高二物理多用电表的原理与使用

第2节多用电表的原理与使用 课标定位学习目标 1 通过对多用电表电路图的等效分析 初步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 通过多用电表原理的学习 体会等效思维方法在科学研究中的作用 重点难点 多用电表欧姆挡的基本原理及使用 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第2节多用电表的原理与使用 课前自主学案 课前自主学案 一 多用电表的原理1 功能 多用电表也叫 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 等特点 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 电压 电流 电阻 量程广 使用方便 电流计G 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 二 操作实践 练习使用多用电表1 如图4 2 1所示是一种多用电表外形图 表的上半部分为 下半部分是 周围标有测量功能的区域及量程 分流 分压 闭合电路欧姆定律 表盘 选择开关 完全免费 无需注册 天天更新 将选择开关旋转到电流挡 多用电表内的 就被接通 将选择开关旋转到电压挡或电阻挡 表内的 或 就被接通 在不使用时 就把选择开关旋到 挡 或交流电压最高挡 电流表电路 电压表电路 欧姆表电路 OFF 图4 2 1 2 数字式多用电表 数字电表的测量值直接显示 使用方便 数字式多用电表内部装有 电路 这样可以使电表对被测电路的影响减到最小 同时还可具有多种其他功能 3 用多用电表电阻挡测电阻器的阻值 1 选挡 估测待测电阻阻值 将选择开关拨到适当倍率 数字 2 调零 将红 黑两表笔的金属部分直接相连 短接 然后调节 使偏转的指针恰好停在 刻度线的零刻度处 3 测量 将红 黑表笔搭在电阻两端 电阻要和别的元件或电源断开 读取表盘指针所指 电阻挡 刻度线的示数 指针所指的示数 选择开关所指的 其值就是被测电阻阻值 调零旋钮 电阻挡 乘以 倍率 核心要点突破 一 多用电表的原理1 调零 原理当红 黑表笔相接时 图4 2 2甲 相当于被测电阻Rx 0 调节R的阻值 使E r Rg R Ig 则表头的指针指到满刻度 所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点 因此 欧姆表的零刻度在表盘右端 r Rg R是欧姆表的内阻 图4 2 2 特别提醒 实际用的多用电表内部有较复杂的电路结构 欧姆挡的不同挡位之所以内阻不同是因为在电流计上并联了不同的电阻 从而改变了欧姆表的满偏电流 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 用量程为5mA的电流表改装成一欧姆表 其电路如图4 2 3所示 已知电源电动势为1 5V 那么原来表盘上2mA刻度线处改写为电阻值是 图4 2 3 答案 450 二 使用多用电表测电阻的步骤及注意事项1 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 应注意的问题 1 多用电表在使用前 应先观察指针是否指在电流表的零刻度处 若有偏差 应进行机械调零 2 测量时手不要接触表笔的金属部分 测量电路中的电阻时应将其与其他元件和电源断开 否则所测为待测电阻与其他元件电阻连接后的等效电阻 测得的电阻值有可能变小 特别提醒 1 选挡时若无法估计待测电阻的阻值 则应将选择开关先旋到 1 挡 欧姆调零后 将红黑表笔分别接到电阻两端 若指针偏角太小 则再逐渐增大量程 直到指针指在中值电阻附近为止 2 无论使用多用电表测电压 电流还是电阻 电流都是从红表笔流入 黑表笔流出 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 下列使用多用表欧姆挡测电阻的注意事项中 不正确的说法是 A 如待测电阻与电源相连 就先切断电源 再用多用表欧姆挡测量B 应使待测电阻与其他元件断开 并且不能用双手同时接触两表笔金属部分C 为使测量准确 应使表针指在中值电阻附近 否则应换挡D 每次更换量程都要将两表笔短接 进行调零E 注意两表笔正 负极性不要接错F 使用完毕 应将选择开关置于空挡OFF 或交流电压最高挡 解析 选E 测电阻时 导体需与电路断开再测量 并且手不能接触表笔金属部分 所以A B对 因为欧姆表刻度不均匀 所以指针指在中值电阻附近时示数比较准确 并且每次换挡都要将两表笔短接调零 所以C D对 使用完要将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡 F对 如图4 2 4甲所示为欧姆表的电路原理图 G为满偏电流Ig 200 A的电流表 表头内阻为Rg R0为定值电阻 RP是调零电阻 表内电源电动势E 1 5V 内阻为r 图乙是表盘的电阻刻度 B为A C的中点 试分析确定A B C三点刻度的电阻值 课堂互动讲练 图4 2 4 答案 A为 B为7500 C为0 方法总结 欧姆表的原理是闭合电路欧姆定律 将表头刻度盘上的刻度改刻成对应的被测电阻值 就变成欧姆表的刻度盘 一多用电表的电阻挡有三个倍率 分别是 1 10 100 用 10挡测量某电阻时 操作步骤正确 但指针偏转角度很小 为了较准确地进行测量 应换到 挡 如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数 那么缺少的步骤是 若补上该步骤后测量 表盘的示数如图4 2 5所示 则该电阻的阻值是 图4 2 5若将该表选择旋钮置于1mA挡测电流 表盘仍如图所示 则被测电流为 mA 精讲精析 指针偏转角度小 电阻较大 换用大倍率 100 量程 重新电阻调零 读数 22 100 2 2 103 若量程为1mA 最小刻度0 02mA 读数 19 5 0 02mA 0 39mA 答案 100重新调零2 2 1030 39 方法总结 在用多用电表欧姆挡测电阻时 必须选择合适的量程 以指针指中央附近最为准确 每次换量程时必须重新进行电阻调零 测量完毕后 应将选择开关拨至交流电压最高挡或 OFF 处 如图4 2 6所示 图4 2 6 黑盒中有一个单向导电元件 当元件中电流沿箭头方向时 单向导通 其电阻为零 反之 则截止 反向电阻无穷大 还有两个阻值均为1k 的电阻 它们与黑盒的接线柱1 2 3接成电路 用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量 得到的数据如表所示 那么黑盒中的线路是图4 2 7中的哪一个 三星学科 教师助手 学生帮手 家长朋友 图4 2 7 思路点拨 先明确元件特点 根据表中的数据判断 列表与图相结合 精讲精析 根据表头读数为零这一次可判断B是错误的 根据读数为0 5k 这一次可判断A是错误的 再根据读数2k 这一次可判断D是错误的 只有C满足三次测量 故选C 答案 C 变式训练已知黑箱内为一电源和五个阻值相同的电阻组成的闭合电路 箱外有4个接线柱 如图4 2 8所示 用多用电表的直流电压挡测得U1 2 4V U