高中物理 8多用電表的原理 9實驗 練習使用多用電表課件 新人教版選修3-1.ppt

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8.多用電表的原理 9．實驗：練習使用多用電表,一、歐姆表 1．內部構造：由 、 、 三部分組成． 2．歐姆表改裝原理及刻度特點 原理：閉合電路的 ．,表頭,電源,可變電阻,歐姆定律,二、多用電表 1．用途：共用一個表頭，可分別測量 、 、 等物理量． 2．最簡單的多用電表原理圖 如圖所示，當單刀多擲開關接通1時，可作為 使用，接通2時，可作為 使用，接通3時，可作為 使用．,電壓,電阻,電流,電流表,歐姆表,電壓表,3．外部結構名稱 如下圖是一種多用電表外形圖，表的上半部分為 ，下半部分是 ，周圍標有測量功能的區(qū)域及量程．將選擇開關旋轉到電流擋，多用電表內的電流表電路就被接通，選擇開關旋轉到電壓擋或電阻擋，表內的 或歐姆表電路就被接通．在不使用時，應把選擇開關旋到 擋，或交流電壓最高擋．,表盤,選擇開關,電壓表電路,OFF,三、實驗：練習使用多用電表 1．使用多用電表測量電壓 (1)選擇直流電壓擋合適的 ． (2)將電表與被測電路 ． 2．使用多用電表測量電流 (1)選擇直流電流擋合適的量程． (2)將被測電路導線卸開一端，把多用表 在電路中． (3)讀數(shù)時，首先要認清刻度盤上的 ．,量程,并聯(lián),串聯(lián),最小刻度,3．用多用電表測電阻 (1)要將選擇開關扳到 擋上，此時紅表筆連接表內電源的 極，黑表筆連接表內電源的 極．選好量程后，先 ，然后測量．測量完畢，應把選擇開關旋轉到 擋． (2)用多用電表測電壓測電流及測電阻時，電流都是從 表筆流入電表，從 表筆流出電表．,歐姆,負,正,歐姆調零,OFF,紅,黑,4．二極管的特點及其電阻測量 (1)特點：如下圖所示，它由 材料制成，有兩個電極． (2)電阻測量：正向電阻 ，反向電阻 ，可用多用電表判斷它的 或區(qū)分它的 ，二極管具有單向導電性.,半導體,較小,較大,正負極,好壞,用多用電表測電壓、電流、電阻和二極管的特點及其電阻的測量 使用多用電表前應先進行機械調零：若一開始指針不正對電流的零刻度，應用小螺絲刀調節(jié)多用電表的指針定位螺絲，使指針正對零刻度．,1．測量電壓和電流,在測量小燈泡的直流電壓或電流時，量程選擇要適當，以使表針在測量范圍內偏轉得盡量大一些，這樣測量結果會比較準確．,用多用電表進行了幾次測量，指針分別處于a和b的位置，如下圖所示．若多用電表的選擇開關處于下面表格中所指的擋位，a和b的相應讀數(shù)是多少？請?zhí)钤诒砀裰校?解析： 讀取直流電壓、電流時看表盤正中央的那條刻度均勻的刻度線．對于直流100 mA電流擋，每一小格表示2 mA，所以讀數(shù)是23 mA；對于2.5 V電壓擋，每小格表示0.05 V，所以讀數(shù)是0.57 V；對于50 V電壓擋，每個小格表示1 V，所以讀數(shù)是41.5 V 答案： 23 mA 0.57 V 41.5 V,2．測量定值電阻 (1)選擋首先根據估測電阻的大小選擇合適的擋位，使測量時表針在刻度盤的中間區(qū)域，選擇擋位時通常按大量程擋向小量程擋順序選擇． (2)電阻調零：兩表筆短接，調整“歐姆調零旋鈕”，使指針指到“0 Ω”處． (3)測量：測量時被測電阻要跟電源及其他元件斷開，且不要用手接觸表筆的金屬桿． (4)讀數(shù)：要用刻度盤上的讀數(shù)乘以選擇開關所指的倍數(shù)即得到待測電阻的阻值． (5)測量完成后將選擇開關撥離歐姆擋，一般旋至交流電壓最高擋或“OFF”擋上，以切斷內部電源．,(1)用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十kΩ的電阻Rx，以下給出的是可能的實驗操作步驟，其中S為選擇開關，P為歐姆擋調零旋鈕．把你認為正確步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上． a．將兩表筆短接，調節(jié)P使指針對準刻度盤上歐姆擋的0刻度，斷開兩表筆 b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆 c．