2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第11章电路及其应用第5节实验：练习使用多用电表(12)课件

1、专题： 多用电表的原理（故障分析+电学黑箱）多用电表有哪些功能?课堂引入为何能实现一表多用？欧姆表又是如何实现测电阻的功能呢？改装成电压表UIgVURgRUgURIgUgAIUgIIgIRRRg分压电阻分流电阻能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?一、温故知新改装成电流表情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱.问题1：用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?rABE RRg)(gRrIER+-=gRrREI+=gg=142 二、欧姆表原理情景：如图电源的电动势E=1

2、.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱.问题2：调到满偏后保持R的值不变,在A、B间接一个150的电阻R0,电流表指针指着多少刻度的位置?rABE RRgR0 中值电阻1RrREI0+=gR0+=5mA二、欧姆表原理把其它电流刻度都按 Rx=1.5/I-150 转换成电阻刻度,它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器?情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱.问题3：如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数I与Rx的值有什么关系?rABE RRgRx 通过以上计

3、算你有何启发?二、欧姆表原理问题5：设计出改装的原理图rABER0电流Ix与外电阻Rx是一一对应关系.通过测量电流达到测量电阻的目的.问题4：利用电流表测量电阻的原理是什么？（欧姆表）问题6：欧姆表表盘的刻度是均匀的吗？由于I和Rx是非线性关系,所以刻度不均匀,由于是减函数,所以刻度方向与电流档相反.二、欧姆表原理问题7：如何求欧姆表的中值电阻？Ix=Ig/4时,Rx=3R内 Ix=Ig/3时,Rx=2R内 Ix=3Ig/4时,Rx=R内/3 Ix=2Ig/3时,Rx=R内/2 0R内3R内2R内二、欧姆表原理(1)电流10mA刻度对应待测电阻为_ 1500(5)电流任意刻度 对应待测电阻为多

4、少？150010580060350 3503问题8：欧姆表的表头如何进行刻度？(2)电流0刻度对应待测电阻为_(3)电流5mA刻度对应待测电阻为_(4)电流3mA刻度对应待测电阻为_0二、欧姆表原理12 3 ABAA甲乙丙R1R2BAABAABR1R2A问题:能否让它们共用一个表头制成一个多用电表呢?请完成最简单的多用电表的电路图.电流表欧姆表电压表三、多用表的内部结构EEAB1234561.开关S调到1、2、3、4、5、6位置时电表分别测的是什么?2.在测量电流或电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?1、2为电流表；3、4为欧姆表；5、6为电压表电流：1大；电压：6大量程扩展：三、多用表的内

5、部结构 电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯,灯泡断丝,灯座短路,电阻器内部断路,或接头处接触不良等,检查故障的方法有：四、用多用表判断电路故障(1)电压表检测 如果电压表读数为零,说明电压表上无电流通过,可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路；如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联电路之外无断路或并联路段内无短路；(2)假设法 已知电路发生某种故障,寻求故障在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用电路知识进行正向推理,推理结果若与题述现象不符合,则故障不在该部分电路；若结果与题述现象符合,则故障可能发生在这部分电路,这样逐一排除,

6、直到找到发生故障处为止四、用多用表判断电路故障(1)箱内有无电源：将选择开关置于直流电压挡,用两支表笔探测A、B、C三点,若均无电压则箱内无电源;五、电学黑箱问题举例：探索黑箱内的电学元件如图,以黑箱上有三个接点为例：(2)箱内有无定值电阻：将选择开关置于欧姆挡测量,若两点间正、反接阻值不变,则说明这两点间有定值电阻,若正、反接阻值均为零,两点间短路;(3)箱内有无二极管及二极管正、负的判断：若某两点间红、黑表笔调换后阻值相差很大,则两点间接的是二极管,因黑表笔与多用电表内部的电池正极相连,是电流的流出端,因此,测二极管阻值较小时的黑表笔接触的一端是二极管的正极,反之黑表笔接触的是二极管的负极

7、.总结：一般的电学黑箱问题有四种, 一是纯电阻黑箱,二是纯电源黑箱,三是电阻与电源组成的闭合电路黑箱,四是含电容器,二极管的黑箱,一般来说纯电阻黑箱问题较为简单,只需运用串并联电阻关系去分析.五、电学黑箱问题当黑箱内有电源时不能用欧姆挡测量,用多用电表探测黑箱的基本思路：用电压表测量待测两端电压U=0是否内含电源用欧姆表测量待测两端电阻RO反向RO?是短路否可能二极管R反向R？是开路否可能二极管R=C反向R=C？是定值电阻五、电学黑箱问题【典例1】关于多用电表及其使用操作,下列说法正确的是（ ） A.使用欧姆表测电阻要选择合适的挡位,使指针指到中央刻度线附近B.测量不同电阻,每次都必须重新调零

8、再进行测量C.测电流电压时,电流从红表笔流入黑表笔流出,测电阻时恰好相反D.多用电表的指针偏角越大,被测电阻的阻值越大典例分析【正确答案】A红5【典例2】如图为欧姆表的原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300微安,内阻Rg=100欧,可变电阻R的最大值为10千欧,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5欧,图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是_色,按照正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=_千欧.典例分析rABER0（欧姆表）【典例3】某一个多用电表的表盘部分刻度已模糊不清,调零后, 用它测量一个20的电阻时,指针恰好指在刻度盘正中间.如果用它的同一档来测量一个未

9、知电阻,指针指在满刻度的1/3处,则该电阻的阻值为_.【解析】 R中=20 ,Rx= 40 解得40典例分析【典例4】图为欧姆表原理图. 电流表满度电流Ig=300A,内阻rg=100,定值电阻R0=50,调零电阻最大阻值为50k,电源电动势E=1.5V, 内阻不计.该欧姆表能准确的测量范围是（ ）A.30k80k B. 3k8kC. 300800 D. 3080 +-rgGR0RE rAB典例分析【正确答案】B【典例5】一个多用电表的电池已使用很久了,表内电池的电动势有所下降而内阻明显增大.但是转动调零旋钮时,仍可使表针调至零欧姆刻度处,用这只多用表测出的电阻值R,与被测电阻的真实值相比（）AR=R BRR CRR D无法确定典例分析【正确答案】B【典例6】如图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的示意图,其中E=1.5 V, 改装结束后将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置,则2mA刻度处应标多少欧姆? 1 mA刻度处应标多少欧姆? mA0123E黑红I2=2mA n=1.5I1=1mA n=3【解析】R2=250 R1=1000 典例分析【典例7】如图是一