第8～9节
多用电表的原理__实验：练习使用多用电表
1.欧姆表是依据闭合电路欧姆定律，由电流表改装而成，它由表头、电源和可变电阻三部分组成。
2．使用多用电表测电阻时，先要进行机械调零，选完挡后，再进行欧姆调零，每次重新选挡后都要重新进行欧姆调零。
3．利用多用电表可测量电压、电流、电阻，并可应用多用电表判断电路故障、检测二极管的极性及好坏等。
4．使用多用表的欧姆表时才用到内部电源，用电压挡或电流挡时，均用不到内部电源。
一、欧姆表 1．原理
依据闭合电路的欧姆定律，由电流表改装而成的。 2．内部构造
由表头、电源和可变电阻三部分组成。 3．测量原理
如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻R
x 时，通过表头的电流I ＝E
r ＋R g ＋R ＋R x 。改变R x ，电流I 随着改变，每个R x 值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I 值对应的 R x 值 ，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。
当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有I g ＝E r ＋R g ＋R ，若外加电阻R x ＝R ＋R g ＋r 时，电流为I ＝E R x ＋R ＋R g ＋r ＝1
2I g ，此时电流表
指针在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻。
二、多用电表 1．用途
共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量。 2．最简单的多用电表原理图
如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用，接通2时，
可作为欧姆表使用，接通3时，可作为电压表使用。
3．外形构造
如图所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及量程，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相当于对应的仪表。在不使用时，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。
三、实验：练习使用多用电表
1．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，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高。
(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度。
2．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，把多用表串联在电路中。注意使电流从红表笔流入电表。
3．测电阻
(1)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。换用不同量程必须重新调零。测量完毕，应把选择开关旋转到OFF挡。
(2)利用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或过小，误差都比较大，应使指针落在刻度盘的中间区域。
4．二极管的特点及其电阻测量
(1)特点：如图所示，它由半导体材料制成，有两个电极。正极和负极，电流从正极流入时电阻较小，从负极流入时电阻较大，即二极管具有单向导电性。
(2)电阻测量：正向电阻较小，反向电阻较大，可用多用电表判断它
的正负极或区分它的好坏。
①测正向电阻：选低倍率欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极。读数乘以倍率即为正向电阻。
②测反向电阻方法与测正向电阻类似，但应选择高倍率的欧姆挡。
1．自主思考——判一判
(1)欧姆表的内阻是电源内阻、表头内阻和滑动变阻器有效电阻之和。(√) (2)欧姆表的红表笔接内部电源的正极。(×)
(3)两表笔短接时，电流表满偏，意味着此时待测电阻为零。(√) (4)多用电表所有刻度线都是均匀的。(×)
(5)用多用表无论是测电压或是测电流时电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出。(√) (6)使用多用电表欧姆挡测电阻时，指针摆动角度越大，测量越精确。(×)
(7)欧姆表的每一挡的测量范围都是0～∞，所以使用过程中可以不用换挡，直接测电阻。(×)
2．合作探究——议一议
(1)在学习多用电表这节课之前，老师给每一个学习小组一个多用电表，观察表盘后，一个同学产生了疑问，为什么欧姆表的刻度线的零点在右边？又为什么是不均匀的？
提示：欧姆表的改装是根据闭合电路欧姆定律，用表头中的电流替代待测电阻，由电流为I ＝
E
R x ＋R ＋R g ＋r
可以知道，电流I 与待测电阻R x 有一一对应关系，但不是正比关系，
所以刻度是不均匀的，且R x 越小电流越大，指针的偏角越大，当R x ＝0(即两表笔短接)时电流最大，在刻度的最右端应该标0，故欧姆表的零刻度在右端。
(2)用多用电表的欧姆挡测甲元件的电阻时发现偏转角较大，接着去测乙元件的电阻时，发现偏转角很小，两个元件的电阻大小关系怎样？
提示：据多用电表的表盘可知，测甲元件偏转角大，说明电阻小，测乙元件偏转角小，说明电阻大，所以R 乙＞R 甲。
1．原理如图所示
2．刻度标注
(1)“0 Ω”标注：当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻R x ＝0，调节R 的阻值，使E r ＋R g ＋R ＝I g ，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为欧姆表刻度的零点。注意此时欧姆表的内阻是r ＋R g ＋R 。
(2)“中值”标注：保持R 不变，在两表笔间接一电阻R x 时，如图丙所示，使电流表指针恰指到满刻度的一半，即I g
2处，则此时R x ＝R g ＋R ＋r ，称为中值电阻，等于欧姆表内电
阻值。
(3)“∞ Ω”标注：当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻R x ＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞”点。
(4)一般位置标注：由闭合电路的欧姆定律I ＝
E
R g ＋r ＋R ＋R x
知，每一电流值都对应一电
阻值R x ，将电流刻度换成对应的电阻刻度，就可直接读电阻了。
1．[多选]关于多用电表上的欧姆刻度线，下列说法中正确的是( ) A ．零欧姆刻度线与零电流刻度线重合 B ．零欧姆刻度线与电流表满偏刻度线重合
C ．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密
D ．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越小，刻度线越密
解析：选BC 因为多用电表在不使用时，指针指在电流表的零刻度线上，但是此时欧姆表的两个表笔并没有接触，表笔之间的电阻无穷大，所以电流表的零刻度线对应的是欧姆表的无穷大刻度线。当电流表最大即处于满偏刻度上时，对应的电阻最小，所以零欧姆刻度线与电流表的满偏刻度线重合，选项A 错误，B 正确；从欧姆表的刻度盘上得知欧姆表的刻度是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密，选项C 正确，D 错误。
2．一个用满偏电流为3 mA 的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测300 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间，如果用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA 处，则被测电阻的阻值为( )
A ．100 Ω
B ．300 Ω
C ．600 Ω
D ．1 000 Ω
解析：选C 当电流达到满偏电流的一半时，所测电阻与内部电阻相同，为中值电阻， 中值电阻为R 内＝300 Ω，则E ＝I g ×R 内＝3×10－
3×300 V ＝0.9 V
再由I ＝E R 内＋R 测
，得R 测＝E I －R 内＝600 Ω，则C 正确，A 、B 、D 错误。
1．测量前的准备
测量前，先检查表针是否停在最左端的“0”位置，如果没有停在“0”位置，应用小螺丝刀轻轻地转动表盘下面中间的定位螺丝，使指针指零，通常称为机械调零。然后将红表笔和黑表笔分别插入正(＋)、负(－)测试笔插孔。
2．用多用电表测电压、电流
3．测量电阻的操作步骤
(1)选挡：把选择开关旋到欧姆挡上，并根据估测电阻的大小，选择好选择开关的量程。 (2)调零：把两只表笔接触，调整欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上。(注意：电阻挡的零位在刻度的右端)
(3)测量：把被测电阻接到红黑表笔之间，观察指针的示数。若指针偏转角度太大(太小)说明所选欧姆挡量程太大(太小)，应换挡重测直到指针指在表盘中间附近为止。
(4)读数：读出表盘上指针所指的数值，再乘以量程的倍率即为待测电阻的阻值。 (5)实验完毕，应将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。如果欧姆表长期不用，应取出表内的电池。
