高中物理 第2章 第4节认识多表电表课件 粤教版选修31 .ppt

第四节认识多用电表 1 以下说法中正确的是 a 在外电路和电源内部 正电荷都受静电力作用 所以能不断定向移动形成电流b 静电力与非静电力都可以使电荷移动 所以本质上都是使电荷的电势能减少 精彩回眸 c 在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力d 静电力移动电荷做功电势能减少 非静电力移动电荷做功电势能增加 答案 d 在电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加 引出了电动势的概念来描述非静电力做功的本领 而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少 故d正确 2 将一个电动势为3v 内阻不能忽略的电池两端接一电阻r 当有1c的电荷通过电阻r时 在r上产生的热量 a 大于3jb 小于3jc 等于3jd 内阻未知 无法确定 答案 b 根据w qu 3j 而w为内阻r和外电阻r上产生的热量之和 故r上产生的热量小于3j 3 如图2 4 2所示 用两节干电池点亮几只小灯泡 当逐一闭合开关 接入灯泡增多时 以下说法错误的是 a 灯少时各灯较亮 灯多时各灯较暗b 灯多时各灯两端的电压较低c 灯多时通过电池的电流较大d 灯多时通过各灯的电流较大 答案 d 图2 4 2 一 多用电表的构造原理1 功能分类 多用电表能够测量 及 可分为 式和 式两大类 知识梳理 电流 电压 电阻 指针 数字 2 基本构造 1 外部结构如图2 4 3所示 表的上半部分为 下半部分是 周围标有测量功能的区域及量程 将选择开关旋转到电流挡 多用电表内的电流表电路就被接通 选择开关旋转到电压挡或电阻挡 表内的 或欧姆表电路就被接通 在不使用时 应把选择开关旋到 挡 或交流电压最高挡 表盘 选择开关 电压表电路 off 2 内部表头是一个 电流表 两个参数分别为 ig为 电流 rg为表头内阻 将选择开关旋转到电流挡 电压挡或电阻挡 表内的相应电路即被接通 图2 4 3 灵敏 满偏 3 测量原理如图2 4 4 1 当s接通1或2时 表头与电阻并联 所以1 2为 挡 由于并联阻值的大小不同 量程也不同 1的量程较大 2 当s接通3或4时 接通内部电源 此时为 挡 4的倍率比3的倍率高 3 当s接通5或6时 表头与电阻串联 此时为 挡 由于串联的阻值不同 6的量程比5的量程大 电流 欧姆 电压 图2 4 4 二 多用电表的使用1 使用多用电表前 应检查指针是否停在刻度线左端的 0 位置 如果没有停在 0 位置 要用螺丝刀轻轻转动机械调零旋钮 使指针指零 再将红 黑测试表笔分别插入 插孔 2 测量直流电压实验步骤 将功能选择开关旋转到直流电压挡 根据待测电压的估计值选择量程 如果难以估测待测电压值 应按照由大到小的顺序 先将选择开关旋转到最大量程上试测 然后根据测量出的数值 重新确定适当的量程进行测量 测量时 用红黑测试表笔使多用电表跟小灯泡l并联 注意使电流从 插孔流入多用电表 从 插孔流出多用电表 检查无误后再闭合开关s 根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值 读出电压表的示数 3 测量直流电流按照下图2 4 5连接电路 仿照电压的测量步骤进行测量 图2 4 5 4 测量电阻测量电阻时要注意 改变电阻挡的量程时 需要重新调整电阻挡调零旋钮 电阻挡有若干个量程挡位 分别标有 1 10 100 意思是指针示数乘以相应的倍率 就是所测得的电阻值 特别提醒 1 测量功能区域电压挡和电流挡对应的数值 表示电压表或电流表的量程 电阻挡对应的数值表示倍率 2 读数时 