阻力归零。()3.使

3、用多功能仪表时，电流应该从红色探头流入，从黑色探头流出。()仔细看多功能电表的表盘。电压、电流和电阻的比例分布均匀吗？电压和电流的零点在刻度的哪一边？电阻的零点在哪一边？【提示】电压和电流的比例分布均匀，电阻的比例不均匀。电压和电流的零点在左边，电阻的零点在右边。讨论1:如何用万用表测量DC电压和DC电流？【提示】测量DC电压时，将选择开关置于DC电压块的适当范围内，将多用电表与待测电路并联在探头上。测量DC电流时，将选择开关置于DC电流块的适当范围内，用探针将多用途仪表与待测电路串联。讨论2:当测量新电阻时，你必须重新调整欧姆零点吗？提示不一定。如果仍然使用原来的欧姆档，就没有必要重新调整欧

4、姆零点。如果使用其他欧姆档，有必要重新调整欧姆零点。由于换档后血糖仪中的电路连接发生了变化，有必要重新短接两个探针并重新调整欧姆零点。1.DC电压和DC电流的测量(1)将多用途电表的选择开关设置到DC电压块，选择量程，按照图312(1)所示的电路测量小电珠两端的电压。(2)将选择开关设置到DC电流块，选择合适的范围，并根据图312(2)所示的电路测量通过小电珠的电流。(1)(2)图3122.电阻测量(1)档位选择：选择欧姆档位范围时，指针尽量靠近中心刻度。将选择器开关转到欧姆档，根据估计的电阻，将选择器开关转到相应的档位。(2)调零：触摸两个探头，调整欧姆档的调零旋钮，使指针指向电阻标尺的零点

5、刻度。(注意：电气停止的零点刻度在刻度盘的右端)(3)测量(读数):将两个探针连接到电阻b的两端1.如图313所示，这是一个多用途仪表，已被机械调零使用。s是一个选择开关，q是一个电阻塞调零旋钮。现在，有必要使用它来检测两个电阻的电阻值(图中未显示电阻)。已知电阻值分别为R1=20和R2=470。下面提出了测量过程中的一系列可能操作。请选择能够准确测量每个电阻值并符合多用途仪表安全使用规则的操作。图313A.转动s，使其尖端与电子屏障对齐1 kB.转动S，使其尖端与电屏障100对齐C.转动s以使其尖端与电屏障10对齐D.转动S，使其尖端与电屏障1对齐E.转动s，使其尖端与交流电压块500对准F

6、.将两个探针连接到R1两端，读出R1的电阻值，然后立即断开G.将两个探针连接到R2的两端，读出R2的电阻值，然后立即断开它们H.两个探头短路，调整q，使指针与电闭塞刻度盘上的0对齐，然后立即断开。所选操作及其顺序为(用字母代码填写):_ _ _ _ _ _ _(可重复选择操作步骤)分析当使用多功能仪表测量电阻时，当指针指向中心附近时，读数范围最准确。从刻度盘的中间数约15可以看出，当测量R1电阻=20时，只能选择“1”档；当测量R2=470 k时，应选择“1 k”档，每次选择测量范围后，两个探头必须短路以进行欧姆调零，因此需要重复选择标题中给出的操作H。测量过程中对R1和R2的测量顺序没有限制

7、，但测量完成后，功能选择开关必须从电闸上断开，并设置到最高交流电压档或“关”档，因此合理的操作和答案 AHGDHFE(或DHFAHGE)2.图314显示了正在测量的多用途仪表刻度盘。图314(1)如果用10块测量电阻，读数为_ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)如果用10 mA DC块测量电流，读数为_ _ _ _ _ _毫安。(3)如果用DC 5伏电压块测量电压，读数为_ _ _ _ _ _伏.分辨率 60 7.6ma 3.80v答案参见分析3.一个同学用一个多功能仪表粗略地测量了某一电阻值的电阻。首先，将选择开关转到“1 k”位置，测量过程中指针偏转如图315所示。请简要描述下一步测量

