2019_2020学年高中物理第2章电路第4节认识多用电表学案粤教版.docx

第四节认识多用电表学习目标1.了解欧姆表的结构和刻度特点，理解欧姆表测电阻的原理(重点)2.学会使用欧姆表测电阻(重点)3.理解并掌握多用电表的工作原理(重点、难点)4.掌握使用多用电表测电压、电流及判断二极管的质量和极性，会用其探索简单黑箱中的电学元件及连接方式(重点、难点)一、多用电表的原理1构造：指针式多用电表由表头、测量电路、转换开关以及红、黑测量表笔等组成2内部电路：(如图所示)转换开关功能量程比较接入1或2电流表接1端量程大接入3或4电压表R3R4时，接4量程大3.测直流电流和直流电压的原理就是电路的分流和分压原理4测电阻原理(1)多用电表测量电阻的原理电路如图所示，其中R为可变电阻称为调零电阻(2)当红、黑表笔直接接触时，被测电阻Rx0，调节R值使电流计的指针达到满偏，即IgE/(rRgR)，所以电流表满偏刻度处为电阻的零刻度线(3)当红、黑表笔不接触时，相当于被测电阻Rx电流表指针指零，所以电流表零刻度处是电阻的“”位置(4)当红、黑表笔间接入某一电阻Rx时，电流表中的电流I，因调零后RRgr保持不变，所以Rx与I一一对应若在电流表刻度盘上直接标出与I相对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出Rx值了二、多用电表的使用1使用多用电表测量电压(1)选择直流电压挡合适的量程(2)将电表与被测电路并联2使用多用电表测量电流(1)选择直流电流挡合适的量程(2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联在电路中，让电流从红表笔流入电表(3)读数时，首先要认清刻度盘上的量程3用多用电表测电阻将选择开关扳到欧姆挡上，此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选好量程后，先欧姆调零，然后测量测量完毕，应把选择开关旋转到OFF挡用多用电表测电压、测电流以及测电阻时，电流都是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表4用多用电表判断二极管的质量及极性晶体二极管有两个电极，一个叫正极，一个叫负极，二极管正向电阻比较小，反向电阻比较大用多用电表可以判断二极管的质量，或区分它的正、负极1正误判断(1)利用多用电表既可以测电流、电压、电阻，还可以判断电路故障()(2)多用电表是借助了闭合电路欧姆定律和串、并联电路的特点制成的()(3)用欧姆表测电阻，指针摆动的角度越大，则被测电阻越大()(4)使用多用电表欧姆挡测电阻时，指针摆动角度越大，测量越精确()(5)欧姆表的每一挡的测量范围都是0.()2下列说法中正确的是()A欧姆表的每一挡的测量范围都是0B用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是一样的C用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央，误差越大D用欧姆表测电阻时，选不同挡位时，指针越靠近右边误差越小A欧姆表的每一挡的测量范围是0，所以A对；用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是不一样的，所以B错；用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央，误差越小，所以C、D错3.如图所示为多用电表电阻挡的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R0，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中不正确的是()A它是根据闭合电路欧姆定律制成的B接表内电池负极的应是红表笔C电阻挡对应的“”刻度一般在刻度盘的右端D调零后刻度盘的中心刻度值是rRgRC多用电表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A对；电流从黑表笔出，红表笔进，B对；“”刻度在刻度盘的左端，C错；当多用电表指针指在中间位置时，Ig；所以RxRgRr，即中心刻度值为rRgR，D对电表的改装及计算1.两表改装对比改装成电压表V改装成电流表A内部电路扩大后的量程UI电阻R的作用分压分流电阻R的数值RRg(n1)R gR电表的总内阻RVRgRRA2.电表改装问题的两点提醒(1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变(2)改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的电压；改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流【例1】某同学组装一个多用电表可选用的器材有：微安表头(量程100 A，内阻900 )；电阻箱R1(阻值范围0999.9 )；电阻箱R2(阻值范围099 999.9 )；导线若干要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱(2)电阻箱的阻值应取R1_，R2_.(保留到个位)解析(1)先并联改装电流表，再串联改装电压表(2)R1100 ，R22 910 答案(1)如解析图所示(2)1002 910将改装前电流表的表盘量程刻度改换成改装后相应电表的量程刻度，则改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压，改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流训练角度1.电流表的改装1一电流表的满偏电流Ig1 mA，内电阻Rg200 ，要把它改装成一个量程为0.5 A的电流表，则应在电流表上()A串联一个0.4 的电阻B并联一个0.4 的电阻C串联一个200 的电阻D并联一个200 的电阻B给一个小量程的电流表并联上一个较小电阻，凭借它的分流作用可以改装为一个大量程的电流表，A、C错；电流表改装时所并联电阻大小R 0.4 ，故B对，D错训练角度2.电压表的改装2如图所示，双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成已知该表头的内阻Rg500 ，满偏电流Ig1 mA.下列说法正确的是()A表头G的满偏电压为500 VB使用a、b两个端点时，其量程比使用a、c两个端点时大C使用a、b两个端点时，若量程为010 V，则R1为9.5 kD使用a、c两个端点时，若量程为0100 V，则(R1R2)为95 kC表头G的满偏电压UgIgRg5001103 V0.5 V，故A错误；使用ab两个端点时，量程为Rg与R1两端的电压之和，而接ac时，其量程为Rg与R1和R2两端的电压之和，因此使用ab两个端点时量程较小，故B错误；使用a、b两个端点时，若量程为010 V，则R1的阻值R1(500) 9 500 9.5 k，故C正确；使用a、c两个端点时，若量程为0100 V，则R1R2(500) 99 500 99.5 k，故D错欧姆表的原理1.