高中物理第二章恒定电流第11讲多用电表的原理学案新人教选修.docx

多用电表的原理 目标定位1.知道欧姆表测量电阻的原理，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力.2.了解欧姆表的内部结构和刻度特点.3.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能一、欧姆表1内部构造：表头、电源和可变电阻三部分组成2原理：依据闭合电路欧姆定律制成，由电流表改装而成3测量原理：如图1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14内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路欧姆定律知Ig，故欧姆表内电阻R内rRgR.深度思考(1)当红、黑表笔短接时，指针指示的位置标出的电阻值为多少？红、黑表笔断开时，指针指示的位置标出的电阻值为多少？(2)当在红、黑表笔间接入某一电阻Rx，指针恰好指在刻度盘的中间位置，此时Rx与欧姆表内阻有什么关系？答案(1)0(2)相等例1把一量程6mA、内阻100的电流表改装成欧姆表，电路如图2所示，现备有如下器材：A.电源E3V(内阻不计)；B.变阻器0100；C.变阻器0500；D.红表笔；E.黑表笔图2(1)变阻器选用_(2)红表笔接_端，黑表笔接_端(3)电流表2mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为_；电流表3mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为_解析(1)两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏Ig，解得R0400，故变阻器应选C.(2)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)电流I2mA时，有I，解得Rx1000.电流I3mA时，I，解得Rx500.答案(1)C(2)NM(3)1000500(1)当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻“”；当红、黑表笔短接时，调节欧姆调零旋钮，使电流表指针满偏，所以在电流满偏处标电阻“0”(如图3所示)图3(2)I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀(3)欧姆表偏角(偏角是相对零电流位置或左端的“”刻度而言的)越大，表明被测电阻越小(4)中值电阻：当外加电阻RxrRgR时，电流为IIg，此时指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻二、多用电表1最简单的多用电表原理如图4所示，分别把电流表、欧姆表、电压表的电路示意图组合在一起，就是最简单的多用电表的电路图4(1)电流表的改装原理：由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表(2)电压表的改装原理：由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表(3)欧姆表的改装原理：内部有电源，将对应Rx的电流刻度值改为电阻值即为欧姆表2外形构造如图5所示，使用前应该调整“指针定位螺丝”，使其指针指到零刻度不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置图5例2如图6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R3R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是()图6AS与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大BS与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大CS与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大DS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R1R2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，表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3R4，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A、D.答案AD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.(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”.1(欧姆表的原理)用欧姆表测电阻的优点是快捷、方便，缺点是读数不够精确，尤其是当表内电池的电动势下降后，测出的电阻值与真实值之间有较大的差异如图7甲是一个欧姆表的电路结构图，图乙是其表盘的刻度(该刻度值是按照表内电池电动势为1.5V的正常值而刻制的)已知在电流满偏刻度的处所标的电阻值为15，如图乙所示问：图7(1)该欧姆表的内阻(即Rg、r和R之和)多大？(2)在满偏刻度的B点所标的电阻值为多大？答案(1)15(2)30解析(1)该欧姆表的内阻等于电流满偏刻度的处所标的电阻值，即R内15 .(2)设电流表的满偏刻度为Ig，根据闭合电路欧姆定律，有：Ig当电流为满偏刻度时，有由解得：RB2R内30 2(多用电表的认识)(多选)关于多用电表表盘上的刻度线，下列说法中正确的是()A直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度B电阻刻度是不均匀的C电阻刻度上零刻度与直流电流的最大刻度线相对应D电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应答案ABC解析直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度，故A正确；由I，故电阻的刻度线是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，故B正确；多用表的电阻刻度线大小与电流、电压的刻度线大小相反，电流最大处，电阻为0.故C正确，D错误题组一欧姆表的原理1(多选)欧姆表的内部电路如图1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()图1A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rRgR0答案AD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；“”刻度在刻度盘的左端，C错误；当欧姆表指针指在中间位置时，Ig，所以RxRgR0r，即中间刻度值为R中rRgR0，D正确2用欧姆表测一个电阻R的阻值，选择旋钮置于“10”挡，测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定()AR150BR1500C1000R1500D1500R2000答案C解析表盘右疏左密，所以指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定1000R1500，故选C.3一个用满偏电流为3mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间如用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为()A1000B5000C1500D2000答案A解析设欧姆表的内阻为R内，由欧姆定律知：3103A，1.5103A，所以R内500，E1.5V，又1103A，所以Rx1000.4如图2是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处现用该表测一未知电阻，指针偏转至满刻度的处，则该电阻的阻值为()图2A4RB5RC10RD16R答案D解析当进行欧姆调零时，根据闭合电路欧姆定律，此时欧姆表满偏，即Ig，当测量阻值为R的电阻时，有，设待测电阻的阻值为Rx，则有，联立各式解得Rx16R，故D对5如图3所示，欧姆表刻度盘中，未使用时指针指A，两表笔短接时指针指B.若欧姆表的总内阻为24，C是A、B的中点，D是A、C的中点，则D点的刻度值为()图3A36B72C24D12答案C解析由欧姆表原理：Ig，当指针指在D点时，电流为满偏电流的，则由，得：Rx3R内72.题组二多用电表的简单认识6(多选)关于多用电表，下列说法正确的是()A多用电表是电压表、电流表、欧姆表共有一个表头改装而成的B用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势C多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的D用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的答案AD7多用电表是实验室常用的实验器材之一，其原理是闭合电路的欧姆定律，它能测电阻、电压、电流等如图4为多用电表的内部构造，如果用它来测量某电阻的阻值，则应将开关扳到_或_位置；其中5、6挡位为测量_挡，且_挡量程比较大，1、2挡位为测量_挡，_挡量程比较大图4答案34电压6电流1解析使用欧姆挡时需要电表内接电源，所以3、4为欧姆挡；由于串联电阻具有分压作用，所以将灵敏电流计的表头改装成电压表时应串联电阻，故5、6为电压挡，又因串联电阻越大，量程越大，所以6挡量程比较大；由并联电阻的分流作用知1、2为电流挡，1、2两挡测电流的对应量程分别为I1Ig，I2Ig，可知I1I2.题组三综合应用8如图5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Ig300A，内阻Rg100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E1.5V，内阻r0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_