旋轉S使其尖端對準歐姆擋×1 k d．旋轉S使其尖端對準歐姆擋×100,e．旋轉S使其尖端對準交流500 V擋，并拔出兩表筆 ________________________________________________________________________. 根據下圖所示指針位置，此被測電阻的阻值約為________Ω.,(2)(多選題)下述關于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是( ) A．測量電阻時，如果指針偏轉過大，應將選擇開關S撥至倍率較小的擋位，重新調零后測量 B．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則會影響測量結果 C．測量電路中的某個電阻，應該把該電阻與電路斷開 D．測量阻值不同的電阻時，都必須重新調零,解析： (1)使用歐姆表時，指針指在“中值”附近較為準確．被測電阻Rx為幾十千歐，故選用×1 k擋．由題圖知中值電阻為30 kΩ，測量前必須調零，實驗完畢后，將選擇開關撥至交流最高擋，故操作順序應為c、a、b、e. (2)指針偏轉過大，說明電阻示數(shù)太小，即選用倍率過高，應換用倍率較小的擋位，且須重新調零，A正確；測電阻時，紅、黑表筆與正、負插孔的接法并不影響流過表頭的電流方向，故對測量結果沒影響，B錯誤；利用歐姆表測電阻時，因使用表內電源，故電阻不能在通路時測量，C正確；測量不同的電阻時，不用重新調零，D錯誤． 答案： (1)c、a、b、e 30 k(或30 000) (2)AC,3．測量二極管的導電特性及正反向電阻 (1)二極管的單向導電性：如右圖所示，二極管的特點是電流從正極流入時電阻比較小，而從負極流入時電阻比較大．,(2)用多用電表測電壓、電流或電阻時，電流的流向特點 多用電表的“＋”插孔插紅表筆，“－”插孔插黑表筆．當用于測量電壓或電流時，“＋”插孔相當于電表的“＋”接線柱，“－”插孔相當于電表的“－”接線柱，所以紅表筆接觸點的電勢都比黑表筆高，電流從紅表筆流入，從黑表筆流出；當用作歐姆表時，“＋”(或紅表筆)接線柱與內部電源的負極相連，而“－”接線柱(或黑表筆)與內部電源的正極相連，因此多用電表接入測量電路后電流仍是從紅表筆流入，從黑表筆流出．,(3)測正向電阻：用多用電表的歐姆擋，量程撥到“×10”的位置上，將紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔，然后兩表筆短接進行歐姆調零后，讓黑表筆接觸二極管正極，紅表筆接觸二極管負極，如圖甲所示，指針穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率求出正向電阻R1. 甲 乙,(4)測反向電阻：將多用電表的選擇開關旋至高倍率的歐姆擋(例如“×1 k”)變換擋位之后，再次歐姆調零后，讓黑表筆接觸二極管的負極，紅表筆接觸二極管的正極，如圖乙所示，指針穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘以倍率求出反向電阻R2.,用多用電表的歐姆擋(×100)測試三只二極管，測試三次如下圖中的①②③，由圖可知，第________次測量的二極管是好的，該二極管的正極是________端．,解析： 第①次測量中，正、反向電阻都很大，說明二極管內部斷路；第③次測量中，正、反向電阻都很小，說明二極管內部短路；第②次測量中，正、反向電阻差別很大，說明二極管是好的，且測正向電阻時，黑表筆所接的a端為二極管的正極． 答案： ② a,No.4 疑難解釋,1．歐姆表的刻度有什么特點？ 提示： (1)歐姆表的刻度不均勻：如下圖所示，歐姆表靠右邊的刻度稀疏，靠左邊的刻度稠密，即“左密右疏”． (2)歐姆表的“0”刻度在刻度盤最右側I＝Ig處，而歐姆表的“∞”刻度在刻度盤最左側I＝0處．故歐姆表指針偏角越大，表明被測電阻阻值越小．,2．歐姆表刻度盤上的中值電阻有什么意義嗎？,3．測電阻時，為什么待測電阻要與外電路斷開？ 