选修3-12.8多用电表原理

1、第第8 8节节多用电表的原理多用电表的原理1.1.如何改装电压表和电流表如何改装电压表和电流表? ?UIgVURgRUgURIgUgAIUgIIgIRRRg分压电阻分压电阻分流电阻分流电阻能否把电流表改装成直接测量电阻的仪器能否把电流表改装成直接测量电阻的仪器?如图电源的电动势如图电源的电动势E E=1.5V,=1.5V,内内阻阻r r=0.5,=0.5,电流表满偏电流电流表满偏电流I Ig g=10 mA,=10 mA,电流表电阻电流表电阻R Rg g=7.5,A=7.5,A、B B为接线柱。为接线柱。(1)(1)用导线把用导线把A A、B B直接连起来直接连起来, ,此时应把可变电阻此时应

2、把可变电阻R R调节为多调节为多少才能使电流表恰好达到满少才能使电流表恰好达到满偏电流偏电流? ?rABE RRg)(gRrIER+ +- -=gRrREI+= =gg=142 rABE R(2)调到满偏后保持调到满偏后保持R的值不变的值不变,在在A、B间接一个间接一个150的电阻的电阻R0,电流表指针指着多少刻度的位置电流表指针指着多少刻度的位置?R0 中值电阻中值电阻(1)(1)用导线把用导线把A A、B B直接连起来直接连起来, ,此时应把可变电阻此时应把可变电阻R R调节为多少调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电才能使电流表恰好达到满偏电流流? ?如图电源的电动势如图电源的电动势E=1

3、.5V,内阻内阻r=0.5,电流表满偏电电流表满偏电流流Ig=10 mA,电流表电阻电流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱。为接线柱。142 1RrREI0+= =gR0+=5mArABERRx(1)用导线把用导线把A、B直接连起来直接连起来,此时应把可变电阻此时应把可变电阻R调节为调节为多少才能使电流表恰好达到多少才能使电流表恰好达到满偏电流满偏电流?如图电源的电动势如图电源的电动势E E=1.5V,=1.5V,内内阻阻r r=0.5,=0.5,电流表满偏电流电流表满偏电流I Ig g=10 mA,=10 mA,电流表电阻电流表电阻R Rg g=7.5,A=7.5,A、B B为接线柱。为接线

4、柱。142 RrREIx+= =gRx+(3)如果把任意电阻如果把任意电阻Rx接在接在A、B间间,电流表读电流表读数数Ix与与Rx的值有什么关系的值有什么关系?如果把电流表如果把电流表10mA刻度标为刻度标为“0”,5mA刻度标为刻度标为“150”,0mA刻度标刻度标为为“ ”,把其它把其它电流刻度电流刻度都按都按 Rx=1.5/Ix- -150 转换成转换成电阻电阻刻度刻度,它就成了一个能直接测量电阻的仪它就成了一个能直接测量电阻的仪器。器。-欧姆表欧姆表R1ABE r一、欧姆表一、欧姆表 内部结构内部结构: : 电流表电流表G G电池电池E E调零电阻调零电阻R R1 1 0 05 510

5、10151520203030404050501001002002005005001K1K问题：相对于问题：相对于其他电表欧姆其他电表欧姆表的表头有什表的表头有什么特点？么特点？1 1、零刻度在右边，、零刻度在右边， 左边为无限大左边为无限大2 2、刻度不均匀，左、刻度不均匀，左 边密、右边稀疏边密、右边稀疏RR1ABE r( (二二) )原理原理 被测电阻与被测电阻与欧姆表内部欧姆表内部电路一起组电路一起组成闭合电成闭合电路路R1ABE r 当红、黑两当红、黑两表笔短接时，表笔短接时，调节调节R1，使电，使电流表指针达到流表指针达到满偏电流，对满偏电流，对应两表笔间电应两表笔间电阻为阻为0 。

6、rRREIgg+=1R1ABE r当红、黑当红、黑表笔断开表笔断开.此此时，红黑表时，红黑表笔间的电阻笔间的电阻相当于无穷相当于无穷大大.R =. RR1ABE rRrRREIg+=)(1指针指在刻度盘的指针指在刻度盘的正中间时正中间时:R R = = R R1 1+ +R Rg g+r+r (中值电阻中值电阻)当两表笔间接入当两表笔间接入待测电阻待测电阻R 时，时，电流表的电流为电流表的电流为: 0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1K1 1、零刻度在右边，左边为无限大、零刻度在右边，左边为无限大2 2、刻度不均匀，左边密、右边