1．(1)参考多用电表面板完成下列填空：用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表________联接到被测电路中；若测电压时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表与被测电路________联。测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在电势________处，即电流从________表笔流进多用电表。
(2)如图为一正在测量中的多用电表表盘。
①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω。
②如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为________mA。
③如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V。
解析：(1)用多用电表测直流电流时，选择开关应置于“mA”挡，且把电表串联接入被测电路中；测电压时，把选择开关置于标有“V”处，且并联于被测电路两端，因红表笔与表头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在电势高处，即电流从红表笔进入多用电表。
(2)用多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡位倍率，才是电阻的测量值。
①因为选的是“×10”挡，所以读数为6×10 Ω＝60 Ω。
②因为用直流10 mA挡测电流，所以对应下面10 mA挡读数为7.2 mA(注意从直流刻度区读)。
③用直流5 V挡测时，电压为3.60 V。
答案：(1)mA串V并高红
(2)①60②7.2③3.60
2．某同学利用图示装置练习使用多用电表。
(1)测所接电源的电动势E：将多用电表的选择开关旋到_______挡并选择适当量程，把开关S1打向____________(填“a”或“b”)，开关S2打向__________(填“c” 或“d”)，读出并记下电表的示数，然后断开S1和S2。
(2)测定值电阻的阻值R(约为 1 000 Ω)：将多用电表的选择开关旋到欧姆挡的_______(填“1×”“×10”“×100”或“×1 k”)挡并进行欧姆调零，把开关S1打向__________(填“a”或“b”)，开关S2打向__________(填“c”或“d”)，读出并记下电表的示数，然后断开S1和S2。
(3)测电阻R中通过的电流I：将多用电表的选择开关旋到直流“10 mA”挡，把开关S1打向a，开关S2打向______(填“c”或“d”)，读出并记下电表的示数，然后断开S1和S2。
解析：(1)测电源电动势E时，要用直流电压挡，电源的正极和负极要直接接在红表笔和黑表笔上，故把S1打向a，S2打向c。
(2)定值电阻的阻值约1 000 Ω，故要用电阻挡×100测量，电阻要直接接在红表笔和黑表笔上，故把S1打向b，S2打向c。
(3)测量电流中的电流，电源、电阻和多用表要构成串联回路，电流从红表笔流进，从黑表笔流出，故把S1打向a，S2打向d。
答案：(1)直流电压(或_V_)a c(2)×100b c(3)d
3．有一内阻未知(约2 kΩ～6 kΩ)、量程(0～3 V)的直流电压表。某同学用一多用电表的欧姆挡，直接去测量该电压表的内阻，则欧姆挡的选择开关应拨至倍率“×_______”挡。该同学先将红黑表笔短接调零后，应选图______(选填“甲”或“乙”)的方式连接。在实验中，欧姆表的刻度盘如图丙所示，则电压表的电阻应为______ Ω。
解析：当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，电压表内阻约为2 kΩ～6 kΩ，表盘中央刻度线约为30，为准确测量电压表内阻，应选择×100挡，欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，应选择图甲；由图示表盘可知，电压表内阻为：40×100 Ω＝4 000 Ω。
答案：100甲 4 000
[典例]如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，他采用多用电表的欧姆挡检查故障。
(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________。
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
[解析]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)断开(2)D
电路故障检测方法
(1)判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程的选取。可分以下三种情况作出判断：
①如果电压表读数为零，说明可能在和电压表并联的路段之外有断路，或该并联路段内有短路。
②如果电压表有示数，说明在和电压表并联的电路之外无断路或该并联路段内无短路。
③如果电压表示数等于电源电动势——可能和电压表并联的电路间有断路，而该并联
路段之外的电路无断路。
(2)若用电流表判断，则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程，否则会损害电流表。
(3)利用欧姆挡检测时要谨慎，必须确认无电压的情况下使用，而且要将待测元件与电路断开。
1．如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源
的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用
电表指针的示数。在下列选项中，符合操作规程的是()
A．直流10 V挡B．直流0.5 A挡
C．直流2.5 V挡D．欧姆挡
解析：选A因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可。由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全。估测电路中电流，最大值可能为I m
＝E
R2＝6
5A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只有选用直流10 V挡。
2．在如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡。
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明__________________可能有故障。
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
解析：用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开，在点1和点2已接好的情况下，应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压；点1和点2同时断开时，可以用欧姆挡进行测量。在开关闭合时，若测得5、6两点间电压接近电源电动势，可知开关或连接点5、6出现故障。把小灯泡拆离电路后，检验小灯泡是否断路可用多用电表的欧姆挡调零后进行测量，如果电阻无穷大，说明灯泡是断路的。
答案：(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6
(3)①将多用电表挡位调至欧姆挡；②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；
③测量小灯泡的电阻，如电阻为无穷大，表明小灯泡有故障。
1．“电学黑箱”的常见种类
(1)纯电阻黑箱；
(2)纯电源黑箱；
(3)由电阻和电源组成的闭合电路黑箱；
(4)含电容器、二极管的黑箱。
2．常见元件的特性及测量现象
3．用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思路
根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后，再根据各接点间测量的数据进行逻辑推理，最后确定出元件的位置和连接方式。
1．用多用电表探测如图所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和
F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内
部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很
小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是选项图中的()
解析：选B红表笔接F，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进，电流方向从E到F，只有B正确。
2．如图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。
(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况。
(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图所示。
请将记录表补充完整，并在黑箱图所示的黑箱中画出一种可能的电路。