提示： 若待測電阻與外電路相連，當外電路中有電源時，流過表頭的電流要受外電源的影響，故表頭中的電流與表盤上的電阻值不對應，讀得電阻值就不準確了．當外電路中無電源時，待測電阻可能與其他的元件并聯(lián)，故測得的阻值也不準確．所以測電阻時，必須將待測電阻與外電路斷開．,4．用多用電表測電阻、電壓和電流時，電路中電流來源相同否？ 提示： 不同．測電阻時，歐姆表中的電流是自己內部提供的，測電壓、電流時，電表中的電流是外電路的電源提供的．,◎ 教材資料分析 〔思考與討論〕 如圖2.8－3中，甲、乙、丙分別為電流表、歐姆表和電壓表的示意圖．…… 點撥： 把教材P65圖2.8－3中甲、乙、丙三個圖綜合起來即可完成最簡單的多用電表的電路圖，如右圖所示．,〔說一說〕 圖2.8－5是一個多量程多用電表的電路示意圖，…… 點撥： S調到1、2位置上測電流，S調到3、4位置上測電阻，S調到5、6位置上測電壓． S調到1位置時電流量程大 S調到2位置時電壓量程大．,〔思考與討論〕 圖2.9－6所示多用表的選擇開關沒有“OFF”擋，兩位同學用過電表后，甲調到交流電壓最大擋，乙調到電流擋，誰的習慣好？ 點撥： 甲的習慣好，因為實驗完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，這樣對電表的保養(yǎng)有好處．而且若長期不用，應將多用電表中電池取出.,有一可供使用的多用電表，S為選擇開關，Q為歐姆擋調零旋鈕．現(xiàn)在要用它檢測兩個電阻的阻值．已知阻值分別為R1約為20 Ω，R2約為30 kΩ，下面提出了在測量過程中一系列可能的操作，請你選出能盡可能準確地測定各阻值和符合多用電表安全使用規(guī)則的各項操作，并且將它們按合理順序填寫在后面的橫線上的空白處．下圖為歐姆擋表盤刻度的示意圖．,A．旋動S使其尖端對準歐姆擋×1 k B．旋動S使其尖端對準歐姆擋×100 C．旋動S使其尖端對準歐姆擋×10 D．旋動S使其尖端對準歐姆擋×1 E．旋動S使其尖端對準V 1 000,F．將兩表筆分別接到R1的兩端，讀出R1的阻值，隨后即斷開 G．將兩表筆分別接到R2的兩端，讀出R2的阻值，隨后即斷開 H．兩表筆短接，調節(jié)Q使表針對準歐姆擋刻度盤上的0，隨后即斷開 所選操作及其順序為(用字母代號填空)：______________. (操作：步驟可以重復選用),解析： 多用電表測量電阻時，量程的選擇以指針中央附近時讀數(shù)較準確，由表盤中值示數(shù)約15 Ω可知，測約為20 Ω的R1的電阻時，只能選“×1”擋；測約為30 kΩ的R2時，應選“×1 k”擋，并且在每次選定量程后，都必須將兩表筆短接，進行歐姆擋調零，所以題目中所給操作H需要重復選用．測量完畢后，選擇開關必須旋離歐姆擋，撥到交流電壓(V)最高擋或“OFF”處，所以合理的操作及順序為AHGDHFE或DHFAHGE. 答案： AHGDHFE或DHFAHGE,【反思總結】 使用多用電表歐姆擋測電阻時，選擇合適的量程，以指針指在中央附近最準確，結果不要忘記乘以倍率；每次換量程時，必須重新進行歐姆擋調零；測量過程中，待測電阻必須從電路中隔離出來，且手不能接觸表筆的金屬桿；測量完畢，應將選擇開關撥至交流電壓最高擋或“OFF”處．,(1)用多用電表測直流電流時，應把選擇開關旋至標有________處，并把多用電表________聯(lián)到被測電路中；若測直流電壓時，應把選擇開關旋至標有________處，并把多用電表與被測電路________聯(lián)；測直流電壓和電流時，都必須把紅表筆接在________處，即電流從________表筆流進．,(2)如下圖所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條線分別表示多用電表指針的指示位置． ①將多用電表選擇開關置于“×1”擋，Ⅰ的示數(shù)為________ Ω.Ⅱ的示數(shù)為________ Ω. ②將選擇開關置于直流“50 V”擋，Ⅰ的示數(shù)為________ V，Ⅱ的示數(shù)為________ V，Ⅲ的示數(shù)為________ V. ③選擇開關置于直流“250 V”擋時，Ⅰ的示數(shù)為________V，Ⅱ的示數(shù)為________ V.,【思路點撥】 如果是測電流就將選擇開關撥至電流擋并選擇合適的量程，其具體的使用方法與單功能電流表是相同的，測電壓也是如此．