高中物理第二章電路認(rèn)識(shí)多用電表學(xué)案粵教版選修.doc

學(xué)案7認(rèn)識(shí)多用電表學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.了解多用電表測(cè)電壓、電流及電阻的原理.2.學(xué)會(huì)用多用電表測(cè)電壓、電流、電阻及判斷二極管正、負(fù)極性一、多用電表的原理1指針式多用電表一般由表頭、測(cè)量電路、轉(zhuǎn)換開關(guān)以及紅、黑測(cè)量表筆等組成2表頭是一個(gè)靈敏直流電流表，指針偏轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)對(duì)應(yīng)的電流Ig稱為表頭的滿偏電流，表頭線圈的電阻Rg稱為表頭的內(nèi)阻3用多用電表測(cè)量時(shí)，黑表筆插入公共端，紅表筆則通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量端4電阻測(cè)量的原理(1)調(diào)零：當(dāng)紅、黑表筆相接時(shí)，待測(cè)電阻Rx0，調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，使流過表頭的電流等于滿偏電流Ig.(2)測(cè)量：當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(shí)，電路中沒有電流，表頭指針不偏轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)紅、黑表筆間的電阻為無限大當(dāng)紅、黑表筆間接入待測(cè)電阻Rx時(shí)，通過表頭的電流為I.當(dāng)Rx改變時(shí)，電流I隨著改變(3)刻度：如果在刻度盤上標(biāo)出與電流I對(duì)應(yīng)的電阻值，那么只要用紅、黑表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端，就可以從表盤上直接讀出它的阻值二、學(xué)會(huì)使用多用電表1電壓、電流的測(cè)量測(cè)電壓時(shí)應(yīng)將電表與被測(cè)電路并聯(lián)，測(cè)電流時(shí)電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路，且紅表筆接電路的高電勢(shì)端無論是測(cè)電壓還是測(cè)電流，都應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)牧砍淌怪羔樛？吭诮咏鼭M刻度處2電阻的測(cè)量(1)測(cè)電阻時(shí)應(yīng)先估計(jì)待測(cè)電阻的阻值，選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮酰箿y(cè)量時(shí)指針指在表盤刻度的中央附近(2)測(cè)量前應(yīng)先將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)“”調(diào)零旋鈕，使指針恰好停在歐姆刻度線的零刻度處(3)測(cè)量時(shí)應(yīng)將紅、黑表筆接在被測(cè)電阻器兩端，讀取表盤刻度線上的示數(shù)，將此數(shù)值乘以選擇開關(guān)所指的倍率，就是被測(cè)電阻的阻值3判斷二極管的質(zhì)量和極性(1)選擇電阻擋的適當(dāng)量程，讓兩支表筆分別接觸二極管的兩極；(2)變換兩表筆位置再次與二極管的兩極接觸；(3)電阻較小時(shí)接觸黑表筆的一端是正極，另一端是負(fù)極4查找電路故障查找電路故障時(shí)可用多用電表的電壓擋、電流擋或電阻擋，用電壓擋最簡(jiǎn)便.一、多用電表電流擋、電壓擋原理問題設(shè)計(jì)畫出多用電表測(cè)量電流的電路，說明紅、黑表筆應(yīng)接到什么位置？答案測(cè)量電流的電路如圖所示，黑表筆插入公共端，紅表筆根據(jù)待測(cè)電流的大小，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入1或2端要點(diǎn)提煉1電流表G(表頭)：多用表的電流擋、電壓擋及常用的電壓表和電流表都是由靈敏直流電流表G(表頭)改裝而成的小量程電流表主要有三個(gè)參數(shù)：(1)表頭線圈電阻稱為內(nèi)阻，用字母Rg表示；(2)指針偏轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)的電流Ig叫做滿偏電流；(3)通過滿偏電流時(shí)加在它兩端的電壓Ug叫做滿偏電壓，上述三個(gè)物理量的關(guān)系為：UgIgRg.2電流表的改裝原理：由同一表頭并聯(lián)(“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)不同電阻，可改裝成幾個(gè)量程不同的電流表3電壓表的改裝原理：由同一表頭串聯(lián)不同電阻，可改裝成幾個(gè)量程不同的電壓表二、多用電表歐姆擋的原理問題設(shè)計(jì)畫出多用電表測(cè)電阻的電路如圖1所示，其中的R6叫什么電阻？