高中物理人教版选修28多用电表的原理课件

2.8多用电表教学目标理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。教学重点：欧姆表和多用电表的制作原理。教学难点：理解欧姆表和多用电表的制作原理。教学方法：探究、讲授、讨论、练习一、复习回顾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?3.能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?例1.如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻7.5Ω,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R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流(2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?(3)如果把任意电阻R接在A、B间,电流表读数I与R的值有什么关系?GR1ABEr导线电阻R2142Ω5mA一、欧姆表1．基本构造：欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成；在欧姆表外部，接上被测电阻后，与欧姆表内部电路一起组成闭合电路．

欧姆调零:ErIg，rgR0欧姆调零含义：将选择开关置于欧姆表某一挡后，红、黑表笔短接，使指针指向右端电流满偏处（即右端电阻“0”位置）2、测量原理:闭合电路欧姆定律(电阻测量转换为电流测量)中值电阻：指针指到刻度盘的中央时所对应的电阻值叫中值电阻，它与调零后欧姆表的内部电阻相等R内=Rg+r+R=R中欧姆表内阻中值电阻3、表盘刻度的标度：被测电阻等于欧姆表的内阻0∞表盘刻度的特点欧姆表盘的刻度是均匀的吗？因为I与Rx之间的关系不是线性系，所以欧姆表盘的刻度不均匀指针偏转角越大对应阻值越小；指针偏转角越小对应阻值越大4、欧姆表的使用:欧姆表的使用要点是：

（2）欧姆调零；红、黑表笔短接，调节调零旋钮（调节调零电阻的值）使指针指向最右方0处．（1）根据被测电阻的大致值，将选择开关旋转到欧姆挡相应的倍率上．倍率表示测量值跟指针指示值的倍数关系．例如用“×10”档测某电阻时，指示值为15，则表示被测电阻值是15×10＝150（）选取档位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜．（3）测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间．注意：①不要用手接触电阻的两引线．②若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡．但每次换档后必须重新调零．③每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量。（4）读数：测量值＝表盘指针示数×倍率．（5）测量完毕，将选择开关旋转到空档或交流高压档，拨出表笔，长期不用应取出电池．使用欧姆档测量步骤补充说明（1）机械调零：开始若电表的指针不指零，可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处．（2）选择合适挡：用欧姆档测电阻时指针指到中央附近读数比较准确，因此所选倍率比待测电阻的估计值小一个数量级．（3）欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮使指针指在欧姆表零刻度线位置。必要时应更换表内电池。（4）测量读数：如果指针在中央附近，表针示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。如果指针靠近左右两端，可根据：“角度过大，倍率偏大，换小一级倍率；角度过小，倍率偏小，换大一级倍率”选择合适倍率，并重新调零（5）多用电表用完后：将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。Ω表读数122Ω1.50k

Ω返回5.万用表欧姆挡测电阻的优缺点:

优点：测量方便缺点：若电池用久了，电动势与内阻会变化，产生误差较大，只能粗略测量电阻RxR_GEr+1、如图所示是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为Ｒ的电阻时，指针偏转至满刻度４/５处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的１/５处，则该电阻的阻()A.4RB.5RC.10RD.16RD2．若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内接一节干电池，电动势为1.5V，那么该欧姆表的内阻为多少欧？待测电阻接入红、黑表笔之间时，若指针转至满刻度的处，则待测电阻的阻值为多少欧？3.如图所示的电路为欧姆表原理图，电池的电动势E＝1.5V，G为电流表，满偏电流为200μA.当调好零后，在两表笔间接一被测电阻Rx时，电流表G的指针示数为50μA，那么Rx的值是(

)A．7.5kΩ

B．22.5kΩC．15kΩ D．30kΩB.4、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24Ω，C是AB的中点，D是AC的中点，则CD两点的刻度分别是

Ω和

Ω.72

245．一个用满偏电流为3mA的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测量500Ω的标准电阻时，指针恰好在刻度盘的正中间，电源电动势E＝1.5V，当用它测量一个未知电阻时，指针在1mA处，则被测电阻的阻值为(

