高中物理 第2章 恒定电流 第8节 多用电表的原理课件 新人教版选修31.ppt

第8节多用电表的原理 教师参考 一 教学目标知识与技能1 了解欧姆表的原理 学会使用欧姆表2 了解多用电表的电压 电流 欧姆挡是共用一个表头组合在一起的3 学会用多用电表测电流 电压及电阻过程与方法动手操作 学会用多用电表测量小灯泡的电压 电流及二极管的正 反向电阻情感 态度与价值观培养学生探索 发现 勇于创新的精神二 教学重点难点教学重点欧姆表和多用电表的使用教学难点理解欧姆表和多用电表的制作原理 三 重难点突破方略多用电表原理的突破方略 问题1 如图所示 甲 乙 丙分别为哪种电表 学生 分别为电流表 欧姆表 电压表 问题2 能否把电流表 欧姆表 电压表组合在一起成为多用电表 在图示的基础上画出最简单的多用电表的电路 学生 能把电流表 欧姆表 电压表组合在一起成为多用电表 电路图如图所示 问题3 教师投影较复杂的多用电表的电路 如图所示 说出哪些位置是电流挡 哪个位置的量程比较大 哪些位置是电压挡 哪个位置的量程比较大 哪些位置是欧姆挡 哪个位置的倍率大 学生 位置1 2是电流挡 位置1的量程大 位置5 6是电压挡 位置6的量程大 位置3 4是欧姆挡 位置4的倍率大 自主学习 课堂探究 达标测评 自主学习课前预习 感悟新知 教师参考 情境链接一我们前面学习过小量程电流表g改装成电流表和电压表 能否也可以将电流表改装成能测电阻的一种表 以改变测电阻的麻烦 如果能 可不可以将这三种表合成一个表 以满足生活中不同使用的方便和要求 信息可以将电流表改装成测电阻的表 欧姆表 由于这三种表都是由电流表改装而成的 因此可以将它们合制成一个表使用 情境链接二几乎在所有的电子电路中 都要用到半导体二极管 二极管种类有很多 按照所用的半导体材料 可分为锗二极管 ge管 和硅二极管 si管 根据其不同用途 可分为稳压二极管 开关二极管 发光二极管等 二极管具有单向导电性 正向加电压时阻值很小 反向加电压时阻值非常大 想一想 如何用欧姆表测二极管的正向电阻 信息1 二极管不满足欧姆定律 电压与电流不是线性关系 2 用欧姆表的红 黑表笔分别连接二极管正 负极不一样 测得的阻值有很大的差别 教材梳理 一 欧姆表阅读教材第63 64页 欧姆表 部分 了解欧姆表电路 知道欧姆表原理 1 内部构造 由 电源和可变电阻三部分组成 表头 想一想欧姆表是在电流表基础上改装而成的 那么电流表0刻度线应标为多少欧姆 答案 电流表0刻度线应标 二 多用电表阅读教材第64 66页 多用电表 部分 初步了解多量程多用电表的电路图 认识多用电表的外形结构 1 外形构造 如图所示 使用前应该调整 使指针指到零刻度 不使用的时候应该把选择开关旋转到位置 r rg r1 指针定位螺丝 off 2 内部电路图 单刀多掷开关接通时 可作为电流表使用 接通时 可作为欧姆表使用 接通时 可作为电压表使用 议一议教材第65页图2 8 5中 开关s接在5 6位置测量的是什么物理量 两个位置中哪一个的量程比较大 答案 开关s接在5 6位置时 电阻与表头串联 测量的是电压 接位置6时量程大 1 2 3 4 5 6 自主检测 1 下列说法中正确的是 a 欧姆表的每一挡的测量范围都是0 b 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时 误差越大d 用欧姆表测电阻 选不同量程时 指针越靠近右边误差越小 a 2 有一个多用电表 其欧姆挡的四个挡位分别为 1 10 100 1k 某学生把选择开关旋到 100 挡测量一未知电阻时 发现指针偏转角度很大 为了减小误差 他应该 a 换用 1k 挡 不必重新调整调零旋钮b 换用 10 挡 不必重新调整调零旋钮c 换用 1k 挡 必须重新调整调零旋钮d 换用 10 挡 必须重新调整调零旋钮 d 3 如图所示的欧姆表刻度盘中 未使用时指针指a 两表笔短接时指针指b 如果欧姆表的总内阻为24 c是ab的中点 d是ac的中点 则c d两点的刻度分别为 答案 2472 课堂探究核心导学 要点探究 要点一 欧姆表测电阻的原理 问题导引 用电流表可以直接测电流 用电压表可以直接测电压 虽然 伏安法 可以测电阻 但需要的仪器很多 操作很麻烦 有没有一种仪器可以直接测出电阻呢 答案 rx 0 2 当黑 红表笔不接触时 如图 乙 所示 电路中无电流 