高中物理：2.8《多用电表》学案 (新人教版选修3-1)

第八节第八节 多用电表多用电表 学案导学学案导学 学习目标学习目标 一 知识与技能 一 知识与技能 理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理 二 过程与方法 二 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 三 情感 态度与价值观 三 情感 态度与价值观 培养探索 发现 勇于创新的精神 学习重点学习重点 欧姆表和多用电表的制作原理 学习难点学习难点 理解欧姆表和多用电表的制作原理 自主学习自主学习 1 在直流电源对小灯泡供电的情况下 测量电路某两点的电压用 测量电路通过的电流用 粗测导体的电阻用 2 在直流电源对小灯泡供电的情况下 用多用电表测小灯泡的电压 应将多用电表的选择开关旋至 其量程应 小灯泡两端电压的估计值 注意红表笔接触点的电势比黑表笔 3 用多用电表测量通过小灯泡的电流 应将多用电表的选择开关旋至 其量程应 通过小灯泡电流的估计值 电流应从 表笔流入电表 4 多用电表做欧姆表使用时 电表内部的电源接通 电流从欧姆表的 表笔流出 经过被 测电阻 从 表笔流入 指针指在刻度盘 所测的电阻较准确 同步导学同步导学 1 1 多用电表的原理多用电表的原理 如图是简化的多用电表电路图 它由表头 G 直流电流测量电路 直流电压测量电路 电阻测量电路 以及转换开关 S 等部分组成 图中 1 2 为电流测量端 3 4 为电阻测量端 5 6 为电压测量端 测量时 黑表笔插入 插孔 红表笔插入 插孔 并通过转换开关接入与待测量相应的测量端 使用时 电路只有一部分起作用 1 测直流电流和直流电压原理 与第四节分流和分压原理相同 注意读数时要读取跟选择开关挡位相对应的刻度值 2 多用电表电阻挡 欧姆挡 原理 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制作的 可直接读出电阻之值 欧姆表 的结构如图所示 其中G为灵敏电流表 满偏电流Ig 线圈电阻Rg 电源电 动势E 内阻r R0为调零电阻 当红黑表笔不接触时 电流表示数为零 红黑表笔间电阻为无限大 当红黑表笔短接时 调节R0使指针满偏 Ig 0 RrR E g 当红黑表笔间接电阻Rx时 通过电流表电流I xg RRrR E 0 每一个Rx对应一个电流I 在刻度 盘上标出与I对应的Rx的值 这样即可读出待测电阻阻值 但由上式看出 I与Rx不成比例 故欧姆表刻 度不均匀 当欧姆表指针指向表盘中央时 g II 2 1 有 0 2 1 RrRR E I gx g 解得 中 RRrRR gx 2 1 2 1 0 即 中中 中RR 2 1 2 2 多用电表的使用多用电表的使用 1 使用多用电表测直流电压或直流电流时 先插好表笔 再调整定位螺丝使表指针指在左端电流刻 度为零处 然后把选择开关旋到直流电压挡或直流电流挡上 就可当做电压表或电流表使用了 注意接通 时应使电流从 插孔流入多用电表 从 插孔流出多用电表 选择量程时 应使指针偏转角尽量 大一些 2 用多用电表测电阻时 要用欧姆挡 把选择开关旋到欧姆挡某量程上后 除机械调零外 还要把两 表笔接触在一起 调整调零旋钮 使指针指到最右端电阻刻度为零处 然后把两表笔接在待测电阻的两端 指针示数乘以倍率即指出该电阻阻值 注意 测量时不要用手接触电阻的两引线 为减小误差 指针应指表盘中央部分 可通过换挡实现 而每次换挡 必需重新调零 测量完毕 将选择开关旋转到 OFF 挡或交流最大电压挡 拔出表笔 若长 期不用应取出电池 例 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 置如下图所示 则其电阻值是 如果要用这只多用电表测量一个约 200 欧的电阻 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 答案 12 10 挡 调整欧姆零点 例 2 调整欧姆零点后 用 10 挡测量一个电阻的阻值 发现表针偏转角度极小 那么正确的 判断和做法是 A 这个电阻值很小 B 这个电阻值很大 C 为了把电阻值测得更准确些 应换用 1 挡 重新调整欧姆零点后测量 D 为了把电阻值测得更准确些 应换用 100 挡 重新调整欧姆零点后测量 答案 BD 例 3 