物 理选修选修3-1 人教版人教版第二章恒定电流恒定电流8多用电表的原理多用电表的原理9实验：练习使用多用电表实验：练习使用多用电表知道多用知道多用电表的构造及制作原理表的构造及制作原理掌握多用掌握多用电表的操作表的操作规程程会用多用会用多用电表表测量小灯泡的量小灯泡的电压、电流，流，测量定量定值电阻阻及二极管的正、反向及二极管的正、反向电阻阻1 1课课前前预预习习2 2课课内内探探究究3 3素素养养提提升升4 4课课堂堂达达标标5 5课课时时作作业业课课 前前 预预 习习1原理原理依据依据_定律制成，它是由定律制成，它是由_改装而成的。改装而成的。2内部构造内部构造由由_、_和和_三部分组成。三部分组成。欧姆表欧姆表闭合电路欧姆闭合电路欧姆电流表电流表表头表头电源电源可变电阻可变电阻Rx中值电阻中值电阻1用途用途共共 用用 一一 个个 表表 头头 ， 可可 分分 别别 测测 量量 _、_、_等物理量。等物理量。2最简单的多用电表原理图最简单的多用电表原理图如如 图图 所所 示示 ， 当当 单单 刀刀 多多 掷掷 开开 关关 接接 通通 1时时 ， 可可 作作 为为_使使用用，接接通通2时时，可可作作为为_使使用用，接通接通3时，可作为时，可作为_使用。使用。多用电表多用电表电压电压电流电流电阻电阻电流表电流表欧姆表欧姆表电压表电压表在在 不不 使使 用用 多多 用用 电 表表 时 ， 应 将将 旋旋 转 开开 关关 旋旋 到到 _挡 ， 或或_最高最高挡。若。若长期不使用，期不使用，应将将_。3外形构造外形构造如如图图是是一一种种多多用用电电表表外外形形图图，表表的的上上半半部部分分为为_，下下半半部部分分是是_，周周围围标标有有_的的区区域域及及量量程程。将将选选择择开开关关旋旋转转到到电电流流挡挡，多多用用电电表表内内的的_电电路路就就被被接接通通，选选择择开开关关旋旋转转到到电电压压挡挡或或电电阻阻挡挡，表表内内的的_电电路路或或_电路就被接通。电路就被接通。表头表头选择开关选择开关测量功能测量功能电流表电流表电压表电压表欧姆表欧姆表OFF交流电压交流电压电池取出电池取出1测电压测电压(1)选择直流电压挡合适的选择直流电压挡合适的_。(2)将电表与被测电路将电表与被测电路_，并要注意电表的极性。，并要注意电表的极性。(3)根据挡位所指的根据挡位所指的_以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。2测电流测电流(1)选择直流电流挡合适的选择直流电流挡合适的_。(2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表将被测电路导线卸开一端，把多用电表_在电路中。在电路中。(3)读数时，首先要认清刻度盘上的读数时，首先要认清刻度盘上的_。练习使用多用电表练习使用多用电表量程量程并联并联量程量程量程量程串联串联最小刻度最小刻度3测电阻测电阻要要将将选选择择开开关关扳扳到到_挡挡上上，此此时时红红表表笔笔连连接接表表内内电电源源的的_， 黑黑 表表 笔笔 连连 接接 表表 内内 电电 源源 的的 _极极 。 选选 好好 量量 程程 后后 ， 先先_，然后测量。测量完毕，应把选择开关旋转到，然后测量。测量完毕，应把选择开关旋转到_挡。挡。4二极管的特点及其电阻测量二极管的特点及其电阻测量(1)特点：它由特点：它由_材料制成，有两个电极，具有单向导电性。材料制成，有两个电极，具有单向导电性。(2)电电阻阻测测量量：正正向向电电阻阻_，反反向向电电阻阻_，可可用用多多用用电电表判断它的表判断它的_或区分它的或区分它的_。欧姆欧姆负极负极正正调零调零OFF半导体半导体较小较小很大很大正负极正负极好坏好坏判一判判一判(1)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连。欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连。()(2)中值电阻等于欧姆表的内阻。中值电阻等于欧姆表的内阻。()(3)多用电表的电流挡、电压挡和电阻挡共用一个表头。多用电表的电流挡、电压挡和电阻挡共用一个表头。()(4)使用电阻挡测电阻先要进行调零。使用电阻挡测电阻先要进行调零。()(5)用用多多用用电电表表测测电电压压U时时电电流流从从红红表表笔笔流流入入多多用用电电表表，测测电电阻阻R时时电电流流从从红红表笔流出多用电表。