高中物理人教版1第二章恒定电流第8节多用电表的原理 全国公开课

～多用电表的原理和使用【考纲要求】1、理解欧姆表的内部结构及刻度特点，知道欧姆表测电阻的原理；2、了解多用电表的基本结构和工作原理；3、会用多用电表测量电路中的交、直流电流、电压和电阻；4、会用多用电表测量二极管的正反向电阻和极性，能探索简单黑箱中的电学元件。【自主学习】例题：如图所示，电源的电动势E=，内阻r=Ω，电流表满偏电流Ig=10mA，电流表电阻Rg=Ω，A、B为接线柱．⑴用导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？⑵调到满偏后保持R1的值不变，在A、B间接一个150Ω的电阻R2，电流表指针指着多少刻度的位置？⑶如果把任意电阻R接在A、B间，电流表读数I与R的值有什么关系?(通过以上计算你有何启发?一、欧姆表的构造和原理1．原理：依据____________________定律制成，它是由____________改装而成的．2．内部构造：由______________、______________和____________三部分组成．3．测量原理4．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________________值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．5.由图所示，欧姆表刻度具有什么特点？刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零．(1)当I＝Ig时，Rx＝，在满偏电流Ig处标为“0”．(图甲)(2)当I＝0时，Rx→，在I＝0处标为“∞”．(图乙)(3)当I＝eq\f(Ig,2)时，Rx＝，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻．刻度盘的特点：①零刻度线在最，从右向左读数；②刻度不均匀，前疏后密。中值电阻附近误差小。二、多用电表的内部构造将电流表、电压表、欧姆表组合在一起成了多用电表。下图为多用电表的内部电路图。(1)开关调到1、2时，实现表的测量功能，在测量电路时，档位的量程较大；（2）开关调到3、4时，实现表的测量功能；(3)开关调到5、6时，实现表的测量功能，在测量电路时，档位的量程较大。三、多用电表的使用1.多用电表测电流、电压如何操作？调零（指针定位螺丝）选择适当的档位（估计待测物理量的数字，选择合适的档位，使指针尽量指在刻度盘的中央附近）将用电器接入红黑表笔间进行测量（电流流向：红表笔流黑表笔流）读数关闭电表（应将选择开关旋至OFF档或交流电压的最高档。2.多用电表测电流、电压如何操作？调零（指针定位螺丝）选择适当的档位（估计待测物理量的数字，选择合适的档位，使指针尽量指在刻度盘的中央附近,若指针偏角过大，应该为倍率档位，若指针偏角过小，应该为倍率档位。）调零（把红黑表笔，调节旋钮，使指针指在0Ω处）将待测电阻与电源，接入红黑表笔间进行测量（电流流向：红表笔流黑表笔流）读数关闭电表（应将选择开关旋至OFF档或交流电压的最高档）。注：多用电表测电阻时，每次换挡都必须重新进行欧姆调零。甲乙甲乙（1）二极管的特点：二极管接正向电压时，电阻很，处于导通状态，如图中所示。二极管接反向电压时，电阻很，处于截止状态(如图中所示。二极管接反向电压过大时，二极管被击穿损坏，处于导通状态。乙乙甲（2）用欧姆表判断二极管的正负极中图，二极管处于状态，导通状态时，黑表笔接二极管极。中图，二极管处于状态，截止状态时，黑表笔接二极管极钮。四、数据处理1．测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积，指针示数一般读两位有效数字。2．测电流和电压时，如果所读表盘的最小刻度为1、、等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为、、、等，读数时只读到与最小刻度位数相同。【考点突破】典型例题1右图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10mA档测量电流，则读数为______________mA.(3)如果是用直流5V档测量电压，则读数为________V.解析：欧姆档在最上面的一排数据读取，读数为6×10Ω＝60Ω；测电流为第二排刻度，选用直流10mA档，共有50小格，每格精确度为10mA/50=，需估读到，准确读数×mA＝mA.同样直流电压档测量读取中间刻度，选取档位为5V，精确度为5V/50=，需估读到，指针对准的刻度约为格，读数为×V＝V.解析：(1)60(2)(3)反馈训练1如图所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置.①将多用电表选择开关置于“×1”挡，Ⅰ的示数为______Ω，Ⅱ的示数为____Ω.②将选择开关置于直流“50V”挡，Ⅰ的示数为____V，Ⅱ的示数为______V，Ⅲ的示数为______V.③选择开关置于直流“250V”挡时，Ⅰ的示数为______V，Ⅱ的示数为________V.典型例题2某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆档不够合适，又改换另一欧姆档测量，两次测量时电表指针所指的位置如图中的虚线所示，下面列出这两次测量中的有关操作：A．将两根表笔短接，并调零B．将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置C．记下电阻值D．将多用电表面板上旋钮旋到R×100档E．将多用电表面板上旋钮旋到R×10档F．将多用电表面板上旋钮旋到OFF档(1)根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出(利用上述操作项目前面的字母表示，且可以重复使用)________________________．(2)该电阻的阻值是________Ω.解析：用多用电表测未知电阻的阻值，要先估测，估测时，可任选一档，然后调零，调零后测其电阻．