解析：(1)使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A，使指针指到左边的“0”刻度线处。
(2)为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b。
(3)欧姆表的读数为5.0×1 Ω＝5.0 Ω；每对接点间正反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，只有电阻，由测量电阻最大值为15.0 Ω可知，每个电阻的最小值为5.0 Ω，接法如图甲所示；电阻值还可能为10.0 Ω，接法如图乙所示。
答案：(1)A(2)短暂(3)5.0见解析图
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
解析：选AD多用电表内只有一个表头，所以A选项正确；对于多用电表，电流都是从红表笔流进，从黑表笔流出。其他测量电流的来源都是外电路提供的，但是欧姆挡和其他挡不同，它是靠内部电源提供电流的。
2．如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的()
解析：选A红表笔接内部电源的负极，且内部电阻为可变电阻用以欧姆调零，则选项A正确。
3．用一个满偏电流为10 mA、内阻为40 Ω的表头，一个电动势为1.5 V、内阻不计的干电池和一个可变电阻组装成一个欧姆表，应当选择的可变电阻的规格是() A．0～20 ΩB．0～50 Ω
C．0～100 ΩD．0～200 Ω
解析：选D表头的满偏电流为10 mA，欧姆调零时有R＋40 Ω＝E
I g＝150 Ω，故R＝
110 Ω，可变电阻应当选择0～200 Ω，否则不能调零，选项D 正确。
4.如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R 的电阻时，指针偏转至满刻度45处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1
5处，
则该电阻的阻值为( )
A ．4R
B ．5R
C ．10R
D ．16R
解析：选D 当进行电阻调零时，根据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即I g
＝
E R 内
，当测量电阻值为R 的电阻时，有4I g 5＝E R 内＋R ，设待测电阻阻值为R ′，则有I g
5＝
E
R 内＋R ′
，联立各式即可得到结论。
5.用多用电表欧姆挡测阻值约为80 Ω的电阻R
1及阻值约为30 kΩ的电阻R 2的阻值，多用电表表盘刻度如图所示。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“OF
F ”的位置；
F ．将两表笔分别接到R 1两端，读出R 1的阻值，随后即断开；
G ．将两表笔分别接到R 2两端，读出R 2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_______________________________________。 解析：用多用电表测电阻的一般步骤为：调机械零点→选挡→调欧姆零点→测量→断开→将选择开关置“OFF ”挡或交变电压最高挡。注意每换一个挡位，需重新调欧姆零点。选挡的原则是使在测电阻时指针尽量指在表盘中央部分，一般应使指针指在满偏的13～2
3之
间，即2R 中～1
2R 中之间。例如题图中表盘中央位置的刻度为150，若选“×10”挡，则R 中
＝1 500 Ω，测量范围为750 Ω～3 kΩ为佳。
答案：HAIFCIGE
6.把一量程6 mA 、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材：A.电源E ＝3 V(内阻不计)；B.变阻器0～100 Ω；C.变阻
器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔。
(1)变阻器选用________。
(2)红表笔接________端，黑表笔接________端。
(3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________。
解析：(1)两表笔直接接触时，调节变阻器阻值使电流达到满偏I g＝
E
R g＋R0
，解得R0＝
400 Ω，故变阻器应选C。
(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端。
(3)电流I＝2 mA时，有I＝E
R g＋R0＋R x
，解得R x＝1 000 Ω。
答案：(1)C(2)N M(3)1 000 Ω
7．多用电表是实验室和实际生产中常用的仪器。
(1)如图所示是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到________或________位置，在进行电压测量时，应将S拨到________或________位置。
(2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图a、b所示。若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________ Ω；若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是________V。
解析：(1)在进行电阻测量时，表内要有电源，所以要接到3或4位置；在进行电压测量时，表头要串联电阻，所以要接到5或6位置。
(2)由题图知若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，读数时要读最上方的刻度盘，被测电阻的阻值是50×10 Ω＝500 Ω；若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，读数时要读中间的刻度盘，所以被测电压是2.00 V。
答案：(1)3456(2)500 2.00
8．某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：
多用电表、电压表(量程5 V，内阻十几千欧)、滑动变阻器(最大阻
值5 kΩ)、导线若干。
(1)将多用电表挡位调到电阻“×100 Ω”挡，再将红表笔和黑表笔
短接，____________；
(2)将图中多用电表的红表笔和_______(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端；
(3)若多用电表挡位调到电阻“×100 Ω”挡测量，指针偏转角度过小，应换_________挡(填“×10 Ω”或“×1 k”)；
(4)换挡后重新进行(1)的步骤后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示。多用电表和电压表的读数分别为_______和________。
解析：(1)欧姆表使用前一定要进行欧姆调零。
(2)电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2。
(3)欧姆表的指针偏角过小，说明待测电阻的阻值较大，即所选的倍率过小，应选择大一挡的倍率，所以应该换用×1 k挡。
(4)欧姆表读数＝倍率×表盘读数，即：1 k×15 Ω＝15 kΩ；电压表最小分度为0.1 V，故读数为3.60 V。
答案：(1)进行欧姆调零(2)1(3)×1 k(4)15 kΩ 3.60 V
9．如图是欧姆表的工作原理图，完成下列问题。若表头的满偏电流为I g＝500 μA，干电池的电动势为1.5 V。
(1)这只欧姆表的总内阻为多少欧姆？
(2)把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表表盘电阻值填在下表中：
解析：(1)欧姆表的内阻为R内＝E
I g＝1.5
500×10－6
Ω＝3 000 Ω＝3 kΩ；
(2)当电流表示数为零时，待测电阻阻值为：∞；满偏电流500 μA对应的外电阻为：0；欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，
由闭合电路欧姆定律得I＝E
R内＋R x
，
待测电阻阻值：R x＝E
I－R内，代入数据解得：
250 μA、300 μA、500 μA对应的阻值为：3 kΩ、2 kΩ、0 kΩ。
答案：(1)3 kΩ(2)见下表
10.A、
B、C，如图甲所示，今用多用电表的欧姆挡进行测量，测量的阻值如下表所示，试在虚线框(图乙)中画出盒内元件的符号和电路。
解析：根据AC间的电阻阻值情况可知，AC间显然为一只电阻；根据BC间测得的阻值情况及二极管的单向导电性可知，BC间应是一只二极管，且B接负极，C接正极；AB 间测得的阻值情况进一步说明上述判断是合理的，所以盒内元件的连接情况如图所示。
答案：见解析
高中物理-楞次定律实验教学案例 这一节研究的是判断感应电流方向的一般规律,是本章教学的重点和难点。一是其涉及的因素多（磁场方向、磁通量的变化,线圈绕向、电流方向等）,关系复杂；二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。因此,学生理解楞次定律有较大的难度。为此笔者不按教材的思路进行实验,而是另辟蹊径,进了一些创新实验,具体设计如下： 一、复习知识引出课题 教师：1820年奥斯特发现电能生磁,1831年法拉第发现磁也能生电,我们把利用磁场产生的电流叫做感应电流。那么感应电流产生的条件是什么？ 学生：闭合回路的磁通量发生变化。 实验1（教师演示）（如图1） 磁铁N极靠近与电流计连接的闭合线圈,磁通量增加,回路有感应电流；磁铁N 极远离与电流计连接的闭合线圈,磁通量减少,回路有感应电流。 教师：前后两次电流计指针偏转方向不同,意味着感应电流方向不同。那么感应电流的方向与什么因素有关？如果没有电流计我们将如何判断感应电流方向？实验设计目的： 1.复习感应电流产生的条件 2.引出感应电流的方向与什么因素有关这一课题 图1 二、实验探究,总结规律 实验2. 磁铁吸铝环（教师演示） 教师：磁铁能吸引铁钴镍等金属,能否吸引金属铝？ 学生：不能 教师：将铝环与强磁铁接触释放,铝环掉落。 教师：演示实验2（如图2） 将闭合铝环平放,强磁铁N极靠近铝环,然后 迅速往上移动,结果铝环被吸引起来。 学生：惊讶 图2