表笔流出多用电表。()(6)对对于于多多用用电电表表盘盘上上的的刻刻度度线线，直直流流电电流流刻刻度度线线和和直直流流电电压压刻刻度度线线都都是是均均匀匀的的，可可以以共共用用一一刻刻度度线线，电电阻阻刻刻度度线线是是不不均均匀匀的的，欧欧姆姆表表指指针针偏偏转转角角越越大大，表明被测电阻越小。表明被测电阻越小。()B 解解析析：测测电电压压时时，红红表表笔笔应应接接电电势势高高的的点点，黑黑表表笔笔应应接接电电势势低低的的点点，所所以以A错错，同同理理B对对；测测电电阻阻时时，应应将将电电阻阻从从电电路路中中断断开开，C错错；由由于于黑黑表表笔笔接接的的是是内内部部电电源源的的正正极极，所所以以测测二二极极管管的的正正向向电电阻阻时时，黑黑表表笔笔应应接接二二极极管管的的正正极极，应应按按图丁连接方式测量，图丁连接方式测量，D错误。错误。丁同学说：丁同学说：S与与5连接时，多用电表就成了欧姆表连接时，多用电表就成了欧姆表你认为他们的判断正确吗？你认为他们的判断正确吗？解解析析：S与与1连连接接时时，电电阻阻R1起起分分流流作作用用，S与与2连连接接时时，R1R2起起分分流流作作用用，所所以以，S与与1、2连连接接时时，多多用用电电表表就就成成了了电电流流表表，由由于于前前者者分分流流电电阻阻小小，所所以以与与1连连接接时时量量程程较较大大；S与与3、4连连接接时时，电电流流表表与与分分压压电电阻阻串串联联，多多用用电电表表就就成成了了电电压压表表，由由于于R3R4，所所以以与与3连连接接时时量量程程较较小小；S与与5连连接接时时，多多用用电电表表就就成成了了欧欧姆姆表表，R6为为欧欧姆姆挡挡调调零零电电阻阻。故故甲甲同同学学、丁丁同同学学的的判判断断是是正正确确的的，乙乙同同学学和和丙同学的判断是错误的。丙同学的判断是错误的。课课 内内 探探 究究如图所示是多用电表的表盘，请思考：如图所示是多用电表的表盘，请思考：(1)用用欧欧姆姆表表测测导导体体的的电电阻阻，欧欧姆姆表表的的刻刻度度分分布布具有什么特点呢？具有什么特点呢？(2)电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端？电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端？探究一欧姆表测电阻的原理及应用探究一欧姆表测电阻的原理及应用1提示：提示：(1)欧姆表的刻度左边密集，右边稀疏，刻度不均匀。欧姆表的刻度左边密集，右边稀疏，刻度不均匀。(2)当当所所测测电电阻阻Rx0时时，电电流流表表中中的的电电流流最最大大，此此时时为为表表头头的的满满偏偏电电流流，所所以电阻挡的零刻度在最右端。以电阻挡的零刻度在最右端。2刻度标注刻度标注3使用方法使用方法选选择择适适当当挡挡位位，使使指指针针在在中中值值电电阻阻附附近近。将将两两表表笔笔短短接接，调调节节R，使使指指针针满满偏偏。读读出出示示数数并并乘乘以以倍倍率率，即即为为被被测测电电阻阻阻阻值值。若若换换挡挡要要重重新新调调零零。测完后将选择开关拨到交流电压最高挡或测完后将选择开关拨到交流电压最高挡或“OFF”挡上。挡上。特特别别提提醒醒：(1)使使用用欧欧姆姆挡挡测测电电阻阻时时，指指针针的的偏偏角角越越大大，测测量量电电阻阻值值越越小小，指针的偏角越小，测量电阻值越大。指针的偏角越小，测量电阻值越大。(2)流流过过欧欧姆姆表表的的电电流流是是自自己己内内部部电电源源提提供供的的，流流过过电电压压表表和和电电流流表表的的电电流流是外电路的电源提供的。是外电路的电源提供的。电流刻度流刻度0200A300A500A电阻刻度阻刻度_4.51032103030006000解题指导：解题指导：解答本题时应把握以下两点：解答本题时应把握以下两点：(1)用欧姆表测电阻时，待测电阻用欧姆表测电阻时，待测电阻Rx与内部电路组成串联电路。与内部电路组成串联电路。(2)应用闭合电路的欧姆定律列式求解。应用闭合电路的欧姆定律列式求解。对对点点训训练练1(2017广广州州市市荔荔湾湾区区高高二二上上学学期期期期末末)用用多多用用表表测测量量某某元元件件的的电电阻阻，选选用用“100”倍倍率率的的电电阻阻挡挡测测量量，发发现现多多用用表表指指针针偏偏转转过过大大，因因此此需需选选择择_倍倍率率的的电电阻阻挡挡(填填“10”或或“1k”)，并并_再再进进行行测测量，多用表的示数如图所示，测量结果为量，多用表的示数如图所示，测量结果为_。