高中物理 4.2 多用电表的原理与使用课件 鲁科版选修31.ppt

第2节多用电表的原理与使用 第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路 学习目标1 知道多用电表的构造 了解多用电表的原理 2 通过对多用电表的实际操作 学会使用多用电表 3 体会等效思维方法在科学研究中的应用 第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路 一 多用电表的原理1 功能 多用电表曾叫 万用表 是一种集测量交流与直流 和 等功能于一体的测量仪器 它具有用途多 等优点 2 构造 多用电表的核心是一只直流灵敏 即 表头 表头与电阻 拨动开关等组成不同的测量电路 3 原理 多用电表测直流电流和电压的原理 实质上是电阻的 和 原理 多用电表电阻挡 欧姆挡 测电阻的设计原理是 电压 电流 电阻 量程广 使用方便 电流计g 分流 分压 闭合电路欧姆定律 二 操作实践 练习使用多用电表1 认识多用电表各部分名称及作用 a 表头 b c 作用 选择不同的测量项目和 d 旋钮 作用 调零螺丝 选择开关 量程 调零 欧姆调零 2 多用电表的使用 1 测量前 先调零 再将红 黑表笔分别插入 测试笔插孔 2 测量时 应把选择开关旋到相应的测量项目和量程上 读数时 要读跟 的挡位相应的刻度盘上的示数 正 负 选择开关 4 测电阻时 先估测电阻阻值 将选择开关拨到适当 将红 黑两表笔 调节调零旋钮 使指针恰好停在 电阻挡 刻度线的零刻度处 5 将红 黑表笔搭在电阻两端 读取表盘指针所指电阻挡刻度线的示数 电阻值等于示数乘以 6 使用后 要把表笔从测试插孔中拔出 并把选择开关拨至 最高挡或 挡 倍率 短接 倍率 交流电压 off 1 测量电阻的原理 欧姆表的原理分析 3 刻度标注 红黑表笔相接 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 rx r r rg 刻度盘正中央 与rx对应电流ix处 特别提醒 1 欧姆表的刻度不均匀 且由右向左刻度越来越密 要尽可能利用欧姆表的刻度盘的中央部分 2 流过欧姆表的电流是内部电源提供的 流过电压表 电流表的电流是外电路的电源提供的 某欧姆表表头的满偏电流为5ma 内装一节干电池 电动势为1 5v 那么该欧姆表的内阻为多少 待测电阻接入红 黑表笔之间时 指针恰好在满刻度的3 4处 则待测电阻的阻值为多少 思路点拨 把握以下两个关键点 1 欧姆表的内阻由几部分组成 2 闭合电路欧姆定律的应用 答案 300 100 1 把量程为3ma的电流表改装成欧姆表 其结构如图所示 其中电池的电动势e 1 5v 改装后 将原来电流表3ma的刻度定为电阻的 0 刻度 则2ma刻度处标 1ma刻度处应标 250 1000 1 机械调零 使用前 可用螺丝刀调节多用电表中间的调零螺丝 使多用电表的指针对准电流表的零刻度 2 将红表笔插入 插孔 将黑表笔插入 插孔 3 直流电压测量 将选择开关旋至欲测量的直流电压挡 并选择合适的量程 再将测试表笔跨接在被测电压的两端 读数视第二条刻度线 如图 多用电表的使用规则 4 直流电流测量 将选择开关旋至欲测的直流电流挡并选择合适的量程 再将测试表笔串联在电路中 读数视第二条刻度线 如图 5 欧姆挡的使用需要注意以下几点 1 选挡后接着调零 选挡的原则 指针越接近中值电阻 读数越精确 在一般情况下 所选的挡位 即倍率 应使指针指示表盘中央附近 2 换挡后重新欧姆调零 3 被测电阻要跟电源 其他元件分离 不能用手接触表笔的金属杆 4 示数要乘倍率 5 用完后应将选择开关旋至交流电压最高挡或 off 挡 2013 高考新课标全国卷 某学生实验小组利用图甲所示电路 测量多用电表内电池的电动势和电阻 1k 挡内部电路的总电阻 使用的器材有 多用电表 电压表 量程5v 内阻十几千欧 滑动变阻器 最大阻值5k 导线若干 回答下列问题 1 将多用电表挡位调到电阻 1k 挡 再将红表笔和黑表笔 调零点 2 