最新人教版高中物理选修三精品课件：2-9实验：练习使用多用电表

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黑箱中有一个二极管，还有两个阻值均为 1kΩ 的电阻，
它们与黑箱的接线柱 1、2、3 接成电路，用多用电表的电阻
挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表所示，
那么黑箱中的线路是哪一个( )
黑笔触点 1
1
2
红笔触点 2
3
1
表头读数 0 0.5kΩ 2kΩ
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点评：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，即电路是通 路，否则测量点间肯定有断路，再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，测 量点间是通路，无示数则为断路。
答案：C
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易错案例剖析
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易错点：对欧姆表的红、黑表笔与内部电源的哪个极相 接搞不清楚导致错误
案例：用欧姆表探测一晶体二极管的极性，当红表笔与 二极管的 a 端相接，黑表笔与 b 端相接时，二极管的电阻很 小。当把红、黑表笔互换后测量二极管的电阻比较大。由此 可以判定 a、b 两端哪一端是二极管的正极？
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2．测量直流电压 实验步骤： ①将功能选择开关旋转到直流电压挡。 ②根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估测待测 电压值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大 量程上试测，然后根据试测的数值，重新确定适当的量程进 行测量。
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③
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测量时，用红黑测试表笔使多用电表跟小灯泡 L 并联， 注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出 多用电表，检查无误后再闭合开关 S。(如图所示)
④根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电 压表的示数。
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3．测量直流电流 按照下图，仿照电压的测量步骤进行测量。
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4．测量电阻 测量电阻时要注意：改变电阻挡的量程时，需要重新调 整电阻挡调零旋钮。电阻挡有若干个量程挡位，分别标有×1， ×10，×100，……，意思是指针示数乘以相应的倍率，就是 所测得的电阻值。
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(2)用多用电表测黑箱时，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时，要先选择量程再进行测 量，且不要把量程当成倍率。
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考点题型设计
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多用电表的使用
下图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，他采用下列两种方法检查故障：
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(2011·东北三校二模)关于多用电表的使用，下列操作正 确的是________。
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A．测电压时，应按图甲连接方式测量 B．测电流时，应按图乙连接方式测量 C．测电阻时，应按图丙连接方式测量 D．测二极管的正向电阻时，应按图丁连接方式测量
答案：BD
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测电阻
要将选择开关扳到欧姆挡上，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。选好量程后，先调零， 然后测量。测量完毕，应把选择开关旋转到 OFF 挡。
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二极管的特点及其电阻测量
1.特点：它由 半导体材料制成，有两个电极，具有单向 导电性。
2．电阻测量：正向电阻较小，反向电阻很大，可用多用 电表判断它的 正负极 或区分它的 好坏。
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(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．2.5V
B．10V
C．50V
D．250
②在测试 a、b 间直流电压时，红表笔应接触______。(填
a 或 b)
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③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判
二极管 电容器
电感线圈
应用挡位
现象
电压挡
两接线柱正、反接时均无示数说明无 电源
欧姆挡 两接线柱间正、反接时示数相同
欧姆挡 正接时示数很小，反接时示数很大
欧姆挡
指 针 先 指 “0Ω” 后 逐 渐 增 大 到 “∞”，且越来越慢
欧姆挡
示数由“∞”逐渐减小到某一较小固 定示数
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名师误区点拨
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[易错分析]错误的原因在于认为红表笔接欧姆表内电源 的正极，黑表笔接内电源的负极，从而错判 a 端为二极管的 正极。
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[特别提醒]当二极管正向电阻 R1 与反向电阻 R2 相差很大 时，说明二极管质量较好；当 R1 与 R2 相差较小时，说明二 板管质量不好。如果 R1 与 R2 均较小，可能二极管短路；如 果 R1 与 R2 均较大，可能二极管断路。
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判断目的 电源 电阻
测量点
表头指针
c、d
de
ef 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
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解析：(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，若并联在断路处(设有 一处发生断路)时，电路接通电压表示数应为电源的电动势， 并联在未断路处，示数为零。因此，用多用电表的直流电压 挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势， 为了示数明显，选择量程不宜过大。本题中电源的电动势为 6V，故选 10V 量程即可。测试时红表笔应接电势高的 a 点。
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知识体系构建
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重点难点突破
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一、多用电表的使用 1．使用多用电表前，应检查指针是否停在刻度线左端的 “0”位置。如果没有停在“0”位置，要用螺丝刀轻轻转动机械 调零旋钮，使指针指零，再将红、黑测试表笔分别插入 “＋”“－”插孔。
⑤忌用直流电挡位测交流电。 ⑥忌用多用电表测不是 50Hz 的交流电，普通多用电表的 交流电挡位是按照 50Hz 设计的，不能准确测量其他频率的交 流电。 ⑦忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值。 ⑧忌只看读数不乘倍率。
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⑨改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。 ⑩忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。 ⑪忌把电池装反。 ⑫忌把电池装在多用电表内长期不用。 ⑬多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。
