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第十一章电路及其应用5.实验：练习使用多用电表[学习目标]1.认识多用电表表盘刻度和各种测量功能。(重点)2.会使用多用电表测量电压、电流。(重点)3.掌握用多用电表测量二极管的正、反向电阻及一般电阻的方法。(难点)自主探新知预习一、认识多用电表1．功能：多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻。2．外部结构(1)外形图如图所示(2)表的上半部分为表盘，最上面的刻度线为电阻的刻度线，下面相邻____、____刻度线。(3)下半部分是选择开关，其周围标有测量功能的区域及量程。(4)__表笔插入正接柱，__表笔插入负接柱。电流电压红黑二、使用多用电表1．机械调零：使用前应该调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度。2．选量程：使用时应先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的量程。3．不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置。4．测直流电压(1)将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，所选量程大于所测电压估计值。(2)将多用电表与所测元件并联，红表笔接触高电势端。5．测直流电流(1)将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，所选量程大于所测电流估计值。(2)将被测元件的一端从电路中断开，将多用电表在断开处串联在电路中，注意电流从红表笔流入多用电表。6．测电阻(1)选挡位：选择适当倍率的欧姆挡，使测量时表针落在刻度盘的中间区域。(2)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处。(3)读数：将刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即可得到被测电阻的阻值。7．数字式多用电表如图所示是数字式多用电表，数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示，使用方便。数字式多用电表内都装有电子电路，这样可以使电表对被测电路的影响减到最小，同时还具有多种其他功能。三、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。四、注意事项1．读数(1)选挡：测量电压、电流时，指针偏到接近满偏位置误差较小，测量电阻时，指针偏到中间刻度左右处误差较小。测量时选择相应测量项目的合适挡位，指针转到恰当位置时再读数。(2)读数：欧姆挡是倍率，即读出的示数再乘以挡上的倍率，电流、电压挡是量程范围。2．测量直流电流：应先把待测电路断开，然后把多用电表串联在待测电路中测量。切记不要用电流挡去测量电压。3．测量电阻(1)测量电阻之前应该先把两表笔金属杆接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”。改变不同倍率的欧姆挡后必须重复这项操作。(2)多用电表测量电阻时两手不能同时接触表笔的金属部分。4．无论作何测量，都必须将选择开关旋至正确位置。测试过程中，不准带电旋转选择开关。5．每次使用完毕，应将开关旋至“OFF”位置或交流电压最高挡。6．多用电表长期不用时，应将表内的干电池取出。合作攻重难探究【例1】用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：(1)旋动部件________(选填“S”“K”或“T”)，使指针对准电流的“0”刻线。(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“S”“K”或“T”)，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准[解析](1)使指针对准电流的“0”刻线，应旋动机械调零部件S。(2)使指针对准电阻的“0”刻线，应旋动欧姆调零部件T。(3)测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻值很大，据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则知，应换用较大的倍率的挡位，每换一次挡位应重新调零，测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻两引线相连，因此合理顺序为ADC。[答案](1)S(2)T0刻线(4)ADC使用多用电表时的注意事项(1)极性：对于两表笔，红正黑负。(2)功能：要明白测什么，对应什么功能区。(3)调零：测电阻时需要进行两次调零，即机械调零与欧姆调零，并注意每次换挡后必须重新欧姆调零。(4)根据测量项目，选择对应的刻度盘。(5)直流电流和电压刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取5mA量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线，只是“50”相当于“5mA”。(6)用欧姆挡测电阻的阻值为：读数×倍率。1．某多用电表表盘的示意图如图所示，在正确操作的情况下：(1)若选择开关的位置如a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b所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。(3)若选择开关的位置如c所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。[解析](1)若选择开关的位置如a所示，则测量的是直流电压，量程为2.5V，测量结果为1.25V。(2)若选择开关的位置如b所示，则测量的是直流电流，量程为100mA，测量结果为50mA。(3)若选择开关的位置如c所示，则测量的是电阻，倍率为“×100”，测量结果为17×100Ω＝1.7kΩ。[答案](1)直流电压1.25V(2)直流电流50mA(3)电阻1.7kΩ【例2】(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并做出判断(如下表所示)：次序操作步骤现象和结论1闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路2闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路3断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路以上操作和判断正确的是()A．