将图甲中多用电表的红表笔和 填 1 或 2 端相连 黑表笔连接另一端 3 将滑动变阻器的滑片调到适当位置 使多用电表的示数如图乙所示 这时电压表的示数如图丙所示 多用电表和电压表的读数分别为 k 和 v 短接 1 15 0 3 60 4 调节滑动变阻器的滑片 使其接入电路的阻值为零 此时多用电表和电压表的读数分别为12 0k 和4 00v 从测量数据可知 电压表的内阻为 k 5 多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池 一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路 如图丁所示 根据前面的实验数据计算可得 此多用电表内电池的电动势为 v 电阻 1k 挡内部电路的总电阻为 k 12 0 9 00 15 0 解析 1 使用多用电表测电阻前 应首先将红 黑表笔短接进行欧姆调零 2 多用电表电流为 红进黑出 图甲中外电路电流由2到1 所以红表笔应连1端 3 多用电表挡位为 1k 指针指15 则r 15 0 1k 15 0k 由图丙知电压表读数为3 60v 4 当滑动变阻器连入电路的阻值为零时 多用电表所测电阻为外电路电阻 即电压表内阻 所以电压表内阻为12 0k 2 多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器 1 如图甲是一个多用电表的内部电路图 在进行电阻测量时 应将s拨到 或 两个位置 在进行电压测量时 应将s拨到 或 两个位置 2 使用多用电表进行了两次测量 指针所指的位置分别如图乙中a b所示 若选择开关处在 10 的电阻挡时指针位于a 则被测电阻的阻值是 若选择开关处在 直流电压2 5v 挡时指针位于b 则被测电压是 v 3 4 5 6 500 1 99 1 98 2 00 3 两位同学使用完多用电表后 分别把选择开关置于图丙和图丁位置 你认为图 的位置比较好 丙 解析 1 测量电阻时多用电表内有电源 应将s拨至3或4两个位置 测电压时利用串联电阻的分压作用 应将s拨到5或6两个位置 2 若选择开关处在 10 的电阻挡时指针位于a 则被测电阻的阻值是50 10 500 若选择开关处在 直流电压2 5v 挡时指针位于b 则电压表的读数为1 99v 3 多用电表用完后 应把选择开关置于交流电压最高挡或off位置 即丙图位置 应用多用电表探索黑箱问题的方法1 电学黑箱 问题的种类一般 电学黑箱 有四种 一是纯电阻黑箱 二是纯电源黑箱 三是由电阻和电源组成的闭合电路黑箱 四是含有电容器 二极管的黑箱 2 电阻 电容 二极管的特点 1 电阻 没有极性 即正向和反向电阻大小相等 2 电容 用欧姆表测量时 起初电阻较小 然后逐渐增大 直到无穷大 3 二极管 具有单向导电性 即正向电阻较小 而反向电阻很大或接近无穷大 3 基本判定思路方法 范例 黑盒子 表面有a b c三个接线柱 盒内总共有两个电学元件 每两个接线柱之间只可连接一个元件 为了探明盒内元件的种类及连接方式 某位同学用多用电表进行了如下探测 第一步 用电压挡 对任意两接线柱正 反向测量 指针不发生偏转 第二步 用电阻 100 挡 对任意两个接线柱正 反向测量 指针偏转情况如图甲所示 1 第一步测量结果表明盒内 2 图乙给出了图甲中 和 中欧姆表指针所处的位置 其对应的阻值是 图丙给出了图甲 中欧姆表指针所处的位置 其对应的阻值是 3 请在图丁的接线柱间 用电路图符号画出盒内的元件及连接情况 4 一个小灯泡与3v电池的连接情况如图戊所示 如果把图戊中e 两端用导线直接相连 小灯泡可正常发光 欲将e 两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连 使小灯泡仍可发光 那么 e端应连接到 接线柱 端应连接到 接线柱 思路点拨 解此题的关键有两点 1 了解常见电学元件的特性 2 测量过程中出现的各种现象分析及读数变化 解析 1 用电压挡 对任意两接线柱正 反向测量 指针均不发生偏转 说明黑盒内部无电源 2 用表