教师：为什么磁铁能够把铝环吸引起来呢？ 学生：磁铁离开铝环,通过铝环的磁通量发生变化产生感应电流,感应电流的磁场与磁铁的磁场发生了作用。 教师：很好,那么环形电流的磁场类似于何种磁体的磁场分布情况呢？ 学生：条形磁铁。 教师：那么刚才用强磁铁吸引铝环可不可以看做磁铁吸引磁铁呢？ 学生：可以。 教师：我刚才的强磁铁的下端为N 极,那么能否判断出铝环感应电流产生的磁场分布情况呢？（如图3） 学生：可以,铝环上端是S 极,下端是N 极。 教师：那么我们能否根据所判断的极性来确定感应电流的方向呢？依据是什么？ 学生：可以,用安培定则。 教师：为此,我们若要判断感应电流的方向,可以先判断感应电流磁场的方向。 那么感应电流的磁场方向如何来判断呢？有没有相应的规律呢？我们通过实验进一步来探究。 实验设计目的：让学生能够将感应电流的方向与磁场的方向通过安培定则紧密地联系在一起,从而为进一步探究规律明确了方向。 实验3 探究楞次定律（学生分组） 教师：若将铝环竖直放置,再将磁铁远离,铝环又会做出怎样的反应呢？（展示实验装置,如图4）铝环与磁铁之间一定是引力么？与磁铁的极性有没有关系呢？ 师生共同归纳得出四种实验情形,N 极靠近、N 极远离、S 极靠近、S 极远离.（如图5）。 N S v N S v N S v N S v N S v 图3 图5 图4
高考物理多用表读数练习专题 多用电表 【例】（2008年宁夏理综） 图1为一正在测量中的多用电表表盘. （1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为Ω。 （2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 mA。 （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V。 答案: (1)60 (2)7.18 (3)3.59 练习1、某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如图2所示，则其电阻值是__________。如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新____________________。 练习2、用多用表测量电流、电压或电阻时，表盘指 针的位置如图21＇-3所示。如果选择开关指在“ｖ—2.5” 位置时，测量结果为；如果选择开关指在“ｍ Ａ—10”位置时，测量结果为；如果选择开 关指在“Ω×100”位置时，测量结果为。 练习3、（08上海长宁区一模）如图所示是学生实验 用的多用表刻度盘，当选用量程为25V的电压档测量电压 时，表针指于图示位置，则所测电压为_____V；若选用倍 率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指于同一位置， 则所测电阻的阻值为_______Ω；用多用表测电阻所运用 的原理是___________________________________．
练习4、（（08上海浦东新区一模）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mＡ；若选 用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针 也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值 为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约 2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确， 应选的欧姆档是_________（选填“×10”、 “×100”或“×1K”）。换档结束后，实验操 作上首先要进行的步骤是____________。 参考答案 练习1、12Ω，“×10挡”，调整欧姆零点 练习2、0.860V（或0.855V ，或0.865V）；3.44mA（或3.42mA ，或3.46mA）；2.8kΩ 。 练习3、15.5 1400 闭合电路欧姆定律 练习4、30.7-30.9 mＡ；1.5×103 Ω。×1K ，调零
高中电学实验第一讲：电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即 R V=∞，R A=0用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ 若将图一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流表内接法，则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字：“大内小外”。 2、误差分析 （1）、电流表外接法
由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为ab间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出，此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) （ 2）、电流表内接法 其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和， 故：R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即" 大内"；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。 3、电路的选择 （一）比值比较法
高中物理教学案例：都是“加速度” 1.问题的产生 去年国庆，我的第一届学生聚会，我是班主任，同时任教他们高一入门的物理课，被他们邀到现场，大家非常开心，由于是高中同学，不免要回忆高中时代的一些生活学习片断，一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答： ●你是指抛上去还是落下来的过程？（一个女孩子，也是医科大学毕业的） ●上升加速度朝上，下降时加速度朝下。（军事指挥院校的本科毕业生干脆利索地回答） ●上升过程速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧。（师大学毕业的，不是学物理专业） ●最高点苹果都停下来了，肯定没有加速度。（竟然是一个重点大学理工科毕业学生的回答） ●老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。（一个女孩，后来学文科了） 2. 他们是这样学的，我是这样教的 加速度的概念在高中物理中的地位不言而喻，它贯穿高中物理始终，但过不了三五年，他们将这些东西抛到了九霄云外，抑或将加速度概念扭曲。也就是上面回答的那些根深蒂固的“加速度”答案。 想想原来我的教学方法，基本上都是两种模式进行导入： 第一种是列一个如下所示的表格作为新课的引入： 然后设计问题：根据表格中的信息回答下列问题： 1.哪一个速度改变量大？ 2.哪一个所用时间长？ 3.哪一个速度变化快？
学生讨论回答完毕，老师总结：单位时间速度的改变量就叫加速度。然后转身在黑板上醒目地写上今天的主题：“速度变化的快慢 加速度”． 第二种是作速度-时间图像进行导入： 作出两物体的v —t 图像，都是匀变速直线运动，同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。 学生：甲图中，物体的速度每5秒变化30m/s ， 乙图中，物体的速度每5秒变化10m/s 。 师：哪个物体的速度改变要快一些呢？ 学生：甲物体，因为甲的速度每秒才改变6m/s 。 师：对，今天我们就来引入一个新概念——加速度，来描述速度改变的快慢． 这两种方式估计是全中国千千万万的物理教师通常的教学方法，以生活中常见的物体的速度、速度的变化、速度的变化快慢来引出“加速度”，最终迫不及待地给出定义：用来描述速度变化快慢的物理是就叫加速度。然后说出加速度的矢量性，有正负之分，再进行交流与讨论，对公式进行巩固等等。对于加速度方向问题，更是弄得学生晕头转向。教材对加速度方向的描述为“加速度也有方向，在直线运动中，通常取物体初速度0v 的方向为正方向，当末速度0t v v ，加速度a 为正值，表明加速度方向与初速度的方向与初速度0v 的方向相同，物体在加速；这句话我一直耿耿于怀，除了表述使你发晕之外，再找不到其它价值所在，何况还经不起推敲。 为此，我建议取一个合理的中文名词取代“加速度”。
高中物理电学实验多用 电表的使用 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
