(京津琼鲁专用)2018-2019学年高中物理-第二章-恒定电流-8-多用电表的原理课件-新人教版必修2

第二章恒定电流8多用电表的原理

[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道欧姆表测量电阻的原理，了解欧姆表的内部结构和刻度特点.2.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能.科学思维：知道同一表头下改装成电压表、电流表、欧姆表的原理，进一步熟练应用闭合电路和部分电路的欧姆定律.

内容索引自主预习重点探究达标检测预习新知夯实基础启迪思维探究重点检测评价达标过关

自主预习

一、欧姆表的原理1.内部结构：由表头、电源和可变电阻三部分组成.如图1所示.图1

2.测量原理(1)原理：依据闭合电路欧姆定律制成，由电流表改装而成.(2)测量：如图2所示，当红、黑表笔间接入被E测电阻R时，通过表头的电流I＝Rx＋R＋Rg＋r.x改变被测电阻Rx的阻值，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.图2

二、多用电表1.用途：共用一个表头，可以分别测量电压、电流和电阻等物理量.2.最简单的多用电表原理图：如图3所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用；接通2时，可作为欧姆表使用；接通3时，可作为电压表使用.图3

[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连.(×)(2)欧姆表的刻度盘是均匀的.(×)(3)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡是共用一个表头.(√)(4)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的.(×)答案

2.欧姆表所用电源的电动势为3V，满偏电流为3mA，则欧姆表的内电阻rΩ为1000Ω.解析rΩ＝IE＝3－3Ω＝1000Ω.3×10g解析答案

重点探究

一、欧姆表测电阻的原理[导学探究]如图4所示是多用电表的表盘.(1)为何欧姆表的零刻度在表盘的右端？图4答案

(2)欧姆表的刻度为何是不均匀的？E答案由闭合电路欧姆定律得I＝r＋Rg＋R＋Rx，I与Rx不成正比，所以欧姆表的刻度不均匀，如图乙所示.乙答案

(3)刻度盘的中间刻度值有什么重要意义？E答案欧姆表满偏调零时，Ig＝r＋Rg＋R测量指针指在中值时，I2g＝Er＋Rg＋R＋Rx中得Rx中＝r＋Rg＋R＝r内.答案

[知识深化]欧姆表表盘的刻度标注刻度标注方法标注位置红、黑表笔直接接触，调节“0Ω”调零旋钮，使指针满偏，被满偏电流Ig处测电阻Rx＝0红、黑表笔不接触，表头指E针不偏转，被测(电阻r＋R＋RRxg)＝＋R∞x电流为零处“∞”

例1把一量程6mA、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图5所示，现备有如下器材：A.电源E＝3V(内阻不计)；B.变阻器0～100Ω；C.变阻器0～500Ω；D.红表笔；E.黑表笔.图5(1)变阻器选用C.E解析两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏Ig＝解得R0＝400Ω，故变阻器应选C.Rg＋R0，解析答案

(2)红表笔接N端，黑表笔接M端.(选填“M”或“N”)解析红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端.解析答案

(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2mA刻度处，则电阻值应为1000Ω；若指针指在电流表3mA刻度处，则电阻值应为500Ω.E解析电流I＝2mA时，有I＝Rg＋R0＋Rx，解得Rx＝1000Ω.E电流I′＝3mA时，I′＝Rg＋R0＋Rx′，解得Rx′＝500Ω.解析答案

二、多用电表的改装原理[导学探究]如图6所示，分别为电流表、欧姆表、电压表的示意图，讨论一下，如何组合在一起构成多用电表，把它在图丁基础上画出来.图6答案

[知识深化]多用电表中电流的流向：红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔.(1)电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表.(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，电流仍然是“红进、黑出”.

例2如图7所示是简化的多用电表的电路图.转换开关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讨论，请你判断下列说法正确的是A.S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较小B.S与3或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或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大图7D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表√解析答案

针对训练如图8所示是一个电流、电压两用表的电路，电流表G的量程是0～100μA，内阻是1000Ω，电阻R1＝0.1Ω，R2＝99000Ω.当双刀双掷量程较大的电流开关接到A、B上时，电流表改装成是0～1A；当双刀双掷开关接到C、D上时，电流表改装成其量程是0～10V表，其量程电压表，.图8解析答案

达标检测

1.(欧姆表的构造)(多选)欧姆表的内部电路如图9所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律√B.电路图中左侧的表笔为黑表笔图9C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0√解析答案1234

2.(欧姆表的表盘标度)把一个满偏为6mA的电流表改装成欧姆表，其中电源电动势为3V.在测电阻时，电流表指针指在表盘上2mA处，在改成相应的电阻刻度时，应是A.250ΩB.500ΩC.1000ΩD.1500Ω√E3解析当短接电流表满偏时，欧姆表的内阻为R内＝I＝6×10－3Ω＝500Ω，g当电流表指针指在表盘上2mA处时，整个回路的电阻Rx＋R内＝EI＝32×10－3Ω＝1500Ω，所以Rx＝1000Ω，选项C正确.解析答案1234

3.(多用电表的简单构造)如图10所示为多用电表的电路图，如果用该多用电表测量直流电压U和电阻R，红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则A.前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从图10红表笔流出多用电表B.前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表√C.前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表D.前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表解析答案1234

4.(综合应用)如图11所示为一简单欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300μA，内阻Rg＝100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是