7、稀疏、刻度不均匀，左边密、右边稀疏0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1K读数读数: :问题问题1: 1:图示中各图示中各次的电阻分别为次的电阻分别为多少？多少？问问题题2: 2:实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，有有 1010档、档、 100100档、档、 10001000档等，如果实验中选择的档等，如果实验中选择的是是 100100档，档，图示中各次的电阻分别为多少？图示中各次的电阻分别为多少？问题问题3: 3:实际使用中怎样确定欧姆表选择哪一档？怎实际使用中怎样确定欧姆表选择哪一档？

8、怎样才能使测得电阻的阻值更精确？样才能使测得电阻的阻值更精确？指针指在中间刻度附近指针指在中间刻度附近问题问题: :电压表电流表和欧姆表都有一个表头电压表电流表和欧姆表都有一个表头能不能让它们共用一个表头制成一个多用能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢电表呢? ?AABAABR1AABR2二、多用电表二、多用电表12 3 ABAA甲甲乙乙丙丙R1R2BAABAABR1R2AEEAB123456结构结构 1.1.开关开关S S调到调到1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6个位置时电表个位置时电表分别测的是什分别测的是什么么? ?EEAB1234562.在测量电流或在测量电流或电压时

9、两个位置电压时两个位置中哪个位置的量中哪个位置的量程比较大程比较大?在识别电阻档和电压档电路时，可以在识别电阻档和电压档电路时，可以把虚线框把虚线框内的电路当成一个电流表。内的电路当成一个电流表。1、2为电流表为电流表3、4为欧姆表为欧姆表5、6为电压表为电压表电流：电流：1大大 电压：电压：6大大电阻电阻电流电流电流电流电压电压电阻电阻电压电压指针式多用电表指针式多用电表数字式多用电表数字式多用电表问题问题:说一说指针式多用电表的说一说指针式多用电表的基本构造基本构造?例例. .一个多用电表的欧姆挡的四个量程一个多用电表的欧姆挡的四个量程分别为分别为“1” “1” “10” “10” “10

10、0” 100” “1K”1K”，某学生把选择开关旋到，某学生把选择开关旋到“100”100”挡测量一未知电阻时，发现指挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很小，为了减少误差，他应针偏转角度很小，为了减少误差，他应该该: :A.A.换换“1K”1K”挡，不必重新调整调零旋挡，不必重新调整调零旋钮钮B.B.换换“10”10”挡，不必重新调整调零旋挡，不必重新调整调零旋钮钮C.C.换换“1K”1K”挡，必须重新调整调零旋挡，必须重新调整调零旋钮钮D.D.换换“10”10”挡，必须重新调整调零旋挡，必须重新调整调零旋钮钮 C C思考与讨论思考与讨论:两位同学用过多用电表后两位同学用过多用电表后,分别把

11、选择开关放分别把选择开关放在图示的位置在图示的位置.你认为谁的习惯好些你认为谁的习惯好些?为什么为什么?多用电表不使用时多用电表不使用时,应将选择开关应将选择开关 调至调至 off 档档或或交流电压最高档交流电压最高档位置位置.实验：练习使用多用电表实验：练习使用多用电表迁移应用：迁移应用：查找电路故障查找电路故障, 黑盒子问题黑盒子问题1.电压法电压法2.电流法电流法3.电阻法电阻法1.测量电压测量电压步骤步骤: (1)选档选档; (2)测量测量; (3)读数读数.(二二)多用电表的使用多用电表的使用(4)读数时先看量程再读数时先看量程再看小格看小格,要正视表针要正视表针.注意注意:(2)量

12、程应量程应大于大于小灯泡两端电压的估计值小灯泡两端电压的估计值.(1)将电压表将电压表并联并联在待测电路两端在待测电路两端.(3)电流应从红表笔电流应从红表笔流入电表流入电表.1、用多用电表测量小灯泡的电压（操作步用多用电表测量小灯泡的电压（操作步骤和注意事项）骤和注意事项） 参照课本第参照课本第67页图页图2.9-1将多用电表按一下步骤接入电路将多用电表按一下步骤接入电路 a、将多用电表平放在水平桌面上，将红黑表笔分别插入、将多用电表平放在水平桌面上，将红黑表笔分别插入“+”、“-” 插孔。使用前要检查指针是否停在表盘刻度的插孔。使用前要检查指针是否停在表盘刻度的 （左或右）（左或右）零位置