——多用电表的使用与读数 1．(2018届高三·大连调研)用如图甲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。 (1)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”刻度线。 ②将K旋转到电阻挡“×100”位置。 ③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的“0”刻度线。 (2)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图乙所示。则通过P的电流方向是________(选填“a→b”或“b→a”)，为使测量比较精确，应将选择开关旋到________的倍率挡位上，并需要重新调零，再进行测量。 解析：(1)①首先要对表盘机械校零，所以旋动的部件是S。③欧姆表选挡后要进行欧姆调零，将“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处。(2)表盘上的负极接欧姆表内部电源的正极，所以通过P的电流方向是b到a；题图乙中指针偏转角度太大，为了得到比较准确的测量结果，必须使指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调小。 答案：(1)①S③T(2)b→a×10 2．某同学在测量一只小灯泡电阻的实验中，连接了如图甲所示的实物电路图。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表的示数为零。 (1)他借助多用电表检查小灯泡。先断开开关，把多用电表的选择开关旋到“×1”
挡，再进行________调零；又将红、黑表笔分别接触①、②接线柱，多用电表的表盘恰好如图乙所示，说明小灯泡正常，此时的电阻为________Ω。 (2)他将多用电表选择开关旋于某直流电压挡，将红、黑表笔分别接触②、③接线柱；闭合开关，发现电压表的示数约等于电源电动势，说明②、③接线柱间的导线出现了________(选填“断路”或“短路”)。 (3)故障排除后，为了使电流表的示数从零开始，要在________(选填“①、④”或“③、④”)接线柱间再连接一根导线，并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。 解析：(1)根据欧姆表的使用方法可知，每次选完挡后应重新进行欧姆调零；欧姆表的读数为R＝6.0×1 Ω＝6.0 Ω。 (2)将红、黑表笔分别接触②、③接线柱，闭合开关，发现电压表的示数约等于电源电动势，说明②、③接线柱间的导线出现了断路。 (3)为使电流表的示数从零开始，变阻器应采用分压式接法，所以应在③、④接线柱间再连接一根导线；闭合开关前应将滑片置于输出电压最小的最左端。 答案：(1)欧姆6(或6.0)(2)断路(3)③、④左 3．(2017·西北工业大学附中质检)在物理课外活动中，王聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻R g＝10 Ω、满偏电流I g＝10 mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。 (1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________。 (2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，王聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验： ①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏。 ②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时
2.8欧姆表多用电表同步练习 1. 欧姆表电阻调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是…（） A．这个电阻值很小 B．这个电阻值很大 C．为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量 D．为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量 2. 用多用电表测量直流电压U和测量电阻R时，若红表笔插入正（+）插空，则（） A．前者（测电压U）电流从红表笔流入，后者（测电阻R）电流从红表笔流出 B．前者电流从红表笔流出，后者电流从红表笔流入 C．前者电流从红表笔流入，后者电流从红表笔流入 D．前者电流从红表笔流出，后者电流从红表笔流出 3. 如下图中，B为电源，R1、R2为电阻，K为电键。现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（） A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处 B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处 C．将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处 D．将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处 4. 有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程分别为“×1”、“×10”、“×100”、“×1 k”。某学生把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很大，为了减少误差，他应该换用的欧姆挡和测量方法是……………………………………………（）A．用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮 B．用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮 C．用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮 D．用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮 5. 如图所示的电路为欧姆表原理图，电池的电动势E=1.5 V，G为电流表，满偏电流为200μA。当调好零后，在两表笔间接一被测电阻R x时，电流表G的指针示数为50μA，那么R x的值是………………………（）
高中物理实验的创新性设计 令狐文艳 摘要：为了更好地培养学生的科学素养与创新能力，教师需要在教学中设计创新性的实验。这要求教师提高自身的知识储量，培养自身的创新意识，掌握一定的创新方法。缺点列举法、希望点列举法、信息交合法等创新技法可为物理实验的创新性设计提供广阔的思路，但不应忘记创新性设计的目的——为教学目标的实现服务。同时，安全性、科学性、实用性、适用性等原则仍是物理创新性设计时所要考虑的最基本原则。关键词：物理实验；创新性设计；缺点列举法；希望点列举法；信息交合法 一、物理实验创新性设计的意义 作为一门建立在实验基础上的基础自然学科，物理学在研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律之外，也注重对所采用的实验手段和思维方法的研究。因此，物理的教学始终离不开物理实验的教学：有趣的实验现象是激发学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的催化剂，亲手的操作是培养学生物理技能和实践能力的最佳途径；此外亲身的实验经历能让学生体验科学探究的过程、了解科学研究的方法，有助于提高学生的科学素养。
作为教学活动的主导者，教师首先要对实验在物理教学中的重要性有足够的认识，其次要充分利用教材中已有的实验资源，并能够够根据教学实际设计一些创新性的实验。这种创新性的实验设计可以是对教材已有实验的改进，以解决个别实验取材不易、操作不便、实验效果不明显等弊端；也可以是基于教学需要的全新设计，以弥补教材的不足，帮助学生构建一些重要的物理概念和物理规律。 物理实验的创新性设计，是教师秉承新课程标准课程开放性理念，由课程的复制者走向课程的创造者的有效尝试。它可以有效地促进学生自主地、富有个性地学习，对学生的科学探究能力、实践能力和创新意识的培养大有裨益。 二、物理实验创新性设计的方法 那么我们该如何在教学实践中进行创新性的实验设计呢？ 创新需要丰富的创造力，而一个人的创造力由他所拥有的知识储量、创造性思维能力和创新技法三个因素共同决定。因此要进行创新性的实验设计，教师要有终身学习的意识，力求在专业上不断进步，不断提高自身的知识储量和创造性思维能力。然而知识是无穷无尽的，创造性思维能力的培养也绝非一日之事，因此要想在短时间提高创造力，掌握必要的创新技法是简单而有效的方法。 创新技法的种类非常之多，本文将结合《感应电流的方向》（鲁科版高中物理选修3-2第2章第1节）中的两个实
高中物理实验教学案例 物理实验教学案例 一、案例研究的背景和目的 本案例的研究将结合本校的实际情况，体现时代发展对 中学物理实验教学的要求。其中以中学物理教学大纲为准绳， 以新课改的高中物理教材中的演示实验、学生实验为基础， 坚持理论与实验相结合的原则，灵活贯彻学以致用、实事求 是、因材施教、突出个性的教学方法，使学生通过实验获得 物理学基础知识，形成基本的物理学观点，初步掌握研究自 然科学的方法之一——实验法，为学生的终生学习和工作奠 定良好的基础。 二、案例过程的总结及认识 1.建议增加演示实验，优化实验过程要持久地保持学生学习物理的兴趣，光靠课本上的演示实验是不够的，应充 分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材，结合特定的物 理情境(如新课引入、巩固概念规律、评讲习题等)，增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性，激发学生的好奇心 和求知欲，引发学生思维，引导学生发现问题，解决问题。 教材有一些内容或实验只作为“做一做”或课外实验来处 理，实际上，很多内容都可以通过仪器和方法的改进来优化 为演示实验。比如在“超重和失重”一节中，课后的“做 一做”就可以改进为演示实验。找一个用过的易拉罐、金属
罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手指，水就从洞中射出来。如果放 开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水将不再从洞中射出。 对于演示超重失重现象还可以做如下的改进： (1)在易拉罐底部开一个出水孔(开得小一点)，在罐中水位较低时，由于表面张力的作用，水不从小孔流出。若使 罐子突然向上加速运动，水就会从孔中喷出，由此可以说明 超重现象。 (2)用透明的塑料可乐瓶，里面装入大半瓶水，盖上瓶塞，由于重力的作用，空气在水面的上方，水面是平的。将 塑料瓶向上抛出，可以看到，瓶中的空气在水中形成了一个 或几个大小不同的空气泡，呈球形。 (3)在悬挂的木板上放一块砖，在砖和木板之间放一条 纸带。静止时抽动纸带，由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断吊砖的悬挂线，而使砖块和木板自由下落(下方放置减撞垫)，则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。教材的有些章节对于公式或定律的导出几乎是灌输式的，在这种地方，我们完全有必要加入一些形象而又简单的 演示实验来说明定律或公式得出的原因或用以说明验证。 2.变部分演示实验为学生实验，培养学生创新的能力 把演示实验改为学生实验，让学生去做、去观察、去想、去
第二章 直流电路 学生实验四：练习使用多用电表 【学习目标】 1.了解欧姆表和多用电表的结构和原理 2.小组合作实验探究，学会使用多用电表测量电流、电压、电阻，判断二极管的正负 3.激情投入，领会科学探究中严谨、务实、友好合作的精神和态度 重点：使用多用电表测量电流、电压、电阻 难点：使用多用电表测量电阻的步骤和方法 课前预习案 1、多用电表的原理：(1)表盘:多用电表可以用来测量 、 、 等，并且每一种测量都有几个量程。外形如图。上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为 ，它的四周刻有各种测量项目和量程。另外，还有欧姆调零旋钮，指针定位螺丝和测试笔的插孔。 (2)二极管的单向导电性:晶体二极管是半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图甲所示。 晶体二极管具有 性(符号上的箭头表示 允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时， 它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管 加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所 示。 2、欧姆表的原理：依据闭合电路的欧姆定律制成，是由电流表改装而成的。 (2)内部构造:由 、 和 三部分组成。 3、测量原理: 如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻Rx 时，通过表头的电流I=E/(r+Rg+R+Rx)。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。 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流 表达到满偏， 此时有 若外加电阻Rx=R+Rg+r 时， 电流为 此时电流表指针在刻度盘的中央， 该电阻值叫 电阻。 4、实验步骤： (1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。 (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不 指零，则可用小螺丝刀进行 调 零。 (3)将红、黑表笔分别插入“+”“-” 插孔。 (4)如图甲所示连好电路，将多用电表 选择开关置于直流电压挡，测小灯泡 的 。 (5)如图乙所示连好电路， 将选择开关 g g E I ,r R R =++g x g E 1I I R R R r 2==+++ ，
人教版高中物理选修3-1 知识点梳理 重点题型（常考知识点）巩固练习 多用电表 【学习目标】 1．了解欧姆表的内部结构和刻度特点。 2．了解多用电表的基本结构，学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。 3．会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，判断二极管的正、负极。 【要点梳理】 要点一、欧姆表 1．内部构造：欧姆表是由电流表改装而成的，它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成． 2．基本原理 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图所示，G 是电流表（表头），内阻为g R ，满偏电流g I ，电池的电动势为E ，内阻为r ，电阻R 是可变电阻，也叫调零电阻． （1）当红、黑表笔相接时（如图甲所示），相当于被测电阻0x R =，调节R 的阻值，使g g E I r R R =++，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点，g r R R ++（）是欧姆表的内阻． （2）当红、黑表笔不接触时（如图乙所示），相当于被测电阻x R =∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是刻度的“∞”点． （3）当红、黑表笔间接入被测电阻x R 时（如图丙所示），通过表头的电流
g x E I r R R R =+++．改变x R ，电流I 随着改变，每个x R 值都对应一个电流表，在刻度盘上直接标出与I 值对应的x R ，就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值． （4）当g R R R r =++时，12 g I I =，指针半偏，令欧姆表内阻g R R R r =++内，则当指针半偏时，表盘的中值电阻g R R R R r ==++中内． 要点诠释： （1）当欧姆表未接入电阻，处于断路状态，即x R →∞时，电路中没有电流，指针不偏转，故刻度盘最左端为∞处．故当电路接入电阻后如果偏角很小。表明被测电阻阻值较大． （2）当欧姆表表笔直接相连，即0x R =时，表路中电流最大．指针偏满，故电阻零刻度在最右端满偏电流处． （3）x R 与I 是非线性关系，故电阻挡表盘刻度不均匀．从表盘上看，“左密右疏”，电阻零刻度是电流最大刻度，电阻“∞”刻度是电流零刻度． 要点二、多用电表 1．功能： 多用电表又叫“万用表”，是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器，它们共用一个表头．由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点，在科学实验、生产实践中得到广泛应用． 2．外部结构： 如图所示是一种多用电表外形图，表的上上半部分为表盘，下半部分是选择开关，周围标有测量功能的区域及量程．将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通．在不使用时，应把选择开关旋到OFF 挡，或交流电压最高挡．
高中物理实验设计原则 1实验的设计 最初的高中物理实验手册对验证机械能守恒实验的设计，是让重锤连接一条纸带，纸带穿过竖直固定的电火花计时器的限位孔(如图1所示)，接通计时器电源，手提纸带从高处静止释放重锤，重锤和纸带一起加速下落，打点计时器在纸带上记录了重锤的运动情况．重复做多次试验，然后选择一条打点清晰的纸带(如图2所示)来研究重锤下落是否机械能守恒．重锤从静止开始下落，要求出减少的机械能mgh，首先要找到开始下落时的那个纸带上的那一个打点O点．设计者利用理论计算。所以把距离为2mm的两个打点的那一个点记做是静止下落的起始点O点．这样就可以用刻度尺测量出重锤下落的高度hOB，算出减少的机械能．再利用短时间内AC平均速度约等于B点的瞬时速度．实验分析从以上试验设计原理上去分析以上的实验设计，似乎都一一满足了．而且此实验设计简便，测量数据较少，数据处理也很方便，这样也同时提高了实验的精确性．只是实验中纸带下落过程受到打点计时器和空气的阻力，但重锤的重力远大于阻力．因此数次的实验结果也比较符合设计者的预想．粗略看来此实验的设计较为成功，但问题出在初始点O点的确定上，即2mm的推导上． 2实验的改进 设计者为了避开因寻找起始点而犯的科学性错误，现行的物理实验手册中在处理纸带时，实验不再确定起始点，而是随机取了纸带中较为清晰的两点A、B(如图3所示)，验证重锤从A到B的过程中机械能是否守恒．实验要量出AB的距离，然后用短时间内平均速度约等于瞬时速度。实验分析实验的操作过程没有发生变化，只是在纸带打点处理上进行了改进，而改进后的实验没有了科学性错误，并且也是切实可行的．从实验设计原则上看都满足了七大原则，那这样的实验设计是不是完美了呢?不需要做任何的优化了呢?其实我们可以发现这实验设计也有它的缺陷存在．①实验至少需要测量三段距离，要计算两个瞬