指针不偏转 即指向电流表的零点 此时黑 红表笔之间电阻为多大 答案 无穷大 3 当将电阻rx接在黑 红表笔间时 如图 丙 所示 则通过电流表的电流i与rx的关系是怎样的 2 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 所以在表盘上电流为零处标电阻 当红 黑表笔短接时 调节欧姆调零电阻 使电流表指针满偏 所以在电流满偏处标电阻 0 3 i与rx不成比例 欧姆表的刻度不均匀 4 欧姆表指针偏角 偏角是指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 例1 欧姆表电路及刻度盘如图所示 现因表头损坏 换用一个新表头 甲表头满偏电流为原来表头的2倍 内阻与原表头相同 乙表头满偏电流与原表头相同 内阻为原表头的2倍 则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为 a 100 100 b 200 100 c 50 100 d 100 200 思路探究 欧姆表的中值电阻是由什么决定的 答案 由欧姆表的内阻决定的 c 误区警示欧姆表的改装实质用均匀的电流反映不均匀的电阻 抓住欧姆调零的表达式和测任意电阻时电流的表达式 进行联立求解 可以求出rx 即表盘刻度数值 教师备用 例1 1 如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图 其中电流表的满偏电流为300 a 内阻rg 100 调零电阻最大值r 50k 串联的固定电阻r0 50 电池电动势e 1 5v 用它测量电阻rx 能准确测量的阻值范围是 a 30k 80k b 3k 8k c 300 800 d 30 80 b 针对训练1 一欧姆表中的干电池电动势为1 5v 某同学把两表笔短接时 满偏电流为3 0ma 接着 两表笔与r 500 的电阻连接时 通过r的电流为多大 答案 1 5ma 要点二 多用电表的构造及使用 问题导引 1 多用电表使用前 应调整什么 其目的是什么 答案 多用电表使用前 应调整指针定位螺丝 其目的是进行机械调零 使指针指在电流或电压的零位置 2 用多用电表测电阻时 有两个 调整 分别指什么 答案 多用电表测电阻时 一个是调整合适的挡位 另一个是进行欧姆调零 教师备用 要点归纳 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 红进 黑出 例2 多用电表的下半部分如图 甲 所示 标有 2 2v0 25a 字样的小灯泡已接入电路 当多用电表的两表笔分别与小灯泡两端的接线柱a b相接 如图 乙 所示 下列说法合理的是 a 若选择开关拨到 挡的 1 处 可测量小灯泡的电阻b 若选择开关拨到 v 挡的2 5处 可测量小灯泡的电阻c 若选择开关拨到 v 挡的2 5处 可测量小灯泡两端的电压d 若选择开关拨到 ma 挡的250处 可测量小灯泡的电流 c 思路探究 欧姆表各功能的使用要求是什么 答案 欧姆表是来测电阻或检查电路的导通情况的 使用中不允许测量电路有接通的电源 电流表 电压表是接在有电源的电路中 除了注意它们的量程外 电流表不允许直接接在电源两端 解析 由于欧姆表内部有电源 因此欧姆表不能用在有电源的电路中 而且电流表也不能直接接在电源两端 故只能选用量程符合要求的电压挡 选项c正确 误区警示使用多用电表时的注意事项 1 极性 对于两表笔 红表笔接内部电源负极 黑表笔接内部电源正极 2 调零 测电阻时需要进行两次调零 即机械调零与欧姆调零 并注意每次换挡后必须重新欧姆调零 3 直流电流和直流电压刻度是均匀的 读数时共用 但需按比例计算 如取5ma量程读数时可利用满刻度数值为 50 的刻度线 只是 50 相当于 5ma 4 用欧姆挡测电阻时阻值为 读数 倍率 教师备用 变式 用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时 首先把选择开关拨到挡 然后把多用电表联在电路中 则电流应从表笔流入 从表笔流出 解析 测量通过灯泡的电流 应把选择开关拨到直流电流挡 然后把多用电表串联在电路中 则电流应从红表笔流入 从黑表笔流出 答案 直流电流串红黑 例2 1 某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值 