讀數(shù)要根據選擇的量程找準對應的刻度盤，弄清刻度盤上每一個小格的數(shù)值，然后才能正確的讀取測量結果．,解析：(1)測電流應將功能開關撥至電流擋“mA”的位置，并把它串聯(lián)到被測電路中，若測直流電壓，則需將功能開關撥至標有V的直流電壓擋．并與被測電路并聯(lián)，不論是測直流電壓還是電流，都必須把紅表筆接在高電勢處，使電流從紅表筆流進電表． (2)多用表測電流或電壓時，只要根據功能旋鈕所指示的量程看表盤相對應的刻度弧線，并根據讀數(shù)規(guī)則，直接讀出指針指示的讀數(shù)即可，而歐姆表的刻度指示數(shù)乘以旋鈕指示的擋次倍率，才是電阻的測量值． 答案： (1)mA 串 V 并 高電勢 紅 (2)①24.5 34 ②25.0 20.0 10.0 ③125 100,【反思總結】 (1)多用電表讀數(shù)時，一定要找到與所測量項目相對應的刻度，分清各自的量程及最小刻度值，用歐姆擋測量電阻阻值的示數(shù)為：讀數(shù)×倍率． (2)直流電流和電壓的刻度線都是均勻的，讀數(shù)時可以共用，但需按比例計算，如讀取5 mA量程的電流時可利用“50”的刻度線，只是“50”相當于“5 mA”．,【跟蹤發(fā)散】 2－1：如下圖所示為用多用電表測電路中電流的實驗，圖中多用電表測試的是________(填“甲電阻”“乙電阻”或“總”)的電流，測得電流的大小的是________．,解析： 由電路中連接情況知，多用電表與乙電阻串聯(lián)，故測試的是乙電阻的電流．由圖知選擇量程為100 mA，故指針指示讀數(shù)為50 mA. 答案： 乙電阻 50 mA,如下圖所示的電路中，1、2、3、4,5、6為連接點的標號．在開關閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關、小燈泡、3根導線以及電路中的各連接點．,(1)為了檢測小燈泡及3根導線，在連接點1、2已接好的情況下，應當選用多用電表的________擋．在連接點1、2同時斷開的情況下，應當選用多用電表的________擋． (2)在開關閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明________________可能有故障． (3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟．,解析： (1)當連接點1、2已接好時，電路中已有電壓存在，故需用電壓擋來檢測電路．當連接點1、2同時斷開時，電路中沒有電源提供電壓，要檢測電路故障，只有測各段電路的電阻是否異常，故采用歐姆擋； (2)當電路中兩點間有電壓時，表明此兩點之外的電路與電源兩極是連通的．當測出兩點間電壓等于電源電壓而又確定電路故障是斷路引起時，就可以確定斷路位置在此兩點之間； 答案： (1)電壓 歐姆 (2)開關或連接點5、6 (3)①調到歐姆擋 ②將紅、黑表筆短接，進行歐姆調零 ③測量小燈泡的電阻．如果電阻無窮大，表明小燈泡有故障．,【反思總結】 電路故障一般為斷路或短路，且具有不同的故障特點． 斷路特點：電路中發(fā)生斷路，表現(xiàn)為電源電壓不為零而電流強度為零，若外電路中無用電器的任意兩點間電壓不為零，則這兩點間有斷點，而這兩點與電源連接部分無斷點． 短路特點：若外電路中發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路，而電壓為零．,【跟蹤發(fā)散】 3－1：如右圖所示，電路中有三根導線，其中一根是斷的，電源、電阻R1，R2及另外兩根導線是好的，為了查出斷導線，某學生想先用多用電表的紅表筆連接在電源的正極a，再將黑表筆連接在電阻R1的b端和R2的c端，并觀察多用電表指針的示數(shù)．下列選項中符合操作規(guī)程的是( ) A．直流10 V擋 B．直流0.5 A擋 C．