高中物理第二章恒定电流8多用电表的原理讲义新人教版必修

8多用电表的原理第二章

恒定电流[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道欧姆表测量电阻的原理，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，知道多用电表的测量功能.科学思维：知道同一表头下改装成电压表、电流表、欧姆表的原理，进一步熟练应用闭合电路和部分电路的欧姆定律.内容索引重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关自主预习预习新知夯实基础自主预习一、欧姆表的原理1.内部结构：由

、

和

三部分组成.如图1所示.图1表头电源可变电阻2.测量原理(1)原理：依据

制成，由

改装而成.(2)测量：如图2所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝

.改变被测电阻Rx的阻值，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.图2闭合电路欧姆定律电流表二、多用电表1.用途：共用一个表头，可以分别测量

、

和

等物理量.2.最简单的多用电表原理图：如图3所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为

使用；接通2时，可作为

使用；接通3时，可作为

使用.图3电压电流电阻电流表欧姆表电压表[即学即用]

1.判断下列说法的正误.(1)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连.(

)(2)欧姆表的刻度盘是均匀的.(

)(3)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡是共用一个表头.(

)(4)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的.(

)答案××√×2.欧姆表所用电源的电动势为3V，满偏电流为3mA，则欧姆表的内电阻rΩ为

Ω.答案1000解析重点探究[导学探究]如图4所示是多用电表的表盘.(1)为何欧姆表的零刻度在表盘的右端？一、欧姆表测电阻的原理答案图4答案

当红、黑表笔短接时，调节可变电阻，使电流表指针满偏，所以在电流表满偏处标电阻“0”.如图甲所示.甲答案(2)欧姆表的刻度为何是不均匀的？所以欧姆表的刻度不均匀，如图乙所示.乙(3)刻度盘的中间刻度值有什么重要意义？得Rx中＝r＋Rg＋R＝r内.答案[知识深化]

欧姆表表盘的刻度标注刻度标注方法标注位置“0Ω”红、黑表笔直接接触，调节调零旋钮，使指针满偏，被测电阻Rx＝0满偏电流Ig处“∞”红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻Rx＝∞电流为零处中值电阻Rx中＝r＋R＋Rg＝r内刻度盘正中央“Rx”红、黑表笔接Rx，Ix＝

，Rx与Ix一一对应与Rx对应电流Ix处例1把一量程6mA、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图5所示，现备有如下器材：A.电源E＝3V(内阻不计)；B.变阻器0～100Ω；C.变阻器0～500Ω；D.红表笔；E.黑表笔.(1)变阻器选用

.图5C解析答案解析答案(2)红表笔接

端，黑表笔接

端.(选填“M”或“N”)NM解析

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)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2mA刻度处，则电阻值应为

；若指针指在电流表3mA刻度处，则电阻值应为

.1000Ω500Ω解得Rx＝1000Ω.解析答案二、多用电表的改装原理[导学探究]如图6所示，分别为电流表、欧姆表、电压表的示意图，讨论一下，如何组合在一起构成多用电表，把它在图丁基础上画出来.答案图6答案[知识深化]

多用电表中电流的流向：红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔.(1)电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表.(2)电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”.(3)使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极，电流仍然是“红进、黑出”.答案解析例2如图7所示是简化的多用电表的电路图.转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的讨论，请你判断下列说法正确的是图7A.S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，

且前者量程较小B.S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，

且前者量程较大C.S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，

且前者量程较大D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表√解析S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1、R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S与3或4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻.综上所述，正确答案为D.针对训练如图8所示是一个电流、电压两用表的电路，电流表G的量程是0～100μA，内阻是1000Ω，电阻R1＝0.1Ω，R2＝99000Ω.当双刀双掷开关接到A、B上时，电流表改装成

表，其量程是

；当双刀双掷开关接到C、D上时，电流表改装成

表，其量程是

.图8答案解析量程较大的电流0～1A电压0～10V解析因双刀双掷开关的手柄是绝缘的，所以当开关接到A、B上时，电路转换成图甲所示的电路，此时电阻R1与电流表G并联，R1起分流作用，原电流表改装成较大量程的电流表.根据并联电路的特点有(I－Ig)R1＝IgRg.电流表的最大测量值为当开关接到C、D上时，电路变成图乙所示的电路，此时电阻R2与电流表G串联，R2起分压作用，原电流表改装成电压表，根据串联电路的特点，电压表的最大测量值为U＝Ig(Rg＋R2)＝0.0001×(1000＋99000)V＝10V.达标检测1.(欧姆表的构造)(多选)欧姆表的内部电路如图9所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是1234答案图9A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B.电路图中左侧的表笔为黑表笔C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0√√解析1234解析欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A正确；电流从黑表笔出，红表笔进，B错误；“∞”刻度在刻度盘的最左端，C错误；2.(欧姆表的表盘标度)把一个满偏为6mA的电流表改装成欧姆表，其中电源电动势为3V.在测电阻时，电流表指针指在表盘上2mA处，在改成相应的电阻刻度时，应是A.250ΩB.500ΩC.1000ΩD.1500Ω√答案1234解析3.(多用电表的简单构造)如图10所示为多用电表的电路图，如果用该多用电表测量直流电压U和电阻R，红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则1234解析A.前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从

红表笔流出多用电表B.前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表C.前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表D.前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表图10√答案1234解析题图所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确.4.(综合应用)如图11所示为一简单欧姆表的原理示意图，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＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