要读取跟功能选择开关挡位相对应的刻度值 3 在不使用时 应该把选择开关旋转到off挡或交流电压最高挡 三 二极管的特性及正负极的判断方法1 二极管具有单向导电性 当给二极管加一定的正向电压时 它的电阻值很小 当给二极管加上反向电压时 它的电阻值变得很大 2 用多用电表的电阻挡 量程拨到 100 或 1k 的位置上 将红表笔插入 插孔 黑表笔插入 插孔 然后两表笔短接进行电阻挡调零后分别接二极管的两极 稳定后读取示数乘上倍率求出电阻r1 再将两表笔反过来连接二极管的两极 同理结合读数求出电阻r2 当r1与r2相差很大时 说明二极管质量较好 当r1与r2相差较小时 说明二极管质量不好 如果r1与r2均较小 可能二极管短路 如果r1与r2均较大 可能二极管断路 3 在两次测量电阻差别明显的前提下 据红表笔与电表内部电源负极一端相连 黑表笔与电源正极一端相连知 电流从黑表笔流出 所以对测得电阻较小的那一次 与黑表笔相接的极为二极管的正极 与红表笔相接的极为二极管的负极 一 将表头改装成电压表1 原理 表头g的额定电压ug较小 如果用于测电压 其量程太小 要想测量较大的电压 可以给电流表串联一个电阻r 分担一部分电压 r称为分压电阻 如图2 4 6所示 电表的改装 图2 4 6 特别提醒 1 电压表内阻rv r rg 且电压表量程越大 电压表内阻越大 2 改装后的电压表读数是测量电路的电压 但表头的实际电压为rg分得的电压 二 把小量程的表头改装成大量程的电流表1 原理 要测量比较大的电流 可以给电流表并联一个分流电阻 即扩大了电流表的量程 如图2 4 7所示 图2 4 7 例1 某电流表内阻rg为200 满偏电流ig为2ma 如图2 4 8甲 乙改装成量程为0 1a和1a的两个量程的电流表 试求在图甲 乙两种情况下 r1和r2各为多少 图2 4 8 按图乙接法 量程为1a时 r2和rg串联后再与r1并联 量程为0 1a时 r1和r2串联后再与rg并联 分别得 ig rg r2 1 ig r1 igrg 0 1 ig r1 r2 解得 r1 0 41 r2 3 67 答案 见解析 题后反思并联分流是把小量程电流表改装成大量程电流表的基本方法 但改装的方法有所不同 电流表的内阻rg 3k 满偏电流ig 100 a 这个电流表能测量的最大电压ug v 要把这个电流表改装为能测量3v电压的电压表 那么应在电流表上 联一个阻值r1 k 的分压电阻 如果在这基础上 要使这个电压表能量度15v的电压 则应在电压表上再 联一个阻值r2 k 的分压电阻 答案 解析 本题考查电压表的构造及原理 根据串联分压可求得电阻r1 r2 电流表改装成电压表需串联一个分压电阻 扩大电压表的量程 需再串联一个分压电阻 如图所示 题后反思串联分压是改装电压表的基本方法 所串电阻越大 电压表的量程越大 由于电流表指针偏转角度与电流成正比 改装成电压表后 指针偏转角度与电压也成正比 即表盘的示数是按正比关系均匀分布的 一 注意事项1 由于使用多用电表时不管测量项目是什么 电流都要从电表的 插孔 红表笔 流入 从 插孔 黑表笔 流出 使用欧姆挡时 多用电表内部电池的正极接的是黑表笔 负极接的是红表笔 测量直流电压和电流时 红表笔应该接高电势 黑表笔接低电势 多用电表的使用注意事项及误差分析 2 要区分开 机械零点 与 欧姆零点 机械零点 使指针指在表盘刻度左侧 0 位置 调整的是表盘下边中间的定位螺丝 欧姆零点 使指针指在表盘刻度的右侧电阻刻度 0 位置 调整的是欧姆挡的调零旋钮 3 合理选择欧姆挡的量程 使指针尽量在表盘中间位置附近 4 每变换一次挡位 都要重新进行欧姆调零 5 由于欧姆表盘难以估读 测量结果只需取两位有效数字 读数时不要忘记乘上相应挡位的倍率 6 测量待测电阻的阻值时 待测电阻要跟其他元件和电源断开 