10欧姆调零欧姆调零130解解析析：偏偏角角大大说说明明阻阻值值小小，要要换换较较小小挡挡：为为10；换换档档后后要要重重新新欧欧姆姆调零。示数为：调零。示数为：1310130我我们们知知道道，测测量量电电阻阻两两端端的的电电压压用用电电压压表表，测测量量电电路路中中的的电电流流用用电电流流表表。另另外外还还有有粗粗测测电电阻阻的的欧欧姆姆表表。实实际际中中为为了了使使用用方方便便，常常将将这这三三种种表表组组合合在在一一起起，这这就就是是常常用用的的多多用用电电表表，以以前前常常称称万用表，如图所示。万用表，如图所示。你知道它的构造和使用方法吗？你知道它的构造和使用方法吗？探究二多用电表的应用探究二多用电表的应用2提提示示：它它由由表表头头G、直直流流电电流流测测量量电电路路、直直流流电电压压测测量量电电路路、电电阻阻测测量量电电路路以以及及转转换换开开关关S等等部部分分组组成成。测测量量时时，黑黑表表笔笔插插入入“”插插孔孔，红红表表笔笔插插入入“”插插孔孔，并并通通过过转转换换开开关关接接入入与与待待测测量量相相应应的的测测量量端端。使使用用时时，电电路路只只有有一一部部分起作用。分起作用。使使用用多多用用电电表表前前，应应检检查查指指针针是是否否停停在在刻刻度度线线左左端端的的“0”位位置置。如如果果没没有有停停在在“0”位位置置，要要用用螺螺丝丝刀刀轻轻轻轻转转动动机机械械调调零零旋旋钮钮，使使指指针针指指零零，再再将将红红、黑黑测试表笔分别插入测试表笔分别插入“”“”插孔。插孔。1测量直流电压测量直流电压实验步骤：实验步骤：将功能选择开关旋转到直流电压挡。将功能选择开关旋转到直流电压挡。根根据据待待测测电电压压的的估估计计值值选选择择量量程程。如如果果难难以以估估测测待待测测电电压压值值，应应按按照照由由大大到到小小的的顺顺序序，先先将将选选择择开开关关旋旋转转到到最最大大量量程程上上试试测测，然然后后根根据据试试测测的的数数值值，重新确定适当的量程进行测量。重新确定适当的量程进行测量。测测量量时时，用用红红黑黑测测试试表表笔笔使使多多用用电电表表跟跟小小灯灯泡泡L并并联联，注注意意使使电电流流从从“”插插孔孔流流入入多多用用电电表表，从从“”插插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S。(如图所示如图所示)根根据据挡挡位位所所指指的的量量程程以以及及指指针针所所指指的的刻刻度度值值，读读出出电压表的示数。电压表的示数。2测量直流电流测量直流电流按照如图，仿照电压的测量步骤进行测量。按照如图，仿照电压的测量步骤进行测量。注意：注意：(1)多用电表直流电流挡的单位是毫安，不能测量比较大的电流。多用电表直流电流挡的单位是毫安，不能测量比较大的电流。(2)测测电电流流时时，选选择择适适当当的的量量程程，使使表表针针偏偏转转角角度度尽尽量量大大一一些些，这这样样测测量量结结果比较准确。果比较准确。3测量电阻测量电阻第第一一步步：选选择择倍倍率率挡挡。估估计计待待测测电电阻阻阻阻值值，选选择择适适当当的的倍倍率率挡挡，使使测测量量时时指针指在中央刻度附近，这样测量比较准确。指针指在中央刻度附近，这样测量比较准确。第第二二步步：调调零零。测测量量前前，将将红红、黑黑表表笔笔短短接接，调调整整“欧欧姆姆调调零零旋旋钮钮”，使使指针指在欧姆挡刻度盘零刻度处。指针指在欧姆挡刻度盘零刻度处。第第三三步步：测测量量。将将红红、黑黑表表笔笔与与待待测测电电阻阻两两端端接接触触。读读取取指指针针示示数数再再乘乘以以倍率就是待测电阻阻值。倍率就是待测电阻阻值。第四步：测量结束要将选择开关旋转至第四步：测量结束要将选择开关旋转至“OFF”挡或交流电压最高挡。挡或交流电压最高挡。5多用电表的使用注意事项多用电表的使用注意事项(1)使用多用电表使用多用电表“十三忌十三忌”忌不调零就使用多用电表。忌不调零就使用多用电表。忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。忌忌搞搞反反直直流流电电流流方方向向，直直流流电电要要从从正正极极测测试试笔笔插插孔孔流流入入，从从负负极极测测试试笔笔插孔流出。插孔流出。忌忌用用手手接接触触测测试试笔笔的的金金属属杆杆，特特别别在在测测电电阻阻时时，更更应应注注意意不不要要用用手手接接触触测试笔的金属杆。