)A．1000Ω B．5000ΩC．1500Ω D．2000ΩA

6.如图10所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5V，改装后，原来电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标为

Ω，1mA刻度处应标为

Ω．250

1000

问题: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?AABAABR1AABR2二、认识多用电表EE问题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?AB1234561、2为电流表3、4为欧姆表，5、6为电压表

电流：1大电压：6大指针式多用电表数字式多用电表问题2:多用电表可以有哪些用途?问题3:怎样从多用电表上读出电流、电压、电阻的值?问题1:参照图请说一说指针式多用电表的基本构造?1.电压的测量:(1)将电压表并联在待测电路两侧,(2)红表笔接高电势,黑表笔接低电势(3)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程.(4)读数时一定要正视表针.三、多用电表的使用机械调零电压档选择量程2.电流的测量:(1)将电流表串联在待测电路中(2)让电流从红表笔流入,从黑表笔流出(3)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程.(4)读数时一定要正视表针.机械调零电流档选择量程3.判断二极管的质量和极性1）二极管的单向导电性：二极管正向时导通,电阻约为几百欧姆,反向是截止,电阻约为几百千欧.正向电阻越小越好,(不能为零),反向电阻越大越好,(不能无限大)正向导通发光反向截止不发光2）用欧姆挡判断二极管的质量和极性测正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低倍率的欧姆挡.且红表笔接二极管的负极,黑表笔接电源的正极.测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡.且红表笔接二极管的正极,黑表笔接电源的负极.四.查找电源故障:1.电压法2.电流法3.电阻法四、实验1.怎样用多用电表测量小灯泡的电压?测量中应注意什么？2.怎样用多用电表测量通过小灯泡的电流?测量中应注意什么？3.怎样用多用电表测量二极管的正反向电阻?测量中应注意什么？1.在使用多用电表时还有哪些问题是要注意的？2.两位同学用过电表后开关的位置分别如图所示，哪位同学的习惯好些？为什么？2.9实验：测定电池的

电动势和内阻教学目标1、理解闭合电路欧姆定律内容2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。1、伏安法：E=U+Ir2、I-R(电流电阻)法：3、U-R(电压电阻)法：一、实验原理概述AvvA用U-I图像分析U=E-Ir1、电路选择及误差分析AVS甲RAVS乙R甲图：乙图：学生实验时采用甲图所示电路误差较小误差来源于:电压表的分流作用误差来源于:电流表的分压作用二、伏安法电路和器材的选择2、仪器选择：安培表：0-0.6A伏特表:0-3V滑动变阻器:选用阻值较小的,最大阻值10Ω---20Ω1、按原理图连接实物图三、伏安法实验步骤AVS甲R2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组U,I值4、断开电键,整理好器材方法一：公式法改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值.四、数据处理的进一步说明方法二：函数图象法在坐标纸上以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出几组的Ｕ，Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图像OI/AU/V.E.方法二：函数图象法在坐标纸上以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出几组的Ｕ，Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图像①直线跟纵轴的交点表示断路状态；R=∞，I=O，U内=0，U外=E。

OI/AU/V.E.②在横轴上的截距表示电源的短路电流状态；即纵轴上的截距表示电源的电动势E③图象斜率的绝对值表示电源的内阻:内阻越大，图线倾斜得越厉害．3）如果直线与横轴没有交点或纵轴的起点不是零,则01.51.00.80.40.60.21.11.21.31.4UI不考虑1）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去注意：2）斜率不能理解为图线与横坐标夹角的正切值五、注意事项（1）在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处（2）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化（3）要测出不小于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些（4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。（5）画U--I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从0开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r.六、误差分析

(1)根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验电路有两种如图甲、乙所示，图甲考虑电压表的分流作用，大致画出U-I真实图线

甲图中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的.UIUIIAI实短路时，I测=I真；I短一般情况，I测<I真

