高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册科学测量:用多用电表测量电学量导学案

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册科学测量:用多用电表测量电学量导学案，共5页。
[学习目标] 1.通过实验探究学会使用多用电表，知道多用电表的使用规则及注意事项，学会使用多用电表测电压、电流和电阻(重点)。2.会用多用电表测量二极管的正反向电阻。3.会用多用电表排查电路故障。
一、用多用电表测量电学量
1．机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度。若不指零，则可用小螺丝刀调整机械调零旋钮进行机械调零。
2．将红、黑表笔分别插入“＋”“一”插孔。
3．测量电压：如图甲所示，将选择开关调至直流电压挡的合适量程，将红、黑表笔分别连接在小灯泡两端，即可测得小灯泡两端电压。注意：红表笔接高电势处(电源正极一侧)，黑表笔接低电势处(电源负极一侧)。
4．测量电流：如图乙所示，将选择开关调到直流电流挡合适的量程，通过红、黑表笔与小灯泡串联，即可测得通过小灯泡的电流。注意：测量时应使多用电表中电流从红表笔流向黑表笔即“红进黑出”。
5．测量电阻
①选挡：把选择开关旋到欧姆挡上，并根据估测电阻的大小，选择好合适的倍率。
②欧姆调零：将两只表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度处(注意：欧姆挡的零刻度处在刻度盘的右端)。
③测量(读数)：将两只表笔分别与待测电阻的两端相接，进行测量，指针示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。
④实验完毕，应将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，如果欧姆表长期不用，应取出表内的电池。
6．测量注意事项
(1)表内电源正极连接“－”孔，负极连接“＋”孔，红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流是从红表笔流入电表，黑表笔流出。
(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”，机械零点是刻度盘左侧的零刻度，调整的是机械调零旋钮；欧姆零点是刻度盘右侧的零刻度，调整的是欧姆调零旋钮。
(3)测量电流和电压时，尽量使指针超过eq \f(1,2)量程。测量电阻时，要选择合理的倍率，尽量使指针落在刻度盘中间区域，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。
(4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属触针。
(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件及电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。
例1 (2023·莆田华侨中学高二月考)已知某多用电表如图所示。
(1)当用×10欧姆挡去测量某待测电阻(阻值约为1 000 Ω)时，指针偏转角度较小。为了减小读数误差，应该换选________(选填“×1”或“×100”)挡；下列多用电表使用的操作步骤，其合理的顺序是________。
A．将多用电表的选择开关扳至OFF挡
B．将待测电阻两端分别与两表笔连接，并读出数据
C．将选择开关扳至“×100”挡
D．调节欧姆调零旋钮，使表头指针满偏
E．将多用电表的两表笔短接
F．将选择开关扳至“×1”挡
(2)换选第(1)小题中正确的电阻测量挡位后，进行正确的操作步骤，测得待测电阻读数如图所示，则待测电阻阻值的读数为________ Ω。
(3)若用量程为10 V的直流电压挡测电压，指针所指的位置仍为图所示，则所测的电压为________ V。
二、用多用电表测二极管正反向电阻
1.认识二极管：如图所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极。
特点：电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出时电阻很大。
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旋至____(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，欧姆调零之后将____表笔接触二极管的正极，____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旋至____(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，欧姆调零之后将____表笔接触二极管的负极，____表笔接触二极管的正极。
例2 某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻。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“＋”“－”插孔，将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上。
(3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。
(4)测正向电阻时，将________(填“红”或“黑”)表笔接二极管正极，将另一表笔接二极管负极。
(5)测量发现指针的偏角过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到________(选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后，再次测量。
(6)最后应将选择开关拨向________位置。
(7)以上实验过程，缺少的实验步骤是__________________。
三、用多用电表检测电路故障
1．电压表检测法
若电路断路，将电压表与电源____联，若有电压说明电源________，然后再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________。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____，则该段电路被短路。
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________；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分________；若检测部分指针几乎不动，说明该部分________。
例3 如图是某同学连接的实验实物图，用1.5 V的干电池共四节连接电路，闭合开关后A、B两灯都不亮。他采用下面两种方法对故障原因进行排查(本题只有一处故障，灯泡A、B的阻值均为6 Ω，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω)。
(1)若应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于________挡。
A．2.5 V B．10 V
C．50 V D．250 V
(2)①该同学在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触________(选填“a”或“b”)；
②该同学的测试结果如表1所示，根据表1测量结果，可以判断故障是________。
A．灯A短路 B．灯B短路
C．c、d段断路 D．d、f段断路
表1
(3)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的结果是___________。
A．灯A断路
B．灯B断路
C．灯A、B都断路
D．d、e间导线断路
表2
第3节 科学测量：用多用电表测量电学量(二)
二、
2．(1)低 黑 红 (2)高 黑 红
三、
1．并 完好 断点 零
2．正常 短路 断路
例1 (1)×100 CEDBA (2)800 (3)6.6
解析 (1)选择开关置于“×10”挡位置，指针偏转角度较小，证明此电阻为大电阻，为准确测量，需要更换大挡位，把开关置于“×100”挡。换挡后需要重新进行欧姆调零，把红、黑表笔短接，然后调节欧姆调零旋钮，再测量进行读数，最后要将开关置于OFF挡或交流电压最高挡，故正确的顺序是CEDBA。
(2)欧姆表读数时需要用刻度乘以倍率，所以题图中示数为8×100 Ω＝800 Ω。
(3)若用量程为10 V的直流电压挡测电压，由题图表盘可知，其分度值为0.2 V，则所测的电压为6.6 V。
例2 (4)黑 (5)×1 (6)“OFF挡”或者“交流电压最高挡” (7)换挡后，必须重新进行欧姆调零
解析 (4)黑表笔内部接电源的正极，则测二极管正向电阻时，将黑表笔接二极管正极，将红表笔接二极管负极。
(5)测量发现指针偏角过大，说明倍率挡选择过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到“×1”的倍率挡位后，再次测量。
(6)最后应将选择开关拨向“OFF挡”或者“交流电压最高挡”位置。
(7)以上实验过程，缺少的实验步骤是：换挡后，必须重新进行欧姆调零。
例3 (1)B (2)①a ②D (3)D
解析 (1)四节干电池的总电压为6 V，应用多用电表的直流电压挡10 V挡测量，故选B。
(2)①在测试a、b间直流电压时，红表笔应当与a接触，因为电流必须从红表笔流入。
②若灯A短路，灯A不亮，而灯B应该亮，与题不符，选项A错；若灯B短路，灯B不亮，而灯A应该亮，与题不符，选项B错；两灯都不亮，说明电路中无电流，测试b、d段有示数，c、d段无示数，说明b、d之间有断路，c、d段无断路，选项C错；d、f段断路时，d、f间有电压，与题相符，选项D对。
(3)欧姆表的无穷大刻度在左端，0刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大。根据欧姆表的读数可知，d、e间电阻无穷大，说明d、e间导线断路，故D正确。
测试点
电压示数
a、b
有示数
b、d
有示数
c、d
无示数
d、f
有示数
测试点
表针偏转情况
c、d
d、e
e、f