直流2.5 V擋 D．歐姆擋,答案： A,1．有關歐姆表的使用，下列說法中正確的是( ) A．更換測量擋時，需要重新歐姆調零 B．測量電阻時，表的指針偏轉角度越大，誤差就越小 C．使用完畢應將選擇開關旋至交流電壓最高擋或“OFF”擋 D．如果指針相對電流零刻度偏轉太小，應改用大倍率檔測量,解析： 歐姆表的指針指在中值電阻附近時，讀數(shù)誤差較小，由于電阻的測量值等于表面示數(shù)乘倍率，指針相對電流零刻度偏轉太小，即電阻的表面示數(shù)太大，說明倍率太小，應增大倍率，即改用較大倍率擋測量．為了安全，使用完畢應將選擇開關旋至交流電壓最高擋或“OFF”擋，歐姆表使用時，每換一次擋必須重新調零． 答案： ACD,2．如下圖所示，在用多用電表測量直流電壓U和測量電阻R時，若紅表筆插入多用電表的正(＋)插孔，則( ) A．前者電流從紅表筆流入多用電表，后者電流從紅表筆流出多用電表 B．前者電流從紅表筆流入多用電表，后者電流從紅表筆流入多用電表 C．前者電流從紅表筆流出多用電表，后者電流從紅表筆流出多用電表 D．前者電流從紅表筆流出多用電表，后者電流從紅表筆流入多用電表,解析： 本題圖為多用電表的示意電路圖，無論是測電壓U還是測電阻R，電流都是從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表，選項B正確． 答案： B,3.如右圖所示中E為電源，R1、R2為電阻．S為開關．現(xiàn)用多用電表測量流過電阻R2的電流．將多用電表的選擇開關調至直流電流擋(內阻很小)以后，正確的接法是( ) A．保持S閉合，將紅表筆接在a處，黑表筆接在b處 B．保持S閉合，將紅表筆接在b處，黑表筆接在a處 C．將S斷開，紅表筆接在a處，黑表筆接在b處 D．將S斷開，紅表筆接在b處，黑表筆接在a處,解析： 多用電表使用時，無論是電壓擋、電流擋其電流都是從正插孔進，負插孔出，正插孔接紅表筆，負插孔接黑表筆．具體地說，對于電壓擋和電流擋接的是外電源時，相當于電壓表和電流表，故正確答案為C. 答案： C,4．圖中A、B、C是多用表在進行不同測量時轉換開關分別指示的位置，D是多用表指針在測量時的偏轉位置，由此可知：,(1)A是________擋，若用此擋測量，指針位置如D，則讀數(shù)是________； (2)B是________擋，若用此擋測量，指針位置如D，則讀數(shù)是________； (3)C是________擋，若用此擋測量，指針位置如D，則讀數(shù)是________． 答案： (1)歐姆 15 kΩ (2)直流電流 4.9 mA (3)直流電壓 24.5 V,5.一多用電表的工作狀態(tài)如右圖所示，則此時的測量值為________，如果選擇開關打在底部250擋，則此時的測量值為________，指在底部10擋的測量值應該是________，選擇開關指在左側100擋處測量值應該為________，如果指在左側10擋處應該為________，在測量電阻時，要想使指針向左側偏轉一些，應該把選擇開關換選________的擋位(填“更大”或“更小”)，而在換擋之后重新測量之前要重新進行________．,解析： 由刻度可以知，兩個刻度表示1 Ω，可以讀的示數(shù)為4 Ω，電阻值為4 Ω×1＝4 Ω.當選擇開關指在底部250擋時測的是直流電壓，且量程為250 V，應該讀中間均勻刻度線，可選0～250這組數(shù)值來讀，讀得電壓為200 V．選擇開關指在底部10擋時測的也是直流電壓，且量程為10 V．可選0～10這組數(shù)值來讀，讀得電壓為8 V．選擇開關指在左側100擋時測的是直流電流，且量程為100 mA，也應讀中間均勻刻度線，可選0～10這組數(shù)值來讀，讀得電流為8 mA×10＝80 mA.選擇開關指在左側10擋時測的是直流電流．且量程為10 mA.,可選0～10這組數(shù)值來讀，讀得電流為8 mA.在測量電阻時，要想使指針向左側偏轉一些，即使電阻在盤上的指示值大一些，應該把選擇開關換選更小的擋位，而在換擋之后重新測量之前要重新進行電阻調零． 答案： 4 Ω 200 V 8 V 80 mA 8 mA 更小 電阻調零,