欧姆表的原理(如图所示)欧姆表的测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律，所以通过表头的电流为：I，Rx与电流I一一对应，故可以将表盘上的电流值改为电阻值，就可以从表盘上直接读出电阻的数值，这样就制成了一个欧姆表其中，R也叫调零电阻，RRgr为欧姆表的内阻2欧姆表的刻度标注刻度标注方法标注位置“0”红、黑表笔相接调节调零电阻使指针满偏被测电阻Rx0“”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RxrRRg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2】在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为该电表的电路原理图其中选用的电流表满偏电流Ig10 mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度不均匀且对应数据没有标出，C为中间刻度甲乙丙(1)若指针在图乙所示位置，选择开关接1时，其读数为_；选择开关接3时，其读数为_(2)为了测选择开关接2时欧姆表的内阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置C处，此时电阻箱的示数如图丙，则C处刻度应为_ .计算得到表内电池的电动势为_V(保留两位有效数字)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_ .(保留两位有效数字)解析(1)选择开关接1时测电流，多用电表为量程是10 mA的电流表，其分度值为0.2 mA，示数为6.9 mA；选择开关接3时测电压，多用电表为量程250 V的电压表，其分度值为5 V，其示数为173 V.(2)由图所示电阻箱可知，电阻箱示数为01000 1100 510 01 150 ；由图乙所示可知，指针指在C处时，电流表示数为5 mA0.005 A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 ，电源电动势EIR0.0051502 V1.5 V.(3)根据第(1)问可知，调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为6.9 mA，而表内电池的电动势为E1.5 V，表内总电阻为150 ，所以待测电阻的阻值为67 .答案(1)6.9 mA173 V(2)1501.5(3)67(1)使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小，测量电阻值越大(2)流过欧姆表的电流是自己内部电源提供的，流过电压表和电流表的电流是外电路和电源提供的3.如图所示是把量程为3 mA的电流表改装成多用电表的结构示意图，其中电池电动势E1.5 V，经改装后，若将原电流表3 mA刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA刻度处应标_，1 mA处应标_.解析电流表满偏电流Ig3 mA3103 A，当将红、黑表笔短路时，电路的总电阻为(RgR0r)，其中Rg是电流表内阻，R0是调零电阻，r是电池内阻，我们将(RgR0r)叫做多用电表内阻，用R内表示，R内500 .指针在2 mA处，设待测电阻为Rx，则Ig2103，得Rx250 ，2 mA刻度处应标250 .指针在1 mA处，设待测电阻Rx，则Ig1103，得Rx1 000 ，则1 mA处应标1 000 .答案2501 000使用多用电表测电阻1.使用多用电表测电阻的步骤(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)(6)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡2测电阻时应注意的问题(1)选挡后要进行欧姆调零(2)换挡后要重新进行欧姆调零(3)被测电阻要与电源、其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆(4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率(5)使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡(6)若长期不用，应把电池取出【例3】某人用多用电表测量电阻(1)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“100”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图甲所示的表盘，被测电阻阻值为_ .若将该表选择旋钮置于直流10 mA挡测电流，表盘仍如图甲所示，则被测电流为_mA.(2)现用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“100”位置的多用电表继续测量另一个电阻的阻值，将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，如图乙所示，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作A将K旋转到电阻挡“1 K”的位置B将K旋转到电阻挡“10”的位置C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，完成读数测量D将两表笔短接，对电表进行欧姆调零甲乙解析(1)欧姆表读数等于表盘示数乘以倍率：221002 200 ；若将该表选择旋钮置于直流10 mA挡测电流，选择中间第三排刻度读数，则分度值为0.2 mA，读数为4.0 mA；(2)指针偏转角度过小说明被测阻值偏大，应换较大档，即“1 K”档，换挡后必须重新进行欧姆调零，然后进行测量，故顺序为ADC.答案(1)2 2004.0(2)ADC4(多选)在用欧姆表测电阻的实验中，用“10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是()A这个电阻值较小B这个电阻值较大C为了把电阻测得更准确一些，应换用“1”挡，重新测量D为了把电阻测得更准确一些，应换用“100”挡，重新测量BD用“10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，说明所测电阻较大，所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用“100”挡，换挡后重新进行欧姆调零，然后再测电阻阻值，故A、C错误，B、D正确课 堂 小 结知 识 脉 络1.电流表与电阻串联可以组成一电压表，其量程为电流表示数达到满偏电流时电流表电压与电阻电压的总和.2.电流表与电阻并联可以组成一大量程电流表，其量程为电流表示数达到满偏电流时，电流表电流与电阻电流之和.3.利用多用电表测电流、电压时要注意所选的量程和读数时所对应的刻度.4.利用多用电表测电阻时，要注意选择合适的挡位，换挡后重新进行电阻调零1(多选)在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是()A使用前检查指针是否指在电阻挡的“”处B每换一次挡位，都必须重新进行电阻挡调零C在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔D测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的挡位来测量ABC用欧姆挡测量电阻时，测量前应进行机械调零，即在电路断路的情况下，电流为零，看指针是否指在“”刻度线“”处，A正确；换挡必须调零，B正确；电流的方向是“红进黑出”，即在外电路，电流从黑表笔流向红表笔，C正确；测量时，若指针偏转很小(靠近“”附近)，表明所选择的挡位太小，导致示数偏大，所以应选用倍率大一些的挡位进行测量，D错误2有一只电压表，它的内阻是100 ，量程为0.2 V，现要改装成量程为10 A的电流表，电压表上应()A并联0.00