对《练习使用多用电表》学生实验的一点思考

摘 要： 高中物理中《练习使用多用电表》的学生实验，看起来简单，但真正要让学生做好该实验，也是很不容易的。该实验的主要目的是让学生学会熟练使用多用电表，进而使用多用电表探索黑箱内的电学元件，培养学生动手操作能力和解决实际问题的能力。为了完成实验的教学目的，做了如下改进，和同行们共同探讨。

关键词： 多用万用表的原理;使用方法

一、 认识多用电表的意义

教师讲一些关于多用电表在生活、生产中的一些具体应用，最好可以利用网络或课件等演示几个应用实例，如修理各种电器、电工电路检修等，让学生知道多用电表使用的重要意义，激发学生的学习兴趣。

二、 认识多用电表的原理

根据实验《把电流表改装为电压表》激发学生讨论能否将电流表改装为测量电阻的电阻表，也叫欧姆表，让学生结合所学知识讨论，并设计电路图。然后给每组学生一电阻箱、一电流表、一滑动变阻器、一节干电池和导线，根据设计的电路图连接改装一欧姆表，测电阻箱的电阻并在电流表上标上对应的刻度，就可改装成欧姆表。这样学生对欧姆表就有了清楚的认识。

小结：根据闭合电路欧姆定律，电流I= E r+Rg+R+Rx ，被测电阻Rx越小，电流越大。欧姆表指针偏转角度越大，阻值越小，电流I与电阻Rx不成线性关系，这样欧姆表的刻度和其他表是不一样的，刻度不均匀，最右边是零（Rx=0，I= E r+Rg+R ），最左邊是∞（Rx→∞，I=0），为了使Rx=0欧姆表指针刚好指到欧姆表的零刻度，必须串联一调零电阻R，接入电阻Rx时，电流表G中的电流为I= E r+Rg+R+Rx ，改变Rx，电流I随之改变，I与Rx一一对应。这样由电流表G、调零电阻R，电池、测电阻连接导线组成就可制成欧姆表，如图1。在欧姆表内部是电流表、电池、调零电阻三件串联组成，在欧姆表外部，就是红黑表笔。测电阻时组成闭合电路，根据电路中电流大小指针偏转从欧姆表上直接读出数值，为了测量阻值相差较大的电阻可做成不同挡位的欧姆表。

将电压表、电流表、欧姆表组合在一起就成了多用电表，它们共用一个表头。启发学生自己画出最简单的多用电表的电路图，如图2，（交流电压表原理图较复杂可以不画出）。学生互相交流讨论搞清楚怎样使用是电流挡、怎样使用是电压挡、怎样使用是欧姆表？并确定量程的大小。（图2中1、2是电流表，1的量程大;3、4是欧姆表，3的倍率大;5、6是电压表，6的量程大）

利用课件或实物介绍多种外形的多用电表。多用电表上红、黑表笔，表示直流电流挡、直流电压挡的正、负接线柱。测直流电流、直流电压时，电流从多用电表正接线柱流入，从多用电表负接线柱流出;测电阻时根据欧姆表，正接线柱连接的是表内电池的负极，负接线柱连接的是表内电池的正极，因此，电流是从负接线柱笔流入，正接线柱流出。

三、 练习使用多用电表

上课前给每个组配备几个阻值差别较大的电阻、几个二极管、各种电池等。学生分别练习测量各种电池电压、电流。学生实验时，首先选择相应测量档位及适当量程上，测量电流、电压时红、黑表笔接正确，根据量程读出正确的数值。直流电流挡和电流表使用方法一样，直流电压挡跟电压表的使用方法一样，交流电压挡使用只注意量程，不管正负接线柱。

电阻的测量是本实验的一个重点。测量方法如图3。欧姆挡的使用应从以下几个方面说明：①选挡：若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡（选择使指针指在满刻度的1/3～2/3间的挡位，以减小测量误差）;②换挡后一定要重新短接欧姆调零;③读数是表盘指针示数×倍率;④被测电阻要跟电源、其他元件断开;⑤多用电表的优点是测量方便，缺点是测电阻若电池用久了，电动势与内阻会变化，产生误差较大，只能粗略测量电阻，每次使用完毕或携带时，应取下电池，将开关置于“OFF”位置或交流电压的最高量程档上。具体实验就是测量提前准备好的几个定值电阻，或者测电阻箱的阻值。对同一电阻用不同档位进行测量，正接、反接测量，并与标准值进行比较，从而得出为什么要选档位，档位选合适，误差就小，就能减小测量误差。然后测量提前准备好的二极管的正、反向电阻，使学生知道二极管的单向导电性，并会判断二极管的正负极。这些都让学生亲自动手操作，总结测量方法和规律。

四、 用多用电表探索黑箱内的电学元件

一般实验室常用的黑箱有三个接点，任意两个接点间只有一个元件或者没有任何元件，元件可能是电池、电阻和二极管。开始黑箱要锁住，要求学生根据前面的知识，对黑箱接点间按顺序测试并记录结果，根据测量结果判定黑箱内部的接点之间分别是什么元件，即判断哪有电池、电阻、二极管等元件，并画出对应电路图，老师再拿钥匙打开检查，看判断是否正确。不正确的锁上让学生重新分析判断，直至画出正确的连接电路图。做实验应熟悉各元件的特点之外，更主要是要充分利用多用电表的电压挡和欧姆挡进行各种测试（实验时用欧姆表测试前先用电压挡判定黑箱内无电源后，才能进行），对测量结果做出正确的分析，分析的步骤依据如下：（1）直流电压挡测电压，先试触观察指针偏转根据指针偏转确定正负极，如果两接点之间电压为零，两接点间无电源。如果两个接点之间电压为零，说明没有电源，如果有的电压不为零则箱内有电源，并可判断此电源正负极。（2）欧姆挡测两接点电阻时，正向和反向电阻差值较大，两接点之间就有二极管。（3）正反接电阻一样说明只有电阻，并记下电阻值。（4）若两点之间正反阻值差别较大，较小阻值比单独电阻略大，说明两接点间是二极管和电阻串联。根据以上画出各接点的元件连接图。

学生实验结束后再小结应用多用电表测判黑箱内电学元件的步骤思路如下。

老师小结后，让没有判断出来的学生继续探索，直到每一个组都能正确探索并画出连接图，然后各组互换黑箱再探索，并互相检查。

五、 典例分析，让学生熟练掌握多用电表的使用

【例1】   （2000年北京、安徽高考物理）在使用多用表测电阻时，有一个步骤是将两表笔短路，调节表上某旋钮，使指针指到表盘上电阻的示数为     处。测量某电池的端电压时，要将红表笔接到电池的      极。测量电流时，要使电流由      表笔流人多用电表。

解析： 测电阻用欧姆档先将红黑表笔短接，调节欧姆表的调零旋钮，使多用电表指针指到欧姆表盘上电阻示数为0Ω处。测量电池两端电压时，要将红表笔接到电池的正极。测量电流时，要使电流由红表笔流入多用电表。

【例2】   （97年全国高考物理）在图4电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数。在下列选挡中，符合操作规程的是 （  ）

A. 直流10V挡 B. 直流0.5A

C. 直流2.5V挡 D. 欧姆挡

解析： 该同学是带电操作，不能选择“欧姆挡”，排除D;由于是并联在电路中测量，不能选择“电流档”，排除B;电源电压为6V，C选项为直流2.5V挡，小于待测电压值，排除C;正确选项只能为A。

作者简介：

牟平，甘肃省白银市，甘肃省白银市平川中学。