13、，若不指零，要用小螺丝刀调整零位置，若不指零，要用小螺丝刀调整 （填上数字和名（填上数字和名称）使指针指零。称）使指针指零。 b、将多用电表的、将多用电表的选择开关选择开关旋至旋至 档【选择的量程应档【选择的量程应 （大（大于或小于）灯泡两端电压的估计值，若无法估计它的值应从于或小于）灯泡两端电压的估计值，若无法估计它的值应从 （最大或最小）量程开始慢慢调整到合适为止】。（最大或最小）量程开始慢慢调整到合适为止】。 C、将多用电表、将多用电表 （并联或串联）在电路中，即用多用电表的（并联或串联）在电路中，即用多用电表的两表笔分别接触灯泡两端的接线柱【特别注意，红表笔接触点两表笔分别接触灯泡两端

14、的接线柱【特别注意，红表笔接触点的电势要比黑表笔接触点的电势要的电势要比黑表笔接触点的电势要 （高或低）；手不要碰到（高或低）；手不要碰到表笔的金属杆】表笔的金属杆】 d、根据你选择的量程读出数据。、根据你选择的量程读出数据。 e、使用完毕，将多用电表的、使用完毕，将多用电表的 （填上数字和名称）打到（填上数字和名称）打到 或或 2.测量电流测量电流步骤步骤: (1)选档选档; (2)测量测量; (3)读数读数.(1)将电流表串联在待测电路中将电流表串联在待测电路中. 注意注意:(2)量程应大于通过小灯泡电流的估计值量程应大于通过小灯泡电流的估计值.(3)电流应从红表笔电流应从红表笔流入电表流

15、入电表.(4)读数时先看量程再读数时先看量程再看小格看小格,要正视表针要正视表针.2、用多用电表测量通过小灯泡、用多用电表测量通过小灯泡的电流（操作步骤和注意事项）的电流（操作步骤和注意事项） 参照课本第参照课本第67页图页图2.9-2将多用电表按一下步骤接入电路将多用电表按一下步骤接入电路 a、将多用电表平放在水平桌面上，将红黑表笔分别插入、将多用电表平放在水平桌面上，将红黑表笔分别插入“+”、“-” 插孔。使用前要检查指针是否停在表盘刻度插孔。使用前要检查指针是否停在表盘刻度的的 （左或右）零位置，若不指零，要用小螺丝刀调整上（左或右）零位置，若不指零，要用小螺丝刀调整上图中的图中的 （填

16、上数字和名称）使指针指零。（填上数字和名称）使指针指零。 b、将多用电表的、将多用电表的选择开关选择开关旋至旋至 档【选择的量程应档【选择的量程应 （大于或小于）灯泡电流的估计值，若无法估计它的值应（大于或小于）灯泡电流的估计值，若无法估计它的值应从从 （最大或最小）量程开始慢慢调整到合适为止】。（最大或最小）量程开始慢慢调整到合适为止】。 C、将多用电表、将多用电表 （并联或串联）在电路中，即用多用电（并联或串联）在电路中，即用多用电表的两表笔按课本第表的两表笔按课本第67页图页图2.9-2接入电路【特别注意，接入电路【特别注意，电流要从电流要从 表笔流入从表笔流入从 表笔流出；手不要碰到表

17、笔的金表笔流出；手不要碰到表笔的金属杆】属杆】 d、根据你选择的量程读出数据。、根据你选择的量程读出数据。 e、使用完毕，将多用电表的、使用完毕，将多用电表的 （填上数字和名称）（填上数字和名称）打到打到 或或 机械调零机械调零:用螺用螺丝刀进行丝刀进行机械调零机械调零(左左侧零侧零). 3.测量电阻：测量电阻：选挡选挡:测电阻测电阻时时选择合适的倍选择合适的倍率率.以使指针指以使指针指在在中央位置附近中央位置附近. 选挡选挡:测电阻时测电阻时选选择合适的倍率择合适的倍率.以使以使指针指在指针指在中央位置中央位置附近附近. 电阻调零电阻调零:用电用电阻调零旋钮进行阻调零旋钮进行调调零零(表笔直