1B．2C．3D．都不正确AC[选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确。选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故2是错误的。而3显然正确，故选项A、C正确。]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，即测量点是通路，否则测量点间肯定有断路。在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，则测量点间是通路，无示数则为断路。2．如图所示是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用多用电表的欧姆挡检查故障。(1)测试前，应将开关S________(选填“断开”或“闭合”)。(2)测量结果如下表所示，由此可以断定故障是________。测试点表头指针c、dd、ee、fA．灯A断路B．灯B断路C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路[解析](1)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开。(2)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间时电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。[答案](1)断开(2)D课时提素养演练1．甲、乙两同学使用欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作。他们发现指针偏角太小，于是甲就把选择开关旋到“×1k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零，则以下说法正确的是()A．甲选挡错误，而操作正确B．乙选挡正确，而操作错误C．甲选挡错误，操作也错误D．乙选挡错误，而操作正确D[指针偏转角度小说明通过表头的电流较小，待测电阻的阻值大，所以甲的选挡正确，换挡后，需调零后才能再次测量电阻值，所以乙的操作是正确的，D正确。]2．(多选)调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是()A．这个电阻值很小B．这个电阻值很大C．为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量D．为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量BD[用欧姆挡测电阻时，指针指中值附近测量最准确，指针不偏转时，对应电流为零，电阻为无穷大，指针偏转太小，即指示电阻太大，应换用更高倍率的挡，即换“×100”挡重新调零测量，故A、C错误，B、D正确。]3．如图所示为一多用电表表盘。(1)如果用直流10V挡测量电压，则读数为________V。(2)如果用“×100”挡测电阻，则读数为________Ω。[解析](1)直流10V挡，读表盘上第四排刻度“0～10”，最小分度为“0.2V”，读数为6.6V。(2)电阻“×100”挡，读表盘上第一排刻度，测量值为8×100Ω＝800Ω。[答案](1)6.6(2)8004．关于多用电表欧姆挡的使用，(1)测量电阻时，如果选择“×10”挡位发现指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率________的挡位，重新进行________后测量。(2)如图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________Ω。②如果是用直流5V挡测量电压，则读数为________V。[解析](1)测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，即为×1，并重新进行欧姆调零后测量。(2)如果是用“×10”挡测量电阻，由图示表盘可知，其读数为30×10Ω＝300Ω。如果是用直流5V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，其读数为2.20V。[答案](1)×1欧姆调零(2)①300②2.205．(1)如图所示是某同学用多用电表欧姆挡测量一个电阻阻值时的示数和挡位情况，则这个电阻的阻值约为________Ω。为了测量得更精确些，该同学进行了第二次测量，请选择下面列出的有关步骤，并按先后顺序写出：________。A．将两表笔短接，欧姆调零B．将两表笔分别跟被测电阻两端接触，观察指针位置，记下电阻值C．将面板上的旋钮旋至“×10”挡D．将面板上的旋钮旋至“×1k”挡(2)如果图是该同学用直流5mA挡测量的电流，则电流为________mA。[解析](1)选用欧姆挡倍率为“×100”挡时，待测电阻的阻值约为2×100Ω＝200Ω。因为选择欧姆挡倍率时应使待测电阻的阻值在中值电阻附近，以减小读数误差，所以测该电阻时欧姆挡倍率应为“×10”挡。(2)可先将50mA的量程换算成5mA的量程，再进行读数，得电流为4.50mA。[答案](1)200CAB(2)4.506．某同学利用多用电表做了以下实验：(1)使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下：①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；②把表笔插入测试插孔中，先把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；③把两表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转角度较小；④换用“×10”的欧姆挡，随即记下数值；⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，实验完毕。该同学在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么该同学在实验中有哪些操作是错误的？(三个错误)错误一：___________________________________________；错误二：__________________________________