8、操作流程：图315(1)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

9、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)测量后，将选择开关转到“关闭”位置。分析当读取欧姆表时，指针靠近中心位置时最准确。当开关转到“1 k”位置时，指针偏转角太大，所以它被换到小位置“100”；换档后，欧姆表应该再次归零。测得的电阻值等于欧姆表的刻度盘数乘以倍数。回答 (1)断开待测电阻，并将选择开关转到“100”位置(2)短接两个探头，调整“欧姆零旋钮”，使指针指向“0”(3)再次连接待测电阻，指针显示为100，即待测电阻的电阻值1.测量时

10、，指针的偏转角是指被偏转的位置与测量前的位置之间的角度，所以偏转角大，阻力小，偏转角小，阻力大。2.如果在档位选择期间无法估计要测量的电阻，将选择开关转到“1”档，并在调零欧姆后将红色和黑色探针连接到电阻的两端。如果指针偏转角太小，逐渐增加测量范围，直到指针指向中间电阻附近。用多用电流表判断晶体二极管的极性1.晶体二极管是由半导体材料制成的电子元件。二极管有两条引线，一条叫做正极，另一条叫做负极。2.二极管具有单向导电性。当给二极管加上一定的直流电压时，它的电阻值很小；当反向电压提示用螺丝刀调整刻度盘中心的定位螺钉，使指针指向刻度盘左端的零位。讨论1:晶体二极管的典型导电特性是什么？提示“单向

11、传导率”。讨论2:如何确定二极管的阳极和阴极？【提示】用多用途电表测量某一物理量时，无论是电流、电压还是电阻，电流总是从“-”流入，从“-”流出，二极管的电阻用欧姆来测量。当黑色探针连接到二极管的阳极时，测得的电阻相对较小。在确定二极管的阳极和阴极时，黑色探头连接的一端是二极管的阳极，而红色探头连接的一端相对较小。1.二极管的单向导电性：二极管(如图316所示)是一种半导体元件，其特点是当电流从阳极流入时电阻低，而当电流从阴极流入时电阻高。图3162.根据二极管的单向导通性，可以用万用表判断二极管的正极和负极。(1)使用万用表的电闸，将测量范围拨到“100”或“1 k”位置，将红色探头插入“插

12、孔”，将黑色探头插入“-”插孔，然后将两个探头短路，使电闸归零，然后分别连接到二极管的两极。稳定后，读取指示器并将其乘以乘数，以计算阻力R1；然后将两个探针依次连接到二极管的两极，以同样的方式结合读数计算电阻R2。(2)在两次测量的电阻差异明显的前提下，根据红色探头连接到仪表内部电源的负端，黑色探头连接到电源的正端，电流从黑色探头流出，所以在被测电阻小的时候，黑色探头连接到二极管的阳极，红色探头连接到二极管的阴极。4.用万用表的欧姆档测试一个二极管，将万用表的红色探头与二极管的A端连接，将黑色探头与二极管的B端连接，测得的电阻值为900。实验表明，该二极管具有_ _ _ _ _ _。二极管的阳

13、极是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析当用同一万用表测量同一二极管时，两次电阻测量值之间的差异很大，这表明二极管具有单侧导电性。当二极管正向导通时，黑色探针连接的端子为正极。答案单边电导率5.一位同学用多用途电表测量二极管的反向电阻，并完成以下测量步骤：(1)检查多功能电表的机械零点。(2)将红色和黑色探针插入正负探针插孔，并将选择开关设置到电阻测量块的适当测量范围。(3)红色和黑色的笔和笔被欧姆归零。(4)测量反向电阻时，请连接_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

14、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(5)为了获得准确的测量结果，电表指针应尽可能指向表盘(选择“左侧”、“右侧”或“中心”)；否则，如果可能，重新选择测量范围并重复步骤(3)和(4)。(6)测量完成后，将选择开关转到_ _ _ _ _ _ _ _位置。TutorialNo。分析首先，需要机械调零。选择放大倍率后需要欧姆调零，每次测量范围改变时都需要欧姆调零。(3)短路红色和黑色探针以实现欧姆调零。当测量二极管的反向电阻时，红色探针应连接到二极管的阳极，而黑色探针应连接到阴极。欧姆刻度盘的刻度线分布不均匀，中心的刻度线相对均匀，所以尽量使指针指向刻度盘的中心。测量完成后，应将其打开和关闭。答案 (3)短路(4)红色和黑色(5)中央(6)“关闭”档位或交流电压最高档位6.实