学生实验公开课教学设计模版

2.9 实验：练习使用多用电表

【活动目标】

1. 知道欧姆表测量电阻的原理. 2. 学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻. 【活动过程】

活动一、欧姆表的原理

1、欧姆表的构造：由________、电源和可变电阻三部分组成，其改装的理论依据就是________________定律．

2、测量原理

如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝________________.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．

3、内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路的欧姆定律，IEg＝________________________，故欧姆表内电阻R内＝Ig

欧姆表刻度盘特点：

(1)如图所示，当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻“______”；当红、黑表笔短接时，调节________________，使电流表指针____偏，所以在电流满偏处标电阻“______”．

(2)I与Rx不成比例，欧姆表的刻度__________(填“均匀”或“不均匀”)．

(3)欧姆表偏角(偏角是指相对零电流位置或左端的“0”刻度而言的)越大，表明被测电阻越________．

活动二、多用电表的结构与使用

1、多用电表的结构

(1)多用电表由表头、电流测量电路、________测量电路、________测量电路以及转换开关S等组成．

(2)外形构造

如图所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能区域及量程．使用前应该调整“______________”，使其指针指到______刻度．不使用的时候应该把选择开关旋转到________位置．

(3)测量时，红表笔要插入______插孔、黑表笔要插入______插孔，并通过转换开关接入待测量相应的测量端．

(4)电流进出电表的流向

①电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出，即“红进、黑出”．

②电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”；

③使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极．电流仍然“红进、黑出”．

即时训练1

(多选)关于多用电表，下列说法正确的是(

) A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的

B．用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势

C．多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的

D．用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的

2、应用多用电表测量电压、电流、电阻

(1 )机械调零：使用前若指针没有停在______端“0”位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零．

(2) 测量电压

①选择合适的直流电压挡．

②将多用电表与被测电路________，注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔______(填“高”或“低”)．

(3) 测量电流

①选择合适的直流电流挡________．

②将被测电路导线卸开一端，把多用电表________在电路中，注意电流应该从__________流入多用电表．

(4) 测量定值电阻

①选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位．

②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整________________旋钮，使指针指在表盘右端“________”刻度处．

③测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻的阻值．

④测另一电阻时重复(1)(2)(3)．

⑤实验完毕，两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“________”挡或________电压最高挡，若长

期不用，应把电池取出．

【例1】为确定某电子元件的电气特性，做如下测量：

(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，为了提高测量的精确度，有下列可供选择的步骤：

A．将两根表笔短接

B．将选择开关拨至“×1 k”欧姆挡

C．将选择开关拨至“×10”欧姆挡

D．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数

E．调节欧姆调零旋钮电阻，使指针停在0 Ω刻度线上

F．将选择开关拨至交流电压最高挡上

将上述步骤中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理的顺序是________(填写步骤的代号)；若操作正确，多用电表的示数如图1(a)所示，测量结果为______ Ω.

(a)

(b)

(2)将待测元件(额定电压为9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路如图(b)所示．添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性．

本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到____________挡(填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)．

总结提升：

1用多用电表测电阻时应注意：

①测电阻时必须把待测电阻从电路中分离出来. ②两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零. ③读数时应乘以相应的倍率. ④合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近. ⑤欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读. ⑥电池用旧后，电动势会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池. 2多用电表测电流、电压、电阻，电流都是从红表笔流入电表，从黑表笔流出. 【例2】如图2所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针指示如图所示，则：

(1)所测电阻的阻值为________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104

Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”、“×100”或“×1 k”)．

(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA；当选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA. (3)当选用量程为10 V的直流电压挡测量直流电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________ V. 总结提升：

1读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：,欧姆表刻度不均匀，读最上一排刻度线；直流电流、直流电压刻度均匀，读中间刻度线. 2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. 【巩固练习】

1．用如图4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

2．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)如果用直流100 mA挡测量电流，则读数为________mA. (3)如果用“×100”挡测电阻，则读数为________Ω.