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 串联的定值电阻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 30 80 k B 3 8 k C 300 800 D 30 80 解析 用欧姆当测量电阻时 指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确 当电流最大时 由 内 R E Ig 其中 内 R为欧姆表的内阻 得 5000 10300 5 1 6 g I E R内 用它测量电阻Rx时 当指针指在表盘中央时 x g RR E I 内 2 1 得 5000 2 内 R I E R g x 故能准确测量的阻值范围是 5k 附近 选项 B 正确 例 4 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 答案 直流电流 串 红 黑 当堂达标当堂达标 1 下图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 100W 调零电阻最大阻值 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 A30k 80k B3k 8k C300 80 D30 80 2 用多用电表欧姆挡测电阻 有许多注意事项 下列说法中哪些是错误的 A 测量前必须调定位螺丝 待指针指零 而且每测一次电阻都要重新调零 B 每次换挡后必须重新进行电阻调零 C 待测电阻如果是连接在某电路中 应把它先与其他元件断开 再进行测量 D 两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确 为此 应当用两个手分别将两个表笔与电阻两端 紧紧捏在一起 E 使用完毕应当拔出表笔 并把选择开关旋到交流电压最高挡 3 图中B为电源 R1 R2为电阻 K为开关 现用多用电表测量流过电阻R2的电流 将多用电表的选择开 关调至直流电流挡 内阻很小 以后 正确的接法是 A 保持 K 闭合 将红表笔接在a处 黑表笔接在 b 处 B 保持 K 闭合 将红表笔接在b处 黑表笔接在a处 C 将 K 断开 红表笔接在a处 黑表笔接在 b 处 D 将 K 断开 红表笔接在b处 黑表笔接在a处 4 一学生使用多用电表测电阻 他在实验中有违反使用规则之处 他的主要实验步骤如下 1 把选择开关扳到 1k 的欧姆挡上 2 把表笔插入测试笔插孔中 先把两根表笔相接触 旋转调零旋钮 使指针指在电阻刻度的零位上 3 把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接 发现这时指针偏转较小 4 换用 100 的欧姆挡 发现这时指针偏转适中 随即记下欧姆数值 5 把表笔从测试笔插孔中拔出后 就把多用电表放回桌上原处 实验完毕 这个学生在测量时已注意到 待测电阻与其他元件和电源断开 不用手碰表笔的金属杆 这个学生在实验 中违反了哪一或哪些重要的使用规则 答 5 一个多用电表的电池已经使用很久了 但是转动调零旋钮时 仍可使表针调至零欧姆刻度 这时测 量出的电阻 R测与所测电阻的真实值 R真相比 将 填 偏大 偏小 不变 6 一个盒子内装有由导线和几个相同阻值的电阻组成的电路 盒外的 1 2 3 4 是该电路的 4 个 接线柱 己知 1 2 间电阻是 1 3 间电阻的 2 倍 1 3 间电阻又等于 2 4 间电阻 而 3 4 间没 有明显的电阻 试画出盒内电路最简单的一种电路图 7 如图所示 A B C 为黑箱上的三个接点 已知任意两个接点间最多只能接一个元件 可能的元件 有电池 电阻和二极管 1 用多用电表判断黑箱内有无电池 操作方法是 2 经检测发现黑箱内没有电池 用多用电表的欧姆挡测量各接点间的电阻 结果如下 黑表笔接 B 点 红表笔接 C 点时阻值很小 反接时阻值很大 A B 间正反接时阻值均为 R 黑表笔接 A 点 红表笔接 C 点时阻值比 AB 间阻值 R 略大 反接时阻值很大 试在图中画出黑箱内一种可能的电路 拓展提高拓展提高 1 关于多用电表表面上的刻度线 下列说法中正确的是 A 直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的可以共用同一刻度线 B 电阻刻度是不均匀的 C 