1.掌握多用电表的构造和各部分功能。
2.知道多用电表可以测电压、电流和电阻。
3.掌握多用电表的读数方法。
4.掌握多用电表的使用步骤和方法,能够用多用电表测量二极管的正反向电阻。
关键能力
科学探究能力:对实验现象的分析判断能力。
自主探究(一) 多用电表结构和功能
【例1】 如图所示为多用电表的示意图,试回答下列问题:
(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“1”挡位时,则测量的是___________________________。
(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时,则测量的是____________________________。
(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时,则测量的是__________________________。
(4)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量,电流都应该是从________表笔经“________”插孔流入电表。
【答案】 (1)0~1 mA的直流电流 (2)0~50 V的直流电压 (3)电阻大小等于读数×100的电阻 (4)红 +
【解析】 当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时,则多用电表就可以测量该量,选择开关所指的数值就是所测量的量程,需要注意的是:由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同,当选择开关在测电阻区域时,对应的数值是倍率,而不是量程。多用电表在测量时,红表笔要插入“+”插孔,黑表笔要插入“-”插孔,在测量电路中,电流应从红表笔流入或红表笔接电势高的点。
自主探究(二) 多用电表的读数
【例2】 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________。
答案 (1)直流电压 1.25 V (2)直流电流 50 mA (3)电阻 1.7 kΩ
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2.5 V,测量结果为1.25 V。
(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100 mA,测量结果为50 mA。
(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17×100 Ω=1.7 kΩ。
自主探究(三) 多用电表的使用
1.基本使用
(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合理选择倍率挡位,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,致使电阻测量值偏大,造成误差,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。
【例3】 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________,使指针对准电流的“0”刻线;
(2)将K旋转到欧姆挡“×100”的位置;
(3)将插入“+”、“-”插孔的两表笔短接,旋动部件________,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,请从下列选项中挑出合理的步骤,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“×1 k”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
(5)如图所示为一多用电表表盘。
①如果用直流10 V挡测量电压,则读数为________V;
②如果用“×100挡”测电阻,则读数为________Ω。
【答案】 (1)S; (3)T;0刻线; (4)ADC;5)①6.6或6.7 ②800
【解析】 (1)电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零,使指针对准电流的0刻线;
(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动欧姆调零旋钮T,使指针对准电阻的0刻线;
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏角过小,则电阻阻值大,说明所选挡位太小,为了得到比较准确的测量结果,应换用大挡进行测量,应将K旋转到电阻挡“×1 K”的位置,然后将两表笔短接,旋动合适部件,使指针指在电阻零刻度处,再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,因此合理是实验步骤是ADC;
(5)如果是用直流10 V挡测量电压,由图示表盘可知,其分度值为0.2 V,读数为6.6 V或6.7 V均可,如果用“×100挡”测电阻,则读数为8×100 Ω=800 Ω。
2.用多用电表测二极管的正反向电阻
(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)用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倍率的欧姆挡,欧姆调零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倍率的欧姆挡,欧姆调零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。
【例4】 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性,电流正向通过时几乎没有电阻,电流反向时,电阻很大)。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,二极管的两个极分别记作a和b,将红表笔接a端时,表针几乎不偏转,接b端时偏转角度很大,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的________(选填“a”或“b”)端。
(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡,进行正确的测量步骤后,发现表针偏角较小。为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量。则该同学应选择________(选填“×10”或“×1 k”)挡,然后________,再进行测量。测量后示数如图所示,则测量结果为________。
(4)测量完成后,将选择开关拨向________挡位置。
【答案】 (2)a (3)×1 k 重新欧姆调零 30 kΩ
(4)OFF(或交流电压最高)
【解析】 (2)将红表笔接a端时,表针几乎不偏转,说明电阻很大,测量二极管的反向电阻,接b端时偏转角度很大,说明电阻很小,测量二极管的正向电阻,则b端为二极管的负极,a端为二极管的正极,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的a端。
(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡,进行正确的测量步骤后,表针偏角较小,说明所选挡位太小,应选择“×1 k”挡,然后重新欧姆调零,再进行测量。测量结果为30×1 kΩ=30 kΩ。
(4)测量完成后,将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置。
3.多用电表检查电路故障
(1)故障种类及特点
电路故障一般有两种情况,即短路和断路。
①短路的特点:电路中有电流,但短路部分电压为零;被短路的用电器不工作,与之串联的用电器工作电流增大。
②断路的特点:在电源正常的情况下,断路部分电流为零,但断路处有电压,若干路断路则断路处电压等于电源电压。
(2)分析与检测方法
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,说明两点间电路正常;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5】 如图是某同学连接的实验实物图,合上开关S后,发现灯A、B都不亮。他采用下列两种方法检查故障:
(1)用多用电表的直流电压挡进行检查;
①那么选择开关应置于下列量程的________挡。(用字母序号表示)
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
②在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触________(选填“a”或“b”)。
③该同学测试结果如下表所示,根据测试结果,可以判定故障是________(只有下列中的某一项有故障)。
测试点 |
电压表示数 |
a、b |
有示数 |
c、b |
有示数 |
c、d |
无示数 |
d、f |
有示数 |
A.灯A断路 B.灯B短路
C.c、d段断路 D.d、f段断路
(2)用欧姆挡检查:
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 |
表头指针示数 |
c、d |
有示数 |
e、f |
有示数 |
d、e |
无穷大 |
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
【答案】 (1)①B ②a ③D (2)①断开 ②D
【解析】 (1)①用多用电表的直流电压挡进行测量时,实质上是用电压表测量,而电压表内阻很大,当并联在断路处(设有一处发生断路)时,电压表示数应为电源电压,因此,用多用电表的直流电压挡检查电路时,电压表的量程必须大于电源电压,为了使示数明显,选择量程不宜过大,而电源电压约为6 V,故选10 V量程即可。②测试时红表笔应接电势高的a点。③因合上开关S后,A、B灯都不亮,又只有某一项有故障,所以只可能发生断路的故障。根据测试结果,a、b间有示数,说明a→电源→b完好;c、b间有示数,说明c→a→电源→b完好;d、f有示数,说明d→c→a→电源→b→f完好;c、d无示数,结合以上分析可知d、f段断路。
(2)①用欧姆挡检查时,测试前应首先将开关S断开。②根据测试结果,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时电阻无穷大,可以断定是d、e间导线断路。
1.在练习使用多用电表的实验中:某同学连接的电路如图所示。
(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。
【答案】 (1)R1 (2)R1和R2串联 (3)R2(或电源)
【解析】 (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,也等于电源两端的电压。
2.(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________。
a.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
d.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔
根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________Ω。
(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。
A.测电阻时如果指针偏转角过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
【答案】 (1)adbe 1.5×104 (2)AC