高中物理人教版1第二章恒定电流第9节实验练习使用多用电表 全市获奖

七、学生实验：练习使用多用电表教学目标理解欧姆表的工作原理。知道多用电表的结构。练习使用多用电表，在操作中掌握多用电表的使用技能。重点难点重点：多用电表的结构和使用技能难点：欧姆表的工作原理设计思想本节是闭合电路欧姆定律的一个应用，学生在之前也学习了电流表和电压表的改装，此时学习使用多用电表有利于巩固对闭合电路欧姆定律的认识。多用电表是日常生活中应用比较广泛的电学测量仪器，掌握多用电表中的欧姆表的原理和使用方法，对提高学生科学素养具有重要意义。欧姆表的工作原理是本节的难点，对欧姆表测电阻的原理要重点介绍，至于中值电阻以及欧姆表的非线性问题可稍加补充；多用电表的内部结构不一定要详细介绍，重在教会学生学会使用多用电表测电流、测电压、测电阻、判断二极管等。教学资源《学生实验：练习使用多用电表》多媒体课件、多用电表（指针式、数字式）、小灯泡、电池、开关、导线（若干）、二极管。教学设计【课堂引入】问题：常规测电阻的方法是用伏安法测量，但实验过程较为繁琐，有没有一种直接测量电阻的仪器呢，我们来学习第七节――学生实验：练习作用多用电表。【课堂学习】学习活动一：理解欧姆表的工作原理问题1：欧姆表内部的构造是怎样的？欧姆表的内部主要由三部分组成，如图所示，G是电流表(表头)，表头电阻是Rg，满偏电流为Ig，电池的电动势为E，内阻是r，电阻R是可变电阻，也叫调零电阻，外部还有接线柱和两支测量表笔（红黑表笔）。原理图上方为欧姆表刻度盘。问题2：红黑红黑ΩG+－RErRx欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律。当正(红)、负(黑)表笔直接相接时，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针在满偏处，将这里定为电阻刻度的零点，而是欧姆表的内阻。当正、负表笔不接触时，相当于被测电阻Rx＝∞，电流表中没有电流，表的指针不偏转，此时指针所指的位置是刻度的“∞”点。当正、负表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流，改变Rx时，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流I值。在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就将一个电流表刻度盘改为一个欧姆表刻度盘了。问题3：当欧姆表测量某一电阻Rx时表头指针恰指在刻度盘正中央，此时的被测电阻有什么特征？此时流过表头的电流为满偏电流的一半，说明被测电阻恰和欧姆表的内阻相等，即，所以表盘中央读数值又叫中值电阻。注意(1)欧姆表的刻度不是均匀的，零刻度在刻度盘最右边，越往左刻度越密．从理论上讲，欧姆表可直接测量从零到无限大之间任何阻值的电阻，但由于面板刻度的不均匀(即I与Rx的非线性关系)，使得在零值附近与无限大值附近很难较准确地读出被测电阻的数值(测量误差很大)，一般说欧姆表刻度标尺长度的1/3～2/3之间为有效工作刻度．另外，当Rx≈R内时，即被测电阻在中值电阻附近时，指针偏角φ与Rx的关系比较接近线性，刻度较均匀，因此在具体测量时，最好使指针位于中央附近．(2)欧姆表的红表笔(正接线柱)和内部电源的负极相通，黑表笔(负接线柱)和内部电源的正极相通，这是为了和测电流、电压一致，都使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出才这样设计的．问题4：多用电表是如何将电流表、电压表和欧姆表等组合在一起的？如何选择各测量功能？将电流表、电压表和欧姆表共同使用一个表头，就成为多用电表，也称万用表。多用电表的外形如图甲所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，周围标有测量功能的区域及量程．将多用电表的选择开关旋转到电流档，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压档，表内的电压表电路就被接通．选择开关旋转到欧姆档，表头就串联了电池和调零电阻。如图乙所示是一种多量程多用电表的电路示意图，电流、电压、电阻各有两个量程．开关调至1、2位置时为电流档，调至3、4位置时为电阻档，调至5、6位置时为电压档，在识别电阻档和电压档电路时，可以把虚线框内电路当成一个电流表．↑↑AB123456图乙红黑图甲欧姆调零旋钮定位螺丝选择开关表盘学习活动二：学习使用多用电表问题1：如何使用多用电表测量电流、电压和电阻等物理量？（多用电表使用前要先检查一下指针是否指在刻度盘左侧的零刻度，若不在可用螺丝起子转动定位螺丝校准，这个过程叫机械调零，大多数电表一般都不需要此步操作）用多用电表测量电流和电压根据所需测量的电流或电压的大致数值把选择开关旋到适当的量程处，把多用电表串联或并联到电路中进行测量。接入多用电表时要注意使电流从红表笔进入电表，从黑表笔流出电表，读数时要注意所选择的量程。用多用电表测量电阻(1)选择合适的档位．选档时有两个思路：其一，若被测电阻能估计出大概阻值，则；其二，先任选一档位测一次，若出现读数较小说明电阻很小，则应换用低档，反之应换用高档，直至指针指在中值附近．欧姆调零(2)将两表笔短接，调节调零电阻R，使指针满偏（欧姆调零）．欧姆调零(3)将两表笔分别与被测电阻两端良好接触．(4)将表针指示的数值乘以倍率，即得到被测电阻的阻值．(5)欧姆表使用结束，将表笔从插孔中拨出，并将多用表的选择开关置于OFF处或交流电压最高档位上．欧姆表的使用过程可用如图所示的流程图来表示．注意(1)测电阻时，待测电阻要跟别的元件和电源断开，两手不能同时握紧两表笔的金属部分．(2)换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行“欧姆调零”，才能进行测量．(3)欧姆表测电阻是粗略的测量方法，比起伏安法测电阻精确度较低，但它是一个非常实用、方便的测电阻工具．例题1：下图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置．