交流电压刻度线是均匀的 D 电阻刻度上的零刻度线与直流电流最大刻度线相对应 2 用 R U P 2 求出的 220V 40W 电灯泡电阻为 1210 用多用电表测得其电阻只有 90 下列说 法中正确的是 A 两个电阻阻值相差悬殊是不正常的 一定是测量时读错了数据 B 两个阻值相差悬殊是正常的 因为欧姆表测电阻的误差大 C 两个阻值相差悬殊是不正常的 可能出厂时把灯泡的功率标错了 D 两个阻值相差悬殊是正常的 1210 是正常工作状态 温度很高 的阻值 90 是常温下的阻 值 3 在图示电路的三根导线中 有一根是断的 电源 电阻器R1 R2及另 外两根导线都是好的 为了查出断导线 某学生想先将多用电表的红表笔连接在 电源的正极 a 再将黑表笔分别连接在电阻器 R1的 b 端和 R2的 c 端 并观察多用电 表指针的示数 在下列选挡中 符合操作规程的是 A 直流 10V 挡 B 直流 0 5A 挡 C 直流 2 5V 挡 D 欧姆挡 4 一 一多用电表的欧姆挡有 4 挡 分别为 1 10 100 1000 现用它来测一未 知电阻值 当用 100 挡测量时 发现指针的偏转角度很小 为了使测量结果更准确 测量前应进行如下 两项操作 先 接着 然后再测量并读数 二 下图为 正在测量中的多用电表表盘 1 如果是用直流 10V 挡测量电压 则读数为 V 2 如果是用 100 挡测量电阻 则读数为 3 如果是用直流 5mA 挡测量电流 则读数为 mA 5 下图为一可供使用的多用电表 S 为选择开关 Q 为欧姆挡调零旋钮 现在要用它检验两个电阻的阻值 图中未画出电阻 已知阻值分别为 R1 60 和 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 合于多用电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 面的横线上空白处 A 旋动 S 使其尖端对准欧姆挡 1k 即 OHMS 1k B 旋动 S 使其尖端对准欧姆挡 100 C 旋动 S 使其尖端对准欧姆挡 10 D 旋动 S 使其尖端对准欧姆挡 1 E 旋动 S 使其尖端对准 V1000 F 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 使表针对准欧姆挡刻度盘上的 0 随后即断开 所选操作及其顺序为 用字母代号填写 操作总数应视实际需要而定 6 某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值 指针指示位置如图 则这电阻 值是 如果要用这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 7 如图所示是多用电表测量电路中电流的实验 图中多用电表测定的是 甲电阻 乙电阻 或 总 的电流 测得电流的大小是 8 用多用电表欧姆挡 100 测试三只晶体二极管 其结果依次如图 所示 由图可知 图 中的二极管是好的 该二极管的正极是 端 9 在使用多用电表测电阻时 有一 个步骤是将两表笔短路 调节表上某旋钮 使指针指到表盘上电阻的刻度为 处 测量某电池的 电压时 要将红表笔接到电池的 极 要使电流 由 表笔流入多用电表 10 1 图 甲 为多用电表的示意图 其中 S K 为三个可调节的部件 现用此电表测量一阻 值约为 20 30 的定值电阻 测量的某些操作步骤如下 调节可调节部件 使电表指针停在 位置 调节可调节部件 K 使它在尖端指向 位置 将红 黑表笔分别插入 插孔 笔尖相互接触 调节可调节部件 使电表指针指向 位置 2 在用多用表测量另一电阻的阻值时 电表的读数 如图 乙 所示 该电阻的阻值为 11 如图所示 黑箱中有四个相同的电阻和导线组成的电路 测出 1 2 3 4 间电阻值 R12 3R13 R23 R24 R34 2R13 请画出箱内电路图 12 黑箱中有一个理想二极管 正向电阻为零 反向电阻无穷大 还有两个阻值均为 1k 的电阻 它 们与黑箱的接线柱 1 2 3 接成电路 再用多用电表的欧姆挡对三个接线柱间的电阻进行测量 得到的数 据如表格所示 那么黑箱中的线路应该是如图所示电路中的哪一个 黑笔触点 112 红笔触点 231 表头读数 00 5 k 2 k 第八节第八节 多用电表参考答案多用电表参考答案 自主学习自主学习 1 电压表 电流表 欧姆表 2 直流电压挡 大于 高