高中物理 第2章 第8节 多用电表的原理课件 新人教版选修31.ppt

第二章恒定电流 第八节多用电表的原理 在本节课中要突出实验电路的讲解 务求使学生理解实验的原理 而不要死记公式 为了把原理讲清楚 引入了表头的内阻 满偏电流和满偏电压等概念 本节通过两个例题说明改装的原理 要着重说明 所谓扩大量程到若干安或若干伏是如何理解 避免学生只记住一般扩大量程的公式来套用 1 了解多用电表的工作原理 能运用闭合电路欧姆定律分析多用电表 2 了解多用电表的基本结构 理解欧姆表的内部结构及刻度特点 重点 欧姆表和多用电表的制作原理 难点 理解欧姆表和多用电表的制作原理 在前面的学习中 我们已经学习了电表的改装 知道电流表可以改装成大量程的电流表和改装成电压表 那么如果我们需要一个测量电阻的电表 能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表 电流表 电压表 1 如何把电流表改装成电压表 2 如何把电流表改装成量程较大的电流表 分压电阻 分流电阻 如图所示电路 电源的电动势e 1 5v 内阻r 0 5 电流表满偏电流ig 10ma 电流表电阻rg 7 5 a b为接线柱 1 用导线把a b直接连起来 此时应把可变电阻r调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流 142 一 把表头改装成测电阻的欧姆表 2 调到满偏后保持r的值不变 在a b间接一个150 的电阻r0 电流表指针指着多少刻度的位置 5ma 由于 所以 r0也称为中值电阻 3 如果把任意电阻rx接在a b间 电流表读数i与rx的值有什么关系 通过以上计算你有何启发 如果把电流表10ma刻度标为 0 5ma刻度标为 150 0ma刻度标为 把其他电流刻度都按rx 1 5 ix 150转换成电阻刻度 它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器 2 设计出改装的原理图 电流ix与外电阻rx是一一对应关系 通过测量电流达到测量电阻的目的 1 利用电流表测量电阻的原理是什么 欧姆表 3 欧姆表盘的刻度是均匀的吗 由于i和rx是非线性关系 所以刻度不均匀 由于是减函数 所以刻度方向与电流档相反 相对于其他电表欧姆表的表头有什么特点 1 零刻度在右边 左边为无限大 2 刻度不均匀 左边密 右边稀疏 2 实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择 有 10档 100档 1000档等 如果实验中选择的是 100档 图示中各次的电阻分别为多少 1 实际使用中怎样确定欧姆表选择哪一档 怎样才能使测得电阻的阻值更精确 指针指在中间刻度附近 5000 500 2000 20000 电压表 电流表和欧姆表都有一个表头能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢 电流表 欧姆表 电压表 三种电表的电路结构 二 多用电表 1 2 3 a 现在要使b接1时能成为电流表 接2时能成为欧姆表 接3时能成为电压表 这就成了一个简单的多用电表 这个多用电表的电路图是怎样的 请把它在下图基础上画出来 电流表 欧姆表和电压表都有一个表头 能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢 指针式多用电表 数字式多用电表 表头 g 改装成双量程电压表 1 如图所示 有一个表头g 满偏电流为ig 1ma 内阻rg 100 用它改装为有5v和50v两种量程的电压表 求r1 r2的阻值各为多大 r1 4900 4 9k r2 49900 49 9k 解析 当公共端与5v端接入被测电路时 量程为u1 5v 当公共端与50v端接入被测电路时 量程为u2 50v 则 答案 4 9k 49 9k 表头 g 改装成双量程电流表 2 如图所示 有一个表头g 满偏电流ig 500ma 内阻rg 200 用它改装为有1a和10a两种量程的电流表 则r1 r2的阻值各为多大 说明 对于i1 1a的量程 g是它的表头 对于i2 10a的量程 g与r2串联后相当于它的表头 r1 r2 rg 200 解析 当公共端与1a端接入电路时 量程为i1 1a 当公共端与10a端接入电路时 量程为i2 10a 当公共端与1a端接入被测电路时 电阻r1和r2串联 再与表头内阻rg并联 由并联电路中的电流分配关系可得 当公共端与10a端接入被测电路时 电阻r1与表头支路的电阻rg r2并联 由并联电路的特点可知 ig rg r2 i2 ig r1 解得r1 20 r2 180 1 开关s调到1 2 3 4 5 6个位置时电表分别测的是什么 2 在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的量程比较大 如图是一个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 电流 1大 电压 6大 1 2为电流表 3 4为欧姆表 5 6为电压表 1 欧姆表构造 表头 电源 调零电阻工作原理 闭合电路欧姆定律2 多用电表构造 表头g 直流电流测量电路 直流电压测量电路 电阻测量电路 转换开关分类 机械指针式 数字式 多用电表的原理 1 如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图 其正 负插孔内分别插有红 黑表笔 则虚线框内的电路图应是下图中的 a 2 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r 电池的电动势为e 内阻为r 则下列说法中正确的是 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r rg r 答案 abd 解析 依题意可知欧姆表内阻r内 500 当测r1 500 时 1 2ig e r内 r1 当测未知电阻r2时 1 3ig e r内 r2 解得 r2 1