否则不但影响测量结果 甚至可能会损坏电表 7 用多用电表测黑箱时 一定要先用电压挡判断其内部有无电源 确认无电源后才能使用欧姆挡测量 二 误差分析1 欧姆表刻度不均匀造成误差 2 多用电表内电池用旧了 电动势下降带来误差 3 测量值偏大的原因可能是表笔和电阻两端接触过松而使测量端的接触电阻变大 4 测量值偏小可能是人体电阻并入测量端造成的 例2 如图2 4 9所示为多用电表的示意图 试回答下列问题 图2 4 9 1 当选择开关位置旋至 ma 挡中的 10 挡位时 则测量的是 2 当选择开关位置旋至 v 挡中的 50 挡位时 则测量的是 3 当选择开关位置旋至 挡中的 100 挡位时 则测量的是 4 当选择开关位置旋至 挡中的 100 挡位时 正确操作后发现指针的偏转角很小 那么正确的操作步骤依次是 5 无论用多用电表进行何种 直流 操作测量 电流都应该是从 表笔经 插孔流入电表 解析 本题考查利用多用电表测量电流 电压和电阻 弄清选择开关所处的挡位及读数规则是正确读数的前提 由于测电阻的原理和测电流 电压的原理不同 当选择开关在此区域时 对应的数值是倍率 而不是量程 当然 倍率越大 测量的电阻也就越大 倍率越小 测量的电阻就越小 由于测量电阻是根据闭合电路的欧姆定律 每次换挡位时 都会改变闭合电路的阻值 因此换挡后必须进行欧姆调零 多用电表在测量时 要求红表笔要插入 插孔 黑表笔要插入 插孔 这样 红表笔在测量电路中 电流应从此处流入或接电势高的点 答案 1 量程为0 10ma的直流电流 2 量程为0 50v的直流电压 3 电阻大小等于读数 100 4 换挡位 1k 将表笔短接重新进行调零 将电阻与其他元件断开后可进行测量 5 红正 如图2 4 10所示为一可供使用的多用电表 s为选择开关 q为电阻挡调零旋钮 现在要用它检测两个电阻的阻值 图中未画电阻 已知阻值分别为r1 60 r2 470k 下面提出了在测量过程中一系列可能的操作 请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合于多用表安全使用规则的各项操作 并且将它们按合理顺序填写在后面的横线上的空白处 图2 4 10 a 旋动s使其尖端对准电阻挡 1kb 旋动s使其尖端对准电阻挡 100c 旋动s使其尖端对准电阻挡 10d 旋动s使其尖端对准电阻挡 1e 旋动s使其尖端对准1000f 将两表笔分别接到r1的两端 读出r1的阻值 随后即断开 g 将两表笔分别接到r2的两端 读出r2的阻值 随后即断开h 两表笔短接 调节q使指针对准电阻挡刻度盘上的0 随后即断开 所选操作及其顺序为 用字母代号填写 操作步骤可以重复选用 解析 本题考查多用电表测电阻的方法 可根据欧姆表测电阻的操作规程进行 用多用电表测量电阻时 量程的选择以指针指中央附近时读数较准确 由表盘中值示数约为150可知 测r1 60 的电阻时 只能选 1 挡 测r2 470k 时 应选择 1k 挡 并且在每次选定倍率后 都必须将两表笔短接 进行欧姆调零 所以题目中所给操作h需重复选用 在测量过程中对r1与r2测量的先后没有什么限制 但测量完毕后 功能选择开关必须旋离电阻挡 拨至交流 高压挡或 off 处 所以合理的操作顺序为ahgdhfe或dhfahge 答案 ahgdhfe 或dhfahge 例3 要测量一只量程已知的电压表的内阻 所备器材如下 a 待测电压表v 量程3v 内阻未知 b 电流表a 量程3a 内阻0 01 c 定值电阻r 阻值2k 额定电流50ma d 蓄电池e 电动势略小于3v 内阻不计 e 多用电表f 开关k1 k2 导线若干 综合 拓展 提高 有一同学利用上面所给器材 进行如下实验操作 1 首先 用多用电表进行粗测 选用 100 倍率 操作方法正确 若这时刻度盘