AABCDD①A是________档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________；②B是________档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________；③C是________档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________。参考答案：①欧姆，3000Ω（3kΩ）；②电流，；③电压，例题2：通常把多用电表电阻档所使用的欧姆刻度线中间的值称为中值电阻，使用中值电阻为25Ω（×1档）的多用电表测量两个定值电阻（阻值约为R1=20Ω和R2=30kΩ）．要求尽可能准确地测定两电阻的阻值，且符合使用规则，那么下面一系列操作过程中，合理的顺序是．A．转动选择开关置于“×1”档B．转动选择开关置于“×10”档C．转动选择开关置于“×100”档D．转动选择开关置于“×1K”档E．转动选择开关置于“OFF”档F．将两表笔分别接触R1两端，读出R1的阻值后随即断开G．将两表笔分别接触R2两端，读出R2的阻值后随即断开H．将两表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在刻度线右端“0”刻度〖解析〗中值电阻是当流过表头电流为满偏电流一半时所对应的被测电阻值．多用电表“×1”档的中值电阻为25Ω时，“×10”档、“×100”档和“×1K”档的中值电阻分别为250Ω、Ω和25kΩ，要较准确地测量电阻，应使指针尽可能指在中间刻度附近．所以测量R1时应选用“×1”档，测量R2时应选用“×1K”档，且每次换档后均需重新调零．因此合理的操作顺序应为：AHFDHGE或DHGAHFE．（当时，电流表指针正好指到表盘的中间，即电流，这时对应的电阻Rx就被称为中值电阻，欧姆表的指针越靠近中间，读出的电阻值越准确．）用多用电表判断二极管的正负极选择欧姆档的适当量程，让两支表笔分别接触二极管的两根引线，然后变换两支表笔位置再次与二极管的两根引线接触。通过测量可知，电阻较小时接触黑表笔的一端是正极，另一端是负极（黑表笔与表内电池正极相连，红表笔与表内电池负极相连）。问题2：多用电表使用完后有哪些注意事项吗？多用电表使用完后，应把选择开关旋至“OFF”档或交流电压最高档。长期不用，应把表内电池取出。【课堂小结】问题1：欧姆表测电阻的原理是什么？问题2：欧姆表的结构由哪几部分组成？它的刻度盘有什么特点？问题3：如何使用多用电表测电流和电压？如何读数？问题4：如何使用多用电表测电阻？应注意哪些问题？【板书设计】第七节学生实验：练习使用多用电表欧姆表的工作原理1、构造：电源、表头、调零电阻2、原理：闭合电路欧姆定律可推得I与待测电阻Rx一一对应，将电流刻度改标成对应的Rx值即可⑴欧姆调零：⑵当红黑表笔不接触时，相当于被测电阻R=∞，电路中无电流，表头指针不偏转，此时指针所指位置为电阻档刻度的“∞”⑶当在红黑表笔间接入Rx时，，如果在表盘上直接标出与I对应的Rx值，就可直接读出被测电阻值（表盘刻度不均匀）⑷中值电阻：当时，电流表半偏，此时指针指在刻度盘的中央，所以表盘中央读数值又叫中值电阻，即等于欧姆表内阻。3、多用电表二、多用电表的使用1、测电流或电压2、测电阻⑴换档一定要先调零⑵倍率选择：⑶重新选择：试测时偏角大说明电阻小，换用低档；偏角小说明电阻大，换用高档⑷合适偏角：满刻度的1/3～2/33、判断二极管的正负极课堂反馈1、一多用表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时，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，应换到挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值Ω。2、在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R1及另外两根导线都是好的．为了查出断导线，某学生想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数，在下列选档中，合适的是()ababcR1=10ΩR2=5Ω6VB．直流0.5A档C．直流档D．欧姆档3、多用电表的欧姆挡可以用来测电阻．=1\*GB2⑴多用电表的欧姆挡已选好倍率，正确调零后，若要测图中未与电源断开的R1的阻值时，则以下四种操作方式中错误的是．dbcadbcaR1R2R3B．将a断开，再将红表笔和黑表笔分别接触电阻R1的两端C．将b断开，再将红表笔和黑表笔分别接触电阻R1的两端D．将c断开，再将红表笔和黑表笔分别接触电阻R1的两端=2\*GB2⑵若测量R1时采用的倍率是“×10”，发现表针偏转角度几乎满偏，为了测量较准确，应改用．A．×1B．×10C．×1KD．×10K=3\*GB2⑶多用电表中的电池用久了，电动势下降，内阻增大．在正确调零后，测得R1的阻值是偏大还是偏小？答：．=4\*GB2⑷将多用电表的旋钮拨至“×1k”挡．用黑表笔连电解电容器的正极，用红表笔连电解电容器的负极，就会发现表针迅速地向右偏转，随即又慢慢地回到最左端．以下说法正确的是A．表针向右偏转过程是充电，向左偏转过程是放电B．表针向右偏转过程是充电，向左偏转过程也是充电C．表针能够向右偏转，说明电容器已被击穿了，但有一定的电阻值D．表针偏至最右端时，电容器带的电量最多4、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。aab指针位置指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mAmA直流电压Vb电阻×100Ω

5、

如图所示，要研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系。①应将多用电表的选择开关置于

档；②将红表笔插入

接线孔,黑表笔插入

接线孔（填“+”或“-”）；③将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；

④测试后应将