當(dāng)黑、紅表筆短接時(shí)，調(diào)節(jié)R6的阻值，使指針指到滿刻度，此時(shí)表示的黑、紅表筆間電阻為多大？圖1答案R6稱為調(diào)零電阻紅、黑表筆短接時(shí)，黑、紅表筆間的電阻為零要點(diǎn)提煉1歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的2I與Rx不成比例，歐姆表的刻度不均勻3歐姆表的電阻零刻度是電流最大刻度處，在刻度盤最右側(cè)Ig處，而歐姆表電阻“”刻度是電流零刻度處，所以歐姆表偏角越大，表明被測(cè)電阻越小4選擇某一擋位并進(jìn)行了歐姆擋調(diào)零后，若歐姆表內(nèi)的所有電阻(包括Rg、R1、R2、R5、R6)的等效電阻為R內(nèi)，當(dāng)歐姆表指針指向表盤中央時(shí)，有：Ig，而Ig，解得：RxR內(nèi)，即指針半偏時(shí)，表盤的中值電阻R中R內(nèi)三、學(xué)會(huì)使用多用電表問題設(shè)計(jì)使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，選用不同的倍率擋或每次更換不同的倍率擋后都要進(jìn)行電阻調(diào)零，思考為什么要進(jìn)行電阻調(diào)零？答案使用多用電表的電阻擋測(cè)量電阻時(shí)，不同的倍率擋，電表的內(nèi)部電路不同，所需要的調(diào)零電阻也不一樣大，所以選用不同的倍率擋或每次更換不同的倍率擋后都要先進(jìn)行電阻調(diào)零要點(diǎn)提煉1使用多用電表前應(yīng)先檢查其機(jī)械零位，若指針不正對(duì)電流零刻度，應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)械零點(diǎn)調(diào)節(jié)旋紐，使指針正對(duì)零刻度多用電表使用后，要把選擇開關(guān)撥至最大交流電壓擋或“OFF”擋2不管用多用電表測(cè)什么電學(xué)量，電流都是從紅表筆流入，從黑表筆流出3用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)注意(1)注意兩個(gè)調(diào)零過程不同，切記換擋需進(jìn)行歐姆擋調(diào)零(2)測(cè)量電阻前應(yīng)將電阻器與原工作電路斷開，以免損壞多用電表或造成測(cè)量錯(cuò)誤(3)讀數(shù)時(shí)應(yīng)乘以相應(yīng)的倍率(4)歐姆表的表盤刻度不均，一般不估讀(5)測(cè)量完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)置于最大交流電壓擋或“OFF”擋一、多用電表電流擋、電壓擋原理例1有一電流表G，內(nèi)阻Rg10 ，滿偏電流Ig3 mA.(1)要把它改裝成量程為03 V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？(2)要把它改裝成量程為00.6 A的電流表，需要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？解析(1)由題意知電流表G的滿偏電壓UgIgRg0.03 V改裝成量程為03 V的電壓表，當(dāng)達(dá)到滿偏時(shí)，分壓電阻R1的分壓URUUg2.97 V所以分壓電阻阻值R1 990 改裝后電壓表的內(nèi)阻RVRgR11 000 .(2)改裝成量程為00.6 A的電流表，當(dāng)達(dá)到滿偏時(shí)，分流電阻R2的分流IRIIg0.597 A所以分流電阻R20.05 改裝后電流表的內(nèi)阻RA0.05 答案(1)990 1 000 (2)0.05 0.05 二、歐姆表測(cè)電阻的原理例2若某歐姆表表頭的滿偏電流為5 mA，內(nèi)裝一節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，那么該歐姆表的內(nèi)阻為_ ，待測(cè)電阻接入紅、黑兩表筆之間時(shí)，若指針指在滿刻度的處，則待測(cè)電阻的阻值為_ .解析將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻的阻值，當(dāng)電流滿偏時(shí)Ig，歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)RgrR0 300 當(dāng)電流為Ig時(shí)，有Ig，即R內(nèi)Rx400 ，故Rx100 .答案300100三、用歐姆表測(cè)電阻例3為確定某電子元件的電氣特性，做如下測(cè)量(1)用多用表測(cè)量該元件的電阻，選用“100”倍率的電阻擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大，因此需選擇_(填“10”或“1k”)倍率的電阻擋，并_再進(jìn)行測(cè)量，多用表的示數(shù)如圖2所示，測(cè)量結(jié)果為_.