当选择欧姆挡 1 挡测量时 指针指示位置如图所示 则其电阻值是 如果要用这只多用电表测量一个约200 的电阻 为了使测量比较精确 选择开关应选的欧姆挡是 改变挡位调整倍率后 要特别注意重新 解析 欧姆表测电阻的结果 读数 倍率 即12 由于中值电阻为15 故测量200 的电阻应选 10 挡 改变挡位调整倍率后 要特别注意重新欧姆调零 答案 12 10 调整欧姆零点 例2 2 如图为一正在测量中的多用电表表盘 使用时红表笔插入多用电表的正 插孔 则 1 测电压时 电流从表笔流入多用电表 测电阻时 电流从表笔流出多用电表 测电流时 电流从表笔流入多用电表 2 如果是用直流10v挡测量电压 则读数为v 解析 1 多用电表是电压表 电流表和欧姆表共用一个表头 无论测电流 电压还是电阻 电流总是从红表笔流入 从黑表笔流出的 2 用直流10v挡测电压时 第2行刻度每1大格的电压是2v 每1小格的电压是0 2v 读数为6 6v 答案 1 红黑红 2 6 6 3 如果是用 1 挡测量电阻 则读数为 4 如果是用直流5ma挡测量电流 则读数为ma 解析 3 用 1 欧姆挡测电阻时 因指针指在电阻刻度 第1行 的 8 位置 故读数为8 4 用直流5ma挡测电流时 因电流 电压都是用表盘第2行的刻度来读数 此时每1大格的电流是1ma 每1小格的电流是0 1ma 所以读数为3 3ma 答案 3 8 4 3 3 针对训练2 多选 如图所示是简化的多用电表的电路图 选择开关s与不同接点连接 就组成不同的电表 已知r3 r4 下面是几位同学对这一问题的议论 请你判断说法正确的是 a s与1 2连接时 多用电表就成了电流表 且前者量程较大b s与3 4连接时 多用电表就成了电流表 且前者量程较大c s与3 4连接时 多用电表就成了电压表 且前者量程较大d s与5连接时 多用电表就成了欧姆表 ad 解析 s与1连接时 电阻r1起分流作用 s与2连接时 r1 r2 起分流作用 所以s与1 2连接时 多用电表就成了电流表 由于前者分流电阻小 所以前者量程较大 s与3 4连接时 电流表与分压电阻串联 多用电表就成了电压表 由于r3 r4 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 故选项a d正确 教师参考 教材探究 仔细观察教材p66图2 8 6 多用电表表盘最上面一条刻度线是不均匀的 并且零点在右端 电流表的零刻度在左边 为什么该条刻度线的零点在右边 它为什么是不均匀的 达标测评随堂演练 检测效果 1 多选 关于欧姆表 下列说法正确的是 a 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的b 由于电流和电阻成反比 所以刻度盘上的刻度是均匀的c 使用欧姆表时 选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接 进行电阻调零d 当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时 可不必进行电阻调零 ac 2 多选 欧姆表是由表头 干电池和调零电阻等串联而成的 有关欧姆表的使用和连接 正确的叙述是 a 测电阻前要使红 黑表笔相接 调节调零电阻 使表头的指针指右侧的零刻度处b 红表笔与表内电池的正极相接 黑表笔与表内电池的负极相接c 红表笔与表内电池的负极相接 黑表笔与表内电池的正极相接d 测电阻时 指针偏转角度越大 待测电阻值越大 ac 解析 测电阻前要使红 黑表笔相接 调节调零电阻 使表头的指针指右侧的零刻度处 选项a正确 红表笔与表内电池的负极相接 黑表笔与表内电池的正极相接 选项b错误 c正确 欧姆表的零刻度线在最右侧 测电阻时 指针向右偏转角度越大 待测电阻的阻值越小 选项d错误 3 多选 关于多用电表 下列说法中正确的是 a 多用电表是电压表 电流表 欧姆表共用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 欧姆挡都是靠外部提供电流的d 用多用电表测电压 电流 电阻时 电流都是从红表笔流入的 ad 解析 多用电表是电压表 电流表 欧姆表共用一个表头改装而成的 当用多用电表测量电压 电流时 使表头指针转动的 电源 在外部 电流从红表笔流