“黑盒子”表面有 a、b、c 三个接线柱，盒内总共有 两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为 了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进 行了如下探测：
第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指 针均不发生偏转；
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第二步：用电阻×100Ω 挡，对任意两个接线柱正、反向 测量，指针偏转情况如下图所示。
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接线柱 a、c b、c
电流流向 a→c c→a b→c c→b
阻值
推测
无穷大 有二极管，c
500Ω
端为正
1200Ω 纯电阻阻值
1200Ω 1200Ω
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由上表可得黑盒内有一个二极管接在 a、c 之间， c 为其 正极。b、c 间有一个 1200Ω 的电阻，共两个元件，其接法如 右图。
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5．测量二极管的正反向电阻 ①二极管具有单向导电性，加正向电压时电阻很小，加 反向电压时，电阻值很大。 ②将多用电表打到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两 极上，当黑表笔接“正”极，红笔表接“负”极时，电阻示 数较小(正向电阻)；当黑表笔接“负”极，红表笔接“正”极 时，电阻示数很大(反向电阻)。
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知识自主梳理
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测电压 1.选择直流电压挡合适的 量程 。 2．将电表与被测电路 并联 ，并要注意电表的极性。
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测电流
1.选择直流电流挡合适的 量程 。 2．将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联 在电路 中。 3．读数时，首先要认清刻度盘上的 最小刻度 。
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解析：(1)用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指 针均不发生偏转，说明内部无电源。
(2)用表盘刻度乘以相应倍率，图中[1]读数为 1200Ω，图
中[3]中读数为 500Ω
(3)由第二步测量结果可列下表。
接线柱 电流流向 阻值
推测
a、b
b→a a→b
＞1200Ω 有二极管，b 无穷大 端为正
图2
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图3
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(3)请在下图的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件 及连接情况。
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(4)一个小灯泡与 3V 电池组的连接情况如图所示。如果 把图中 e、f 两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光。欲将 e、f 两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可 发光。那么，e 端应连接到________接线柱，f 端应连接到 ________接线柱。
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误区：不明确多用电表的使用方法及注意事项，导致损 坏电表或计数不准。
点拨：(1)使用多用电表“十三忌” ①忌不调零就使用多用电表。 ②忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。 ③忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流 入，从负极测试笔插孔流出。
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④忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应 注意不要用手接触测试笔的金属杆。
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(4)欲使小灯泡仍能发光，则灯泡连接黑箱的两点间电阻 较小。应选择接入二极管。并且使电流从 c 流向 a。所以 e 接 c，f 接 a。
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点评：用多用电表探测黑箱内的电学元件以及电路结构， 难度较大，必须对电阻、二极管等电学元件的特性很熟，并 且对多用电表的内部大体结构及特性有一定的了解，分析推 理能力较强，才能进行合理的判断。一般先用电压挡判断箱 内有无电源，在确认黑箱内没有电源的情况下然后再用欧姆 挡判断箱内有无二极管和电阻，最后根据测量数据分析箱内 电学元件的连接方式。
第二章
恒定电流
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第九节 实验：练习使用多用电表
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学习目标定位
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※ 了解多用电表的操作规程 会用多用电表测量小灯泡的电压、电流，
※ 测量定值电阻及二极管的正、反向电阻
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课堂情景切入
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在如图所示的电路中，怎样通过多用电表测出小灯泡工作 时两端的电压、流过小灯泡的电流呢？
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根据测试结果，a、b 间有示数，说明 b→电源→a 完好；c、b 间有示数，说明 b→电源→a→c 完好；c、d 无示数，说明 c→ 灯→d 间完好；d、f 有示数，说明 f→b→a→c→d 完好，故应 是 d、f 段断路。另外，若灯 B 短路，则 d、f 间应无示数。
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图1
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(1)第一步测量结果表明盒内______________________。 (2)图 2 指示出了图 1[1]和图 1[2]中欧姆表指针所处的位 置，其对应的阻值是__________Ω 图 3 指示出了图 1[3]中欧 姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω
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(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关 S 断开。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 间时有电阻无穷 大，可以断定是 d、e 间导线断路。
答案：(1)①B ②a ③D (2)①断开 ②D
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解析：测电压时，红表笔应接电势高的点，黑表笔应接 电势低的点，所以 A 错，同理 B 对；测电阻时，应将电阻从 电路中断开，C 错；由于黑表笔接的是内部电源的正极，所 以测二极管的正向电阻时，黑表笔应接二极管的正极，应按 图丁连接方式测量，D 正确。
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用多用电表探测黑箱内电学元件
定故障是________ (假设只有下列中的某一项有故障)。
测试点 电压示数
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
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(2)用欧姆挡检查：
①测试前，应将开关 S________(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____。