【物理】2020届一轮复习人教版实验：练习使用多用电表学案 5页

9 实验：练习使用多用电表 [学科素养与目标要求] 科学探究：1.学会用多用电表测量电压、电流和定值电阻.2.学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻.3. 学会用多用电表判断电路故障. 科学思维：1.归纳出多用电表的使用方法及注意事项.2.归纳出判断测电流、电压和电阻时流过多用电表电 流方向的方法.3.根据二极管的正、反向电阻会判断二极管的正、负极. 1.测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置. (2)将多用电表并联在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高. (3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值. 2.测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置. (2)将被测电路导线拆开一端，把多用电表串联在电路中. (3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度. 注意：电流应从红表笔流入多用电表. 3.测电阻 (1)将选择开关旋至欧姆挡，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极.电流从欧姆表的 黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入. (2)测量步骤： ①选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位. ②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”. ③测量、读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值. ④实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡. 4.研究二极管的单向导电性 (1)认识二极管：如图 1 所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极. 图 1 特点：电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”)，而从正极流出时电阻很大(填“很大”或“很 小”). (2)多用电表测二极管的正反向电阻 ①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关选至低(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之 后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极. ②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关选至高(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之 后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极. 5.注意事项 (1)使用前要机械调零. (2)电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出. (3)电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少，及应读到的有效数字位数. (4)测电阻时注意： ①测电阻必须把待测电阻隔离. ②牢记两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零. ③合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近. ④读数时应乘以相应的倍率. ⑤欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读. ⑥电池用旧后，电动势会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池. (5)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判断其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡. 一、多用电表测电流、电压和电阻 例 1 在练习使用多用电表的实验中： 图 2 (1)某同学连接的电路如图 2 所示. ①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________的电流； ②若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_________的阻值； ③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的 是__________两端的电压. (2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若( ) A.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 B.测量时发现指针向左偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量 C.选择“×10”倍率测量时发现指针位于 20 与 30 正中间，则测量值小于 25Ω D.欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大 答案 (1)①R1 ②R1 和 R2 串联 ③R2(或电源) (2)D 解析 (1)①当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表与 R1 串联，此时电流表测得的是通过 R1 的电流. ②切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是 R1 和 R2 的串联总电阻. ③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，电阻 R1 被短路，此时多 用电表示数等于电阻 R2 两端的电压，也等于电源的路端电压. (2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，应偏小，A 错误；测量时指针若 向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，B 错误；选择开关对应“×10”倍率，指针位于 20 与 30 正中间时， 测量值应小于 250 Ω，C 错误；电池使用时间太久，电动势减小，内电阻变大，虽然完成调零，但测量值 将比真实值偏大，D 正确. [学科素养] 通过解答例 1，练习了用多用电表测量电压、电流和定值电阻，强化了对多用电表的基本认识， 体现了“物理观念”的学科素养.又分析了多用电表在使用中可能遇到的问题，基于分析，得出了结论，这 体现了“实验探究”的学科素养. 二、多用电表的读数 1.读数时要注意读表盘上的哪条刻度线： 欧姆表刻度不均匀，读最上一排刻度线；直流电流、直流电压刻度均匀，读中间刻度线. 2.电压表、电流表的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位 数. 例 2 如图 3 所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示， 则： 图 3 (1)所测电阻的阻值为________Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为 2.0×104Ω的电阻，为了使测量 结果比较精确，应选用的欧姆挡是_______(选填“×10”“×100”或“×1k”). (2)用此多用电表进行测量，当选用量程为 50mA 的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 ______mA；当选用量程为 250mA 的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA. (3)当选用量程为 10V 的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________V. 答案 (1)1.5×103 ×1k (2)30.8(30.7～30.9 都正确) 154 (3)6.2 解析 (1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为 15，倍率为“×100”，读数为 1.5×103Ω；测 2.0×104Ω的 电阻时应选“×1k”的欧姆挡. (2)选 50mA 电流挡，则每一小格表示 1mA，测量的精确度为 1mA，应估读到 0.1mA(此时为 1 10 估读)，指针 对应的读数为 30.8mA；选择量程为 250mA 的电流挡，则每一小格表示 5mA，测量的精确度为 5mA，应估 读到 1mA(此时为1 5 估读)，指针对应的读数为 154mA. (3)选择 10V 电压挡，则每一小格表示 0.2V，测量的精确度为 0.2V，应估读到 0.1V(此时应为1 2 估读)，指针 对应的读数为 6.2V. 三、测量二极管的正、反向电阻 例 3 某同学用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤： (1)检查多用电表的机械零点. (2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的量程处. (3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零. (4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出多用电表示数. (5)为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”“右侧”或“中央”)， 否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4). (6)测量完成后，将选择开关旋转到________位置. 答案 (3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)“OFF”挡或交流电压最高挡 四、用多用电表判断电路故障 1.电压表检测法 若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电 压表指针偏转，说明该段电路中有断点.若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表示数为零， 则该段被短路. 2.欧姆表检测法 断开电路，用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常；若检测部 分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，说明该部分有断路. 例 4 如图 4 所示是某同学连接的实验实物图，A、B 灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查. 图 4 (1)闭合开关，应用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于 10V 挡.该同学测试结果如表 1 所示， 在测试 c、d 间直流电压时，红表笔应接触__________(选填“c”或“d”).根据测试结果，可判断电路中一 定存在的故障是________. A.灯 A 短路 B.灯 B 短路 C.cd 段断路 D.df 段断路 表 1 测试点 电压表示数 a、b 有示数 b、c 有示数 c、d 无示数 d、f 有示数 表 2 测试点 指针偏转情况 c、d d、e e、f (2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表 2 所示，那么检查出的故障是________. A.灯 A 断路 B.灯 B 短路 C.灯 A、B 都断路 D.d、e 间导线断路 答案 (1)c D (2)BD 解析 (1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入 该表内，由题图能看出 c 点电势高于 d 点电势，知红表笔应接触 c 点.由表 1 可知 d、f 间有示数，则 d—c—a— 电池—b—f 间无断路，C 错误；若仅灯 A 短路或灯 B 短路，不会造成 A、B 灯都不亮，A、B 错误；若 df 段断路，则与测试结果相符，D 正确. (2)由表 2 可知，c、d 间有一定的电阻但不是很大，灯 A 既不短路也不断路，A、C 错误；d、e 间存在大电 阻，表明 d、e 间导线断路，D 正确；e、f 间电阻为零，则 B 灯短路，B 正确.