为了减小这个误差，电阻R的取值应小一些，所用电压表的内阻应大一些（容易做到，实验中采用这一电路）.图乙UIUUVI乙图中电流表的示数是准确的，电压表的示数比电源两端的实际电压小，所以本实验的系统误差是由电流表的分压引起的.A为了减小这个误差，电阻R的取值应大一些，所用电流表的内阻应小一些.开路时，U测=U真；一般情况，U测<U真考虑电流表的分压作用，大致画出U-I真实图线

例1、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，电压表(0-3V,3kΩ),电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω2A)和R2(100Ω0.1A)各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用

(选填R1或R2).(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E=

V;内阻r=

Ω.1.500.10.20.30.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA图甲图乙R11.50得图线的斜率0.89估计电流，选可变电阻例2、图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A2为理想电流表．(1)按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线．ErSR1Rca图1A1A2b+E，rASA2RAA1R1图2ab(2)在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至

.(填“a端”、“中央”或“b端”)．b(3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1—I2曲线．I1(mA)0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2(mA)48040032023214068ErSR1Rca图1A1A2bI1/mA0.1600.1500.1400.1300.1200.1100100200300400500I2/mA图3(4)利用所得曲线求得电源的电动势E＝

V，内阻r＝

Ω.(保留两位小数);(5)该电路中电源输出的短路电流Im＝

A.1.490.602.48固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，当做电压表来用2.11简单的逻辑电路教学目标1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用数码摄影机

数码相机一、对逻辑电路的初步认识1、逻辑电路的基本作用：传达和储存信息（以数字信号的方式进行）条形码遥控器和数字电视机笔记本电脑都涉及到数字信号数字信号跳跃式变化的，只有两种状态，高电势和低电势可以分别用数字“１”和“０”来表示。模拟信号变化是连续的处理数字信号的电路叫做数字电路,也叫逻辑电路2、

逻辑电路传达和储存信息的方式：对于数字信号可将信息转换成由“0”、“1”组成的二进制数据。通过电路的“断”、“通”（或电位的“低”、“高”）来传达和储存信息定义：通常规定：断（低）为“0”；通（高）为“1”0t模拟信号：数字信号：0utu数字信号在变化中只有两个对立的状态：“有”或者“没有”。数学信号的0和1好比是事物的“是”与“非”，而处理数字信号的电路称数字电路，因此，数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。

下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路---门电路。二、门电路

门电路是一种有一个或多个输入端，只有一个输出端的开关电路，是数字电路的基本单元。门电路的概念：门电路是用来实现基本逻辑功能的电子电路，可以由二极管、三极管等分立元件构成，也可以制成集成电路。

门电路就像一扇门，当具备开门条件时，输出端就有一个信号输出；反之，门关闭，就有另一个信号输出。有三种基本类型：“与”门电路、

“或”门电路、“非”门电路。三、门电路简介1．“与”门（1）“与”逻辑关系

一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生,这种关系称为“与”逻辑关系。“与”逻辑关系说明“与”逻辑关系机械开关实用的门电路由半导体材料制成真值表：控制条件与控制结果的的对照表具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路简称“与”门条件结果ABL断断熄断通熄通断熄通通亮输入输出ABY000010100111逻辑关系式：Y=A·B开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1，熄为0符号AYB&真值表波形图全高出高,见低出低(全1出1,见0出0)逻辑电路的电路图只反映逻辑关系，通常不把供电电路图画出2．“或”门（1）“或”逻辑关系

几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生,这种关系称为“或”逻辑关系。“或”逻辑关系202说明“或”逻辑关系机械开关具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路简称“或”门条件结果ABL断断熄断通亮通断亮通通亮输入输出ABY000011101111逻辑关系式：Y=A＋B真值表波形图符号AYB≥1全低出低,见高出高(全0出0,见1出1)3．“非”门（1）“非”逻辑关系输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,这种关系称为“非”逻辑关系。具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称“非”门条件结果AL断亮通熄输入输出AY0110真值表波形图见高出低,见低出高(见1出0,见0出1)符号AY1逻辑关系式：Y=A–●逻辑关系

ABZ结果结果条件

“与”逻辑关系结果

“或”逻辑关系结果条件ABZA“非”逻辑关系结果Z条件●真值表

与门或门非门

●符号

AY1AYB&A