第二章直流电路 学生实验四：练习使用多用电表 【学习目标】 1.了解欧姆表和多用电表的结构和原理 2.小组合作实验探究，学会使用多用电表测量电流、电压、电阻，判断二极管的正负 3.激情投入，领会科学探究中严谨、务实、友好合作的精神和态度 重点：使用多用电表测量电流、电压、电阻 难点：使用多用电表测量电阻的步骤和方法 课前预习案 1、多用电表的原理：(1)表盘:多用电表可以用来测量、、等，并且每一种测量都有几个量 程。外形如图。上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为 ，它的四周刻有各种测量项目和量程。另外，还有欧姆调零旋钮，指针定位螺丝和测试笔的插孔。 (2)二极管的单向导电性 :晶体二极管是半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符 号如图甲所示。 晶体二极管具有 性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管 加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所 示。 2、欧姆表的原理：依据闭合电路的欧姆定律制成，是由电流表改装而成的。 (2)内部构造:由 、和三部分组成。3、测量原理: 如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻 Rx 时，通过表头的电流I=E/(r+Rg+R+Rx)。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。 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时， 调节滑动变阻器使电流表达到满偏， 此时有若外加电阻Rx=R+Rg+r 时，电流为此时电流表指针在刻度盘的中央，该电阻值叫 电阻。4、实验步骤： (1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。 (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不 指零，则可用小螺丝刀进行 调零。 (3)将红、黑表笔分别插入“ +”“-”插孔。 (4)如图甲所示连好电路， 将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡的。 (5)如图乙所示连好电路， 将选择开关 g g E I ,r R R g x g E 1I I R R R r 2，
高中物理实验的创新性设计 摘要：为了更好地培养学生的科学素养与创新能力，教师需要在教学中设计创 新性的实验。这要求教师提高自身的知识储量，培养自身的创新意识，掌握一定的创新方法。缺点列举法、希望点列举法、信息交合法等创新技法可为物理实验的创新性设计提供广阔的思路，但不应忘记创新性设计的目的——为教学目标的实现服务。同时，安全性、科学性、实用性、适用性等原则仍是物理创新性设计时所要考虑的最基本原则。 关键词：物理实验；创新性设计；缺点列举法；希望点列举法；信息交合法 一、物理实验创新性设计的意义 作为一门建立在实验基础上的基础自然学科，物理学在研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律之外，也注重对所采用的实验手段和思维方法的研究。因此，物理的教学始终离不开物理实验的教学：有趣的实验现象是激发学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的催化剂，亲手的操作是培养学生物理技能和实践能力的最佳途径；此外亲身的实验经历能让学生体验科学探究的过程、了解科学研究的方法，有助于提高学生的科学素养。 作为教学活动的主导者，教师首先要对实验在物理教学中的重要性有足够的认识，其次要充分利用教材中已有的实验资源，并能够够根据教学实际设计一些创新性的实验。这种创新性的实验设计可以是对教材已有实验的改进，以解决个别实验取材不易、操作不便、实验效果不明显等弊端；也可以是基于教学需要的全新设计，以弥补教材的不足，帮助学生构建一些重要的物理概念和物理规律。 物理实验的创新性设计，是教师秉承新课程标准课程开放性理念，由课程的复制者走向课程的创造者的有效尝试。它可以有效地促进学生自主地、富有个性地学习，对学生的科学探究能力、实践能力和创新意识的培养大有裨益。 二、物理实验创新性设计的方法 那么我们该如何在教学实践中进行创新性的实验设计呢？ 创新需要丰富的创造力，而一个人的创造力由他所拥有的知识储量、创造性思维能力和创新技法三个因素共同决定。因此要进行创新性的实验设计，教师要有终身学习的意识，力求在专业上不断进步，不断提高自身的知识储量和创造性思维能力。然而知识是无穷无尽的，创造性思维能力的培养也绝非一日之事，因此要想在短时间提高创造力，掌握必要的创新技法是简单而有效的方法。 创新技法的种类非常之多，本文将结合《感应电流的方向》（鲁科版高中物理选修3-2第2章第1节）中的两个实验介绍缺点列举法、希望点列举法和信息交合法三种创新技法在物理实验创新性设计中的应用。 （一）缺点列举法
付出是成功的基石 ——《楞次定律》探究案例 【案例背景】 教材指明了教学的方向，让学生通过自己的亲身体验经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。其目的在于让学生通过自己的亲身体验来了解知识的形成和发展过程,丰富他们的学习经历,提高他们学习物理的积极性和主动性,激发学生学习物理的兴趣,同时在探究中发现问题、解决问题，提高学生的科学素养。 【教材所处的地位】 法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律，一个判定感应电动势的大小，一个判定感应电流的方向，二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。楞次定律是电磁学的一个重要规律，对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础，在高考试题中常以综合题的形式表现出来，要求学生能够灵活的运用。本节内容的课程标准：通过探究，理解楞次定律。在本节课的教学中要充分发挥学生的主体作用，使全体学生积极参与到教学中来，努力做好探究实验，并且仔细观察实验现象，从中总结出存在的物理规律。 【学情分析】
本节课是规律的探究课。面对新现象，新问题，且没有唯一固定的答案，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。本节内容，数学运算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，运用了学生自主实验探索的教学方法，边实验边教学，引导学生观察、分析、归纳实验现象，得出结论。 【教学目标】 1、知识与技能： 1）通过实验探究得出感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，并会叙述楞次定律的内容； 2）理解楞次定律内容中“阻碍”二字的含义； 2、过程与方法： 1）动手实验，体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题； 2）关注实验现象，总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。 3）通过思考与讨论，能对楞次定律进行初步应用。 3、情感态度与价值观： 学生直接参与物理规律的创造过程，激发学生对科学实验的探究热情，培养学生热爱科学、尊重知识的良好品德。 【重点难点】
练习使用多用电表 练习使用多用电表 主标题：练习使用多用电表 副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。 关键词：多用电表 难度：3 重要程度：5 内容： 考点剖析： 多用电表在高中物理实验中属于比较重要的仪表，其构造和使用方法与电流表、电压表都略有不同。在历年的高考实验试题中，都考查到了多用电表。分析这些试题，多用电表的考查不外乎三种方式：一是简单地考查读数；二是考查多用电表的使用方法和操作步骤；三是考查多用电表的内部结构和实验误差、工作原理等。 典型例题 例１．（2012?上海）在练习使用多用表的实验中 （1）某同学连接的电路如图所示 ①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过的电流； ②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是的电阻； ③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，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。 （2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若 （A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 （B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量（C）选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω（D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大。