测试笔的金属杆。忌用直流电挡位测交流电。忌用直流电挡位测交流电。忌忌用用多多用用电电表表测测不不是是50Hz的的交交流流电电，普普通通多多用用电电表表的的交交流流电电挡挡位位是是按按照照50Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。设计的，不能准确测量其他频率的交流电。忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值。忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值。忌只看读数不乘倍率。忌只看读数不乘倍率。改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。忌把电池装反。忌把电池装反。忌把电池装在多用电表内长期不用。忌把电池装在多用电表内长期不用。多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。(2)用多用电表测黑箱用多用电表测黑箱一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。(3)用多用电表测电流和电压用多用电表测电流和电压要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率。要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率。(1)甲组用多用电表的直流电压挡进行检查：甲组用多用电表的直流电压挡进行检查：那么选择开关应置于下列量程的那么选择开关应置于下列量程的_挡。挡。(用字母序号表示用字母序号表示)A2.5VB10VC50VD250V在测试在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触间直流电压时，红表笔应接触_。(填填a或或b)该该同同学学测测试试结结果果如如下下表表所所示示，根根据据测测试试结结果果，可可以以判判定定故故障障是是_(假设只有下列中的某一项有故障假设只有下列中的某一项有故障)。A灯灯A断路断路B灯灯B短路短路Cc、d段断路段断路Dd、f段断路段断路BaD测试点点电压示数示数a、b有示数有示数c、b有示数有示数c、d无示数无示数d、f有示数有示数(2)乙组用欧姆挡检查：乙组用欧姆挡检查：测试前，应将开关测试前，应将开关S_(填断开或闭合填断开或闭合)测量结果如下表所示，由此可以断定故障是测量结果如下表所示，由此可以断定故障是_。A灯灯A断路断路B灯灯B断路断路C灯灯A、B都断路都断路Dd、e间导线断路间导线断路(3)丙丙组组想想直直接接用用多多用用表表上上的的100mA直直流流电电流流挡挡检检测测该该电电路路，请请你你判判断断是是否否可以，并说明理由。可以，并说明理由。断开断开D解解题题指指导导：在在用用多多用用电电表表的的电电压压挡挡进进行行测测量量电电压压时时，一一定定要要先先从从量量程程大大的的电电压压挡挡开开始始测测量量，在在满满足足量量程程的的条条件件下下，量量程程越越小小越越好好，这这样样可可以以使使示示数数明明显显，减减少少测测量量误误差差。在在用用电电压压挡挡去去判判断断断断路路时时，无无示示数数，说说明明测测量量点点等等电电势势，即即电电路路是是通通路路，否否则则测测量量点点间间肯肯定定有有断断路路，再再用用欧欧姆姆挡挡去去测测量量判判断断断断路路时时，首首先先要要断断开开测测量量电电路路，然然后后再再进进行行测测量量，如如有有示示数数，测测量量点点间间是是通通路路，无无示示数数则则为为断断路。路。解解析析：(1)用用多多用用电电表表的的直直流流电电压压挡挡进进行行测测量量时时，实实质质上上是是用用电电压压表表测测量量，而而电电压压表表内内阻阻很很大大，若若并并联联在在断断路路处处(设设有有一一处处发发生生断断路路)时时，电电路路接接通通电电压压表表示示数数应应为为电电源源的的电电动动势势，并并联联在在未未断断路路处处，示示数数为为零零。因因此此，用用多多用用电电表表的的直直流流电电压压挡挡进进行行检检查查电电路路时时，电电压压表表的的量量程程必必须须大大于于电电源源的的电电动动势势，为为了了示示数数明明显显，选选择择量量程程不不宜宜过过大大。