因指针指在中央时，测量结果较精确，故若发现电表指针不是指在刻度盘中央，而出现偏大或偏小时，要换挡使其指针能指到中央附近，但换挡后必须重新调零，再进行测量．使用完毕，将旋转开关旋至OFF挡．所以实验步骤为EABDABCF，且该电阻的阻值为×103.反馈训练2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”档测量时，指针指示位置如右图所示，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档是_____。改变档位调整倍率后，要特别注意重新____________________。典型例题3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档探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应_________(选填“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“欧姆档,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,并在黑箱图中画出一种可能的电路。解析：指针不在左边“0刻度线处,应先机械调零，所以选A。在用多用电表的直流电压档探测黑箱是否存在电源时,应短暂试触以免损坏多用电表。答案如下：1)A(2)短暂(3)5电路图如右图反馈训练3如图所示，一只黑箱有A、B、C三个接线柱，规定每两个接线柱间最多只能接一个电器元件。并且已知黑箱内的电器元件是一只电阻和一只二极管。某同学利用多用电表的欧姆挡，用正确的操作方法依次进行了6次测量，将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表。由表中的数据可以判定：⑴电阻接在_______两点间，阻值为________Ω。⑵二极管接在_______两点间，其中正极接在_____点。二极管的正向阻值为______Ω，反向阻值为______Ω。【考点巩固】1．右图为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300μA，内阻Rg＝100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E＝V，内阻r＝Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色．按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＝________kΩ.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．2.用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。3.调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么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．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×1”挡，重新调整欧姆零点后测量。D．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×100”挡，重新调整欧姆零点后测量。4.如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300μA，内阻rg=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电池电动势E=。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是（）A．30～80kΩ～8kΩC.300～800Ω～80Ω5.使用多用表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值（）A.比真实值大B.比真实值小C.与真实值相等D.可能比真实值大，也可能小6.实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用电表选择开关拨到“R×100”挡，分别测它们的正反电阻值加以鉴别：测甲元件时，；测乙元件时，，；测丙元件时，开始指针偏转到Ω，接着读数逐渐增加，最后停在100kΩ上，则甲、乙、丙三个元件分别是（）A.电容器、电阻、二极管B.电阻、电容器、二极管C.电阻、二极管、电容器D.二极管、电阻、电容器7.如图所示某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同，均为几欧姆，接法可能是中甲、乙两种之一，A、B和C是外接头。现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如题（a）、（b）、（c）所示，则测量中使用的欧姆档的倍率是（填、、或），三组线圈的接法是（填甲或乙），断路线圈是（填①、②或③）。8.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________档．在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________档。(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。

～多用电表的原理和使用考点突破反馈训练1.①2436②③12510012Ω×10档欧姆调零3.⑴ab100⑵aca9010K考点巩固1.红5变大解析欧姆表在使用时电流从红表笔流入，从黑表笔流出；根据满偏电流I0＝eq\f(E,R内)可求得欧姆表内阻为R内＝5kΩ，当指针指到刻度盘的正中央时，则：eq\f(1,2)I0＝eq\f(E,R内＋Rx)，可解得Rx＝5kΩ；当欧姆表使用一段时间后，电源电动势变