圖2(2)將待測(cè)元件(額定電壓9 V)、蓄電池、滑動(dòng)變阻器、電流表、多用表、電鍵及若干導(dǎo)線連接成電路如圖3所示添加連線，使電路能測(cè)量該元件完整的伏安特性圖3本實(shí)驗(yàn)中使用多用表測(cè)電壓，多用表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到_擋(填：“直流電壓10 V”或“直流電壓50 V”)解析(1)用多用表測(cè)量該元件的電阻，選用“100”倍率的電阻擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大，說明電阻較小，因此需選擇10倍率的電阻擋，并歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量，多用表的示數(shù)如題圖所示，測(cè)量結(jié)果為70 .(2) 要測(cè)量該元件完整的伏安特性，必須連接成分壓電路本實(shí)驗(yàn)中使用多用表測(cè)電壓，多用表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到直流電壓10 V擋答案(1)10歐姆調(diào)零70(2)電路如圖所示直流電壓10 V1(歐姆表原理)(單選)以下是歐姆表原理的電路示意圖，正確的是()答案C解析選項(xiàng)B的歐姆表中沒有可調(diào)電阻，B錯(cuò)；選項(xiàng)D電流表的負(fù)極接到了電源的正極，D錯(cuò)；紅表筆應(yīng)接電源的負(fù)極，黑表筆應(yīng)接電源的正極，A錯(cuò)，C對(duì)2(電壓表和電流表的改裝)有一只滿偏電流Ig5 mA，內(nèi)阻Rg400 的電流表G.若把它改裝成量程為10 V的電壓表，應(yīng)_聯(lián)一個(gè)_ 的分壓電阻該電壓表的內(nèi)阻為_ ；若把它改裝成量程為3 A的電流表，應(yīng)_聯(lián)一個(gè)_ 的分流電阻，該電流表的內(nèi)阻為_ .答案串1 6002 000并0.6680.667解析改裝成電壓表時(shí)應(yīng)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻由歐姆定律得UIg(RgR2)，分壓電阻R1Rg 400 1 600 ，該電壓表內(nèi)阻RVRgR12 000 改裝成電流表時(shí)應(yīng)并聯(lián)一個(gè)分流電阻，由并聯(lián)電路兩端電壓相等得IgRg(IIg)R2.分流電阻R2Rg 0.668 .該電流表內(nèi)阻RA0.667 .3(歐姆表原理)如圖4所示是把量程為3 mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電池電動(dòng)勢(shì)E1.5 V，改裝后，原來電流表3 mA刻度處的刻度值定為零位置，則2 mA刻度處應(yīng)標(biāo)為_，1 mA刻度處應(yīng)標(biāo)為_圖4答案250 1 000 解析因?yàn)镽內(nèi)500 ，I1，2 mA，所以Rx1250 .因?yàn)镮2，1 mA，所以Rx21 000 .題組一電流表和電壓表的改裝1(雙選)把表頭G改裝成大量程電流表時(shí)，下列說法正確的是()A改裝原理為并聯(lián)電阻能增大通過G的電流B改裝成電流表后，表頭G本身允許通過的最大電流并不改變C改裝后，表頭G自身的電阻減小了D改裝后使用時(shí)，表頭G本身的參量都不改變，整個(gè)并聯(lián)電路允許通過的電流增大了答案BD解析把表頭G改裝成大量程的電流表時(shí)，只是并聯(lián)了一個(gè)分流電阻，使整體并聯(lián)電路允許通過的最大電流增大，但表頭的各特征量都不變，故B、D對(duì)，A、C錯(cuò)2(雙選)將分壓電阻串聯(lián)在電流表上，改裝成電壓表，下列說法中正確的是()A接上分壓電阻后，增大了原電流表的滿偏電壓B接上分壓電阻后，電壓按一定比例分配在電流表和分壓電阻上，電流表的滿偏電壓不變C如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴(kuò)大到n倍D通電時(shí)，通過電流表和分壓電阻的電流一定相等答案BD解析電流表改裝成電壓表后，電壓按一定比例分配在電流表和分壓電阻上，電流表的滿偏電壓并不改變，并且電流表和分壓電阻是串聯(lián)關(guān)系，通過的電流一定相等，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、D正確如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴(kuò)大到(n1)倍，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤3(單選)電流表的內(nèi)阻是Rg200 ，滿偏電流值是Ig500 A，現(xiàn)欲把此電流表改裝成量程為1 V的電壓表，正確的方法是()A應(yīng)串聯(lián)一個(gè)0.1 的電阻B應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0.1 的電阻C應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1 800 的電阻D應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1 800 的電阻答案C解析電流表改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)電阻電阻兩端的電壓UUUg1 V200500106 V0.9 V，串聯(lián)的電阻阻值為RU/Ig1 800 .