本本题题中中电电源源的的电电动动势势为为6V，故故选选10V量量程程即即可可。测测试试时时红红表表笔笔应应接接电电势势高高的的a点点。根根据据测测试试结结果果，a、b间间有有示示数数，说说明明b电电源源a完完好好；c、b间间有有示示数数，说说明明b电电源源ac完完好好；c、d无无示示数数，说说明明c灯灯d间间完完好好；d、f有有示示数数，说说明明fbacd完完好好，故故应应是是d、f段段断断路路。另另外外，若若灯灯B短短路路，则则d、f间应无示数。间应无示数。(2)用用欧欧姆姆挡挡检检查查时时，测测试试前前应应首首先先将将开开关关S断断开开。根根据据表表针针偏偏转转情情况况，接接c、d时时有有示示数数，说说明明不不是是灯灯A断断路路；接接e、f时时有有示示数数，说说明明也也不不是是灯灯B断断路路；接接d、e间时有电阻无穷大，可以断定是间时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。间导线断路。(3)不可以。检测电路时可能造成电路短路，将电流表烧毁。不可以。检测电路时可能造成电路短路，将电流表烧毁。答案：答案：(3)不可以不可以(1)图图(a)中的中的A端与端与_(填填“红红”或或“黑黑”)色表笔相连接。色表笔相连接。(2)关于关于R6的使用，下列说法正确的是的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号填正确答案标号)。A在使用多用电表之前，调整在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流使电表指针指在表盘左端电流“0”位置位置B使使用用欧欧姆姆挡挡时时，先先将将两两表表笔笔短短接接，调调整整R6使使电电表表指指针针指指在在表表盘盘右右端端电电阻阻“0”位置位置C使用电流挡时，调整使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得根据题给条件可得R1R2_，R4_。(4)某某次次测测量量时时该该多多用用电电表表指指针针位位置置如如图图(b)所所示示。若若此此时时B端端是是与与“1”连连接接的的，则则多多用用电电表表读读数数为为_；若若此此时时B端端是是与与“3”相相连连的的，则则读读数数为为 _； 若若 此此 时时 B端端 是是 与与 “5”相相 连连 的的 ， 则则 读读 数数 为为_。(结果均保留结果均保留3位有效数字位有效数字)黑黑 B 160 880 1.47mA 1.10103 2.95V 解解析析：(1)A端端与与电电池池正正极极相相连连，电电流流从从A端端流流出出，A端端与与黑黑表表笔笔相相连连。(2)使使用用多多用用电电表表前前，应应机机械械调调零零，即即应应调调整整“指指针针定定位位螺螺丝丝”，使使指指针针指指在在表表盘盘左左端端电电流流“0”位位置置，与与R6，无无关关，选选项项A错错；使使用用欧欧姆姆挡挡时时，需需要要红红、黑黑表表笔笔短短接接，使使电电表表指指针针指指在在表表盘盘右右端端电电阻阻“0”位位置置，选选项项B对对；使使用用电电流流挡挡时时，B端端与与“1”或或“2”相连，与相连，与R6无关，无关，C错。错。 素素 养养 提提 升升1常见元件的特性及测量常见元件的特性及测量用多用电表探究黑箱问题用多用电表探究黑箱问题2探究黑箱问题的基本思路探究黑箱问题的基本思路首首先先用用电电压压表表测测量量各各接接点点电电压压，若若电电压压不不为为零零，则则黑黑箱箱内内有有电电源源存存在在，且电压最大的接点间为电源。且电压最大的接点间为电源。若若电电压压为为零零，则则电电路路内内无无电电源源，改改用用欧欧姆姆表表测测量量，若若正正反反电电阻阻恒恒定定，则则其其间间为为定定值值电电阻阻；若若指指针针摆摆动动一一下下又又返返回回，则则其其间间有有电电容容器器；若若其其间间存存在在正正、反向电阻差说明其间有二极管。反向电阻差说明其间有二极管。结合串、并联电路的特点，再加以判断。结合串、并联电路的特点，再加以判断。C 解解析析：根根据据表表头头读读数数为为零零，二二极极管管反反接接这这一一点点可可判判断断B是是错错误误的的；根根据据读读数数为为0.5k，二二极极管管正正接接电电阻阻为为0，两两个个电电阻阻应应是是并并联联，可可判判断断A是是错错误误的的；再再根根据据读数为读数为2k可判断可判断D是错误的；只有是错误的；只有C满足三次测量，故选满足三次测量，故选C。