18、接表笔直接接触，指针指右接触，指针指右侧侧0刻度刻度).测量测量:将红黑表笔接被测电阻两端进将红黑表笔接被测电阻两端进行测量行测量. 读数读数:将指针示数乘以倍率得测量值将指针示数乘以倍率得测量值. 1.2K测量完毕，拔出表笔，开关置于测量完毕，拔出表笔，开关置于off挡挡或或交流电压最高挡交流电压最高挡.若长期不用，取若长期不用，取出电池出电池.(1)待测电阻要跟待测电阻要跟别的元件和电源别的元件和电源断开断开.(2)换挡要换挡要重新重新电电阻调零阻调零.(1)零刻度在零刻度在右边右边，左边为无限大。，左边为无限大。(2)刻度刻度不均匀不均匀, 左边密、右边疏。左边密、右边疏。( (三三)

19、)刻度刻度: :0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1K读数读数: : 问题问题1:1:图示中各次的电阻分别为多少图示中各次的电阻分别为多少? ?0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1K问题问题2:2:实际使用的欧姆表具有多个量程实际使用的欧姆表具有多个量程可选择，有可选择，有1010档、档、100100档、档、10001000档等，如果实验中选择的是档等，如果实验中选择的是100100档，档，图示电阻为多少？图示电阻为多少？0 05 5101015152020303

20、0404050501001002002005005001K1K问题问题3:实际使用中怎样确定欧姆表选择哪一档？怎样才能使测得电阻的阻值更精确？指针指在中间刻度附近指针指在中间刻度附近! !0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1K 优点：优点：测量方便测量方便 缺点：缺点：若电池用若电池用 久了，电动势会久了，电动势会变化，产生误差变化，产生误差较大，只能粗略较大，只能粗略测量电阻测量电阻.( (四四) )优缺点优缺点: :R1ABE rR3、用多用电表测量定值电阻、用多用电表测量定值电阻（操作步骤和注意事项）（操作步骤和注意事项）

21、 a、将多用电表平放在水平桌面上，将红黑表笔分别插入“+”、“-” 插孔。使用前要检查指针是否停在表盘刻度的 （左或右）零位置，若不指零，要用小螺丝刀调整上图中的 （填上数字和名称）使指针指零。b、根据你选择实验室准备的电阻将多用电表的选择开关选择开关旋至合适的 欧姆欧姆 档位c、短接调零短接调零：选择好合适的档位后，将红黑表笔短接（注意手不要碰到表笔的金属杆）后看表头指针是否指表盘 （左或右）端零位置，若不指零，要调节上图中的 （填上数字和名称）使之指零。d、将红黑表笔接在电阻两端，根据选择的档位读出电阻值e、使用完毕，将多用电表的 （填上数字和名称）打到 或 使用欧姆档位注意：使用欧姆档位

22、注意：每次更换欧姆档的其它档位都要重新短接调零短接调零(1)二极管的单向导电性二极管的单向导电性4.4.测量二极管的正反向电阻：测量二极管的正反向电阻：二极管是一种半导体元件二极管是一种半导体元件. 导电特点导电特点: 电流从正极电流从正极流入流入时电阻较时电阻较小小; 电流从正极电流从正极流出流出时电阻较时电阻较大大.正正极极负负极极电流从欧姆表电流从欧姆表的的黑表笔流出黑表笔流出,经过被测电阻经过被测电阻,从红表笔流入从红表笔流入.(2)欧姆表中电流的方向欧姆表中电流的方向R1ABE rR(3)测量二极管的正向电阻测量二极管的正向电阻机械调机械调0(左左侧侧0):选挡选挡:将选择开关旋至将选择开关旋至低低倍倍率的欧姆挡率的欧姆挡(例如例如“10挡挡). 电阻调电阻调0(右右侧侧0):测量测量:将将黑黑表笔接触二极管表笔接触二极管正正极极,红红表笔接触二极管表笔接触二极管负负极极. 读数读数:将指针示数乘以倍率将指针示数乘以倍率得测量值得测量值. (4)测量二极管的反向电阻测量二极管的反向电阻机械调机械调0(左左侧侧0);选挡选挡:将选择开关旋至将选择开关旋至高高倍倍率的欧姆挡率的欧姆挡(例如例如“100挡挡). 电阻调电阻调