題組二歐姆表的原理4(單選)用歐姆表測(cè)一個(gè)電阻的阻值R，選擇旋鈕置于“10”擋，測(cè)量時(shí)指針指在100與200刻度弧線的正中間，可以確定()AR150 BR1 500 C1 000 R1 500 D1 500 R2 000 答案C解析表盤右疏左密，所以指針指在100與200刻度弧線的正中間，可以確定1 000 R1 500 ，故選C.5如圖1所示為簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig300 A，內(nèi)阻Rg100 ，可變電阻R的最大阻值為10 k，電源的電動(dòng)勢(shì)E1.5 V，內(nèi)阻r0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是_色，按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx_ k.圖1答案紅5題組三多用電表的讀數(shù)和使用6(雙選)在使用多用電表測(cè)電阻時(shí)，以下說法正確的是()A使用前檢查指針是否指在電阻擋的“”處B每換一次擋位，都必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零C在外電路中，電流從紅表筆流經(jīng)被測(cè)電阻到黑表筆D測(cè)量時(shí)，若指針偏角較小，應(yīng)換倍率較小的擋位來測(cè)量答案AB7如圖2所示為一多用電表表盤圖2(1)如果用直流10 V擋測(cè)量電壓，則讀數(shù)為_ V.(2)如果用直流100 mA擋測(cè)量電流，則讀數(shù)為_ mA.(3)如果用100擋測(cè)電阻，則讀數(shù)為_ .解析電壓、電流讀數(shù)時(shí)用中間刻度線，電壓表讀數(shù)為6.6 V，電流表讀數(shù)為66 mA，歐姆表讀數(shù)時(shí)用上面刻度線，讀數(shù)為800 .答案(1)6.6(2)66(3)8008一多用電表的工作狀態(tài)如圖3所示，則此時(shí)的測(cè)量值為_，如果選擇開關(guān)指在底部250擋，則此時(shí)的測(cè)量值為_，選擇開關(guān)指在底部10擋的測(cè)量值應(yīng)該是_，選擇開關(guān)指在左側(cè)100擋處測(cè)量值應(yīng)該為_，如果指在左側(cè)10擋處測(cè)量值應(yīng)該為_，在測(cè)量電阻時(shí)，要想使指針向左側(cè)偏轉(zhuǎn)一些，應(yīng)該把選擇開關(guān)換選_的擋位(填“更大”或“更小”)，而在換擋之后重新測(cè)量之前要重新進(jìn)行_圖3答案4 200 V8 V80 mA8 mA更小歐姆調(diào)零解析題圖中選擇開關(guān)指在歐姆表1擋時(shí)，仔細(xì)觀察指針指的刻度可以知道，兩個(gè)刻度表示1，可以讀出示數(shù)為4，電阻值為41 4 .當(dāng)選擇開關(guān)指在底部250擋時(shí)測(cè)的是直流電壓，且量程為250 V，應(yīng)該讀中間均勻刻度線，可選0250這組數(shù)值來讀，讀得電壓為200 V選擇開關(guān)指在底部10擋時(shí)測(cè)的也是直流電壓，且量程為10 V可選010這組數(shù)值來讀，讀得電壓為8 V選擇開關(guān)指在左側(cè)100擋時(shí)測(cè)的是直流電流，且量程為100 mA，也應(yīng)讀中間均勻刻度線，可選010這組數(shù)值來讀，讀得電流為810 mA80 mA.選擇開關(guān)指在左側(cè)10擋時(shí)測(cè)的是直流電流，且量程為10 mA.可選010這組數(shù)值來讀，讀得電流為8 mA.在測(cè)量電阻時(shí)，要想使指針向左側(cè)偏轉(zhuǎn)一些，即使電阻在盤上的指示值大一些，應(yīng)該把選擇開關(guān)換選更小的擋位，而在換擋之后重新測(cè)量之前要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零9某同學(xué)利用多用電表做了以下實(shí)驗(yàn)：(1)使用多用電表測(cè)電阻，他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：機(jī)械調(diào)零后，把選擇開關(guān)扳到“100”的歐姆擋上；把表筆插入測(cè)試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零刻度線上；把兩根表筆分別與某一待測(cè)電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較小；換用“10”的歐姆擋，隨即記下歐姆數(shù)值；把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后，就把多用電表放回桌上原處，實(shí)驗(yàn)完畢這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意到：待測(cè)電阻與其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿，那么該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有哪些操作是錯(cuò)誤的？