3、用多用电表欧姆挡测阻值约为80 Ω的电阻R1及阻值约为30 kΩ的电阻R2的阻值，多用电表表盘刻度如图3所示。下列是测量过程中一系列可能操作，请选出能尽可能准确地测量各阻值、并符合多用电表安全使用规则的各项操作，将它们按合理顺序排列起来，填在题中横线上。(只填序号字母) A．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×1”的位置；

B．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×10”的位置；

C．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×100”的位置；

D．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×1 k”的位置；

E．旋动选择开关，使其尖端对准“OFF ”的位置；

F．将两表笔分别接到R1两端，读出R1的阻值，随后即断开；

G．将两表笔分别接到R2两端，读出R2的阻值，随后即断开；

H．调节机械调零旋钮，使电表指针指在最左边电流的零刻度位置；

I．将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，使电表指针指在最右边欧姆的零刻度位置；

所选择的操作及其合理的排列顺序应是______________________________________。

4．如图所示A、B、C为黑箱上的三个接点，已知任意两个接点间最多接两个元件，可能的元件有电池、电阻和二极管．用多用电表判断黑箱内有无电池，操作方法是：用多用电表的________挡检测，确定黑箱内没有电池．用多用电表的欧姆挡测量各接点的电阻，其结果：黑表笔接B点、红表笔接C点时阻值很小，反接时阻值很大；A、B间正、反接时阻值均为R；黑表笔接A点、红表笔接C点时阻值比AB间阻值R略大．反接时阻值很大．请在图中画出黑箱内一种可能的电路．

答案解析

一、1.左

2.(1)量程

(2)并联

高

3．(1)量程

(2)串联

红表笔

4.(2)欧姆调零

0

(5)OFF

交流

例1

(1)CAEDF

70 (2)连线如图所示

直流电压10 V

解析

(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的欧姆挡，并欧姆调零后再进行测量，测量结果为70 Ω.

(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路．本实验中使用多用电表测电压，待测元件的额定电压为9V，选择开关应调到直流电压10 V挡．

例2

(1)1.5×103

×1 k

(2)30.4(30.3～30.5都正确)

152

(3)6.1 解析

(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103

Ω；测2.0×104

Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡．

(2)选50 mA的直流电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为110估读)，指针对应的读数为30.4 mA；选择量程为250 mA的直流电流挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为15估读)，指针对应的读数为152 mA. (3)选择10 V的直流电压挡，则每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V(此时应为12估读)，指针对应的读数为6.1 V. 二、1.半导体

正

负

2.很小

很大

例3

(3)短接

(4)红

黑

(5)中央

(6)OFF挡或交流电压最高挡

解析

用多用电表测二极管的反向电阻时，应先将红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管的负极．为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央．测量完毕后，应将选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡位置．

对点自测

1．(1)S

(3)T

“0”刻线

(4)ADC 解析

使指针对准电流的“0”刻线，应旋动机械调零部件S；使指针对准电阻的“0”刻线，应旋动欧姆调零部件T；测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻值很大，根据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则知，应先换用较大倍率的挡位，因此步骤A合理；然后，每换一个挡位应重新调零，则选步骤D；最后，测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻的两引线相接，应选步骤C. 2．(1)6.5

(2)65

(3)800 解析

电压、电流读数时用中间刻度线，电压表读数为6.5 V，电流表读数为65 mA，欧姆表读数用最上面刻度线，读数为800 Ω.

3．直流电压

黑箱内元件如图所示

解析

用多用电表判断黑箱内有无电池，操作方法是：用直流电压挡测各对接点间的电压，若任意一组接点间均无电压，则说明黑箱内没有电池；对电阻来说，无论红黑表笔怎样接，电阻值都不变，所以AB间接有电阻；对二极管来说，正向电阻很小，而反身电阻很大，所以BC间接有二极管．