【解析】D．（1）①多用电表与滑动变阻器串联，电流相等； ②断开电路中的电键，R1与R2串联，多用电表接在其两端； ③滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器相当于导线；则多用电表与电阻R2相并联； 故答案为：①R1，②R1+R2，③R2。 （2）A、双手捏住两表笔金属杆，人体与电阻并联，总电阻减小，故A错误； B、测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需增大或者减小倍率，重新调零后再进行测量，故B错误； C、欧姆表刻度是左密右疏，选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，即测量值小于250 Ω，大于200 Ω，即测量值不可能小于25 Ω。故C错误； D、欧姆表内的电池使用时间太长，电动势不变，内电阻增加，完成欧姆调零即可测量，故D正确； 例2．一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________。 【解析】“×100”进行欧姆调零 试题分析：表头指针从左向右偏转的角度很小，表明所选挡位太小，应改用较大的“×100”挡。只要换了挡位就要重新欧姆调零，所以缺少的步骤是进行欧姆调零。 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旋转到电阻挡"×100"的位置。 （3）将插入“十”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________ (填“0刻线”或“∞刻线”)。 （4）将两表笔分别与侍测电阻相接，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_______的顺序避行操作，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 【解析】（1）S；（3）T，0刻线；（4）ADC。 例４.（1）用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量E、G两点间和F、G 两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值较小，但反接阻值很大。那么，
多用电表 课堂同步 1．关于多用电表上的电阻刻度线，下列说法正确的是（） A.零电阻刻度线与零电流刻度线重合 B.零电阻刻度线与电流表满偏刻度线重合 C.电阻刻度是不均匀的，电阻值越大，刻度线越密 D.电阻刻度是不均匀的，电阻值越小，刻度线越密 2．用多用电表欧姆档测电阻时，下列说法正确的是（） A.测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零 B.为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻 两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好 C.待测电阻若是连接在电路中，应当先把它与其它元件断开后再测量 D.使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF档或交流电压最高档 3．用多用表测直流电压U或测电阻R时，若红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则 ( ) A．前者(测电压U)电流从红表笔流人多用电表，后者(测电阻)从红表笔流出多用电表 B．两者电流都从红表笔流入多用表 C．两者电流都从红表笔流出多用表
D ．前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表 4．下列 说 法 中 正 确 的 是 （ ） A ．欧姆表的每一档的测量范围是0~∞ B ．用不同档的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是一样的 C ．用欧姆表测电阻时，指针越接近刻度盘中央，误差越大 D ．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误差越小 5．把一个量程为5mA 的电流表改装成欧姆表R ×1档，电流表的内阻是50Ω，电池的电动势是，经过 调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的3/4位置时，被测电阻的阻值是 （ ） A ．50Ω B ．100Ω C ．Ω D ．400Ω 6．一个标有“220V ，40W ”的白炽灯泡，当用多用 电表的欧姆档去测量它们的电阻时，测得的阻值 （ ） A ．接近1210Ω B ．接近Ω C ．明显大于1210Ω D ．明显小于1210Ω 7．如图2-48所示是多用表欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流为I g =300μA ，内阻r g =100Ω，调零电阻的最大值50k Ω，串联的固定电阻为50Ω，电池电动势，用它测量电阻R x ，能准确测量的阻值范围是（ ） A ．30k Ω∽80K Ω B ．3k Ω∽8k Ω C ．300Ω∽800Ω D ．30Ω∽80Ω E 图2-48
漠河高级中学物理实验综合测试题 命题人:滕鹏 1. 实验：为了测量某一被新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为G。飞船上备有以下实验器材： A. 一只精确秒表 B. 一个已知质量为m的物体 C. 一个弹簧秤 D. 一台天平（附砝码） 请根据题意回答以下问题： （1）第一次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （2）第二次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （3）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出的物理量表示） 2. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件长度，如图甲所示。图示的读数是_________cm。 （2）如图乙，将一打点计时器固定在斜面上某处，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 用米尺测得斜面的高度与长度之比为1 4 。一辆质量为400g的小车拖着穿过打点计时器的纸 带从斜面上滑下。图丙是打出纸带的一段，相邻记数点间还有四个点未画出。由图可知，打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度v B=_________m/s，打纸带上E点时小车的瞬时速度v E=_________m/s。 3. 科学实验是人们认识自然的重要手段。在电学实验中经常需要测量某负载的电阻。测量电阻的方法有多种。现需要测量一只标有“220，100W”灯泡的电阻。 （1）这只灯泡正常工作时的电阻为_____________Ω。若用多用电表中的欧姆挡直接接在灯泡两端测量它的电阻，则测出的电阻应_____________灯泡正常工作时的电阻。（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）现在提供以下的实验器材： A. 220V的交流电源 B. 单刀双掷开关一只 C. 电阻箱一只（0~999Ω，额定电流1A） D. 交流电流表一只（0~0.6A） E. 导线若干 请你用以上的器材设计一个实验，能较为准确地测出灯泡工作时的电阻值。请画出电路原理图，并简述实验步骤。 4. 甲、乙两位同学在一次应用伏安法测量电阻R x的实验中进行了如下操作：第一步用万用表粗测电阻R x的阻值，第二步用伏安法测量电阻R x的阻值。
高中物理新课程教学设计案例分析 内容:选修3-1第三章《磁现象和磁场》(普通高中课程标准实验教科书) 教材分析 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁 方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之 间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。 学生分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些
现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。教学目标 一、知识与技能 1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。 2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。 二、过程与方法 1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。 2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。 3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 三、情感态度价值观 1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。