(三個(gè)錯(cuò)誤)錯(cuò)誤一：_；錯(cuò)誤二：_；錯(cuò)誤三：_.(2)如圖4所示，為多用電表的表盤，測(cè)電阻時(shí)，若用的是“100”擋，這時(shí)指針?biāo)颈粶y(cè)電阻的阻值應(yīng)為_；測(cè)直流電流時(shí)，用的是100 mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開mA；測(cè)直流電壓時(shí)，用的是50 V量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐開V.圖4答案(1)錯(cuò)誤一：換用“10”的歐姆擋錯(cuò)誤二：換擋后沒有進(jìn)行歐姆調(diào)零錯(cuò)誤三：使用完后沒有將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”擋或交流電壓最高擋(2)1 7004723.5解析(1)錯(cuò)誤一：在用“100”擋測(cè)量時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)較小，說明所測(cè)電阻阻值較大，為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)使指針向右擺動(dòng)，所以應(yīng)該換用“1 k”的歐姆擋位；錯(cuò)誤二：換擋后，還要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；錯(cuò)誤三：使用多用電表結(jié)束后，還要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”擋或交流電壓最高擋(2)若用“100”擋測(cè)電阻時(shí)，指針讀數(shù)為：17100 1 700 若用量程100 mA測(cè)直流電流時(shí)，讀數(shù)為：4710 mA47 mA若用量程50 V測(cè)直流電壓時(shí)，讀數(shù)為23.5 V.10用如圖5所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量：圖5(1)旋動(dòng)部件_，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置(3)將插入“”、“”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件_，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的_(填“0刻線”或“刻線”)(4)將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按_的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量A將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1 k”的位置B將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置C將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接D將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)答案(1)S(3)T0刻線(4)ADC解析使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線，應(yīng)旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零部件S；使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻線，應(yīng)旋動(dòng)歐姆調(diào)零部件T；測(cè)電阻時(shí)若指針偏轉(zhuǎn)角度過小，則待測(cè)電阻的阻值很大，據(jù)歐姆表測(cè)電阻時(shí)指針盡可能接近“中值”的原則知，應(yīng)換用較大倍率的擋位；每換一次擋位應(yīng)重新調(diào)零；測(cè)電阻時(shí)兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接，故填A(yù)DC.題組四綜合應(yīng)用11實(shí)驗(yàn)室有下列器材：A電流表(0100 A,1.5 k)；B電流表(01 mA,1 k)；C變阻器(0300 )；D變阻器(0800 )；