2018版高中物理第4章閉合電路歐姆定律和邏輯電路第2節(jié)多用電表的原理與使用學案魯科版選修

1、第2節(jié)多用電表的原理與使用 知識脈絡 1.1. 通過對多用電表電 路圖的等效分析，初步 了解多用電表的原 理.（難點） 2 2 .學會操作和使用多 用電表，知道多用電表 的使用規(guī)則及使用的 注意事項.（重點） 3 3 學會應用多用電表 測量電壓、電流和電 阻.（重點） 多用電表的原理 _ _ - O基礎初探 - 先填空 多用電表的原理 構造 多用電表的核心是一只直流靈敏電流計 G,G,即“表頭” 表頭與電阻、撥動開關等組成 不同的測量電路. （2 2） 多用電表測直流電流、電壓的原理 電阻的分流和分壓原理. &表頭與電阻串聯(lián)組成測直流電壓的分壓電路. 表頭與電阻并聯(lián)組成測直流電流的分流

2、電路. （3 3） 歐姆表測電阻的原理 原理：依據(jù)閉合電路歐姆定律制成，它是由電流表改裝而成的. 內部構造：由表頭、電源和可變電阻三部分組成. 如圖 4 4- -2 2- -1 1 所示，當紅、黑表筆間接入被測電阻 RX時，通過表頭的電流I = 已 , r + R+ R+ Rx 改變電流I隨著改變，每個 Rx值都對應一個電流值，在刻度盤上直接標出與 I值對應 的 艮值就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值當 R= r + R + R時，指針指向刻度盤學習目標 麗電路歐姆定律麗電路歐姆定律| | 原理原理+ +匪流電流、電壓原理匪流電流、電壓原理| | | |多電表多電表I I測電阻嗣測電阻嗣

3、2 正中央，這時Rx的電阻被稱為中值電阻. 圖 4 4- -2 2- -2 2 探討 1 1:哪條刻度線是歐姆刻度線？ 【提示】 最上面一條. 探討 2 2:歐姆刻度線有什么特點？ 【提示】 刻度不均勻，從右向左逐漸變密. 再判斷 1.1. 歐姆表的紅表筆接內部電源的正極.（X） 2.2. 歐姆表的刻度是均勻的.（X） 3.3. 歐姆表的零刻度在表盤的最右端.（V） 后思考 歐姆表的每一檔的測量范圍都是 0 0s 嗎？ 【提示】 無論選歐姆表的哪一個檔進行測量都是 指針不偏，所以歐姆表的每一檔的測量范圍都是 0 0 RR= 0 0 時指針滿偏， 4 2 -O核曲突破o - 合作探討 電壓表、電

4、流表和歐姆表都是由電流計改裝的，如圖 4 4- -2 2- -2 2 所示多用電表. 圖 4 4- -2 2- -1 1 3 核心點擊 1 1測量原理4 甲 乙 丙 圖 4 4- -2 2- -3 3 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過表頭的電流為 I =口丄嚴 ，式中R與電流I R十R十Rg 十r 一對應，故可以將表盤上的電流值改為電阻值， 就可以從表盤上直接讀出電阻的數(shù)值， 這樣 就制成了一個歐姆表其中， R稱為調零電阻，R+ R+ r為歐姆表的內阻. 2.2. 刻度標注 刻度 標注方法 標注位置 “ 0 0” 紅、黑表筆相接，調節(jié)調零旋鈕，使 指針滿偏，被測電阻 R = 0 滿偏電流I g

5、處 a ? OO 紅、黑表筆不接觸，表頭指針不偏轉， 被測電阻RXTO 電流為零處 中值電阻 R = r十R十Rg 刻度盤正中央 “ R ” 紅、黑表筆接RX, Ix= E - 宀 與RX 對應的電流 I X 處 ,R與I x 具對應 r 十 R+ Rg 十 FT 題組沖關 1 1如圖 4 4- -2 2- -4 4 所示為多用電表歐姆檔的原理示意圖， 其中電流表的滿偏電流為 300300 卩 A,A, 內阻Rb= 100 100 Q,調零電阻最大值 R= 50 50 k k Q,串聯(lián)的固定電阻 R0= 50 50 Q,電池電動勢 E =1.5 1.5 V V，用5 它測量電阻 RX,能準確測

6、量的阻值范圍是 （ ）【導學號：3402202734022027】6 【解析】 當紅、黑表筆短接調零時，根據(jù)閉合電路歐姆定律 E 1.51.5 則 R+ R + R + r =蔦=33 A. A. 30 30 k k Q 80 80 k k Q C. C. 300 300 k k Q 800 800 k k Q D. 30D. 30 Q 80 80 Q Ig = R+ R+ F0+ r， B. 3 kB. 3 k 7 使用歐姆表讀數(shù)時，在中值電阻 5 5 k k Q左右讀數(shù)最為準確，故 B B 正確. 【答案】 B B 2 2如圖4 4- -2 2- -5 53 mA3 mA 的電流表改裝成歐

7、姆表的結構示意圖，其中電源的 電動勢E= 1.5 1.5 V V，經改裝后，若將原電流表 3 3 mAmA 刻度處的刻度值定為零位置，則 2 2 mA mA 刻 度處應標多少阻值？當用它測量某電阻時，指針恰好指在中間位置，被測電阻為多少? 【解析】 jnl 由 2 2I E 由 3 3Ig： 7 E m E 1.51.5 R內，得 只內=匚=3 3X 1010-3 Q = 500 Q . . E 如 3 3E =RTR?得 R=2L - R 內=250 Q. . 1 1 I g E 中值位置即電流為八位置，則 2 2=得R=%=500 Q. . 【答案】 250 250 Q 500 500 Q

8、 利用多用電表測量電阻時需注意三點: 1 對應同一檔位，歐姆表的內阻是不變的 2 歐姆表的刻度不均勻，且由右向左刻度越來越密，要盡可能利用歐姆表的刻度 盤的中央部分 mA 圖 4 4- -2 2- -5 5 -*-1 8 :！流過歐姆表的電流是內部電源提供的，流過電壓表、電流表的電流是外電路的 電源提供的. . 基礎初探 先填空 1 1 .認識多用電表 圖 4 4- -2 2- -6 6 2 2.多用電表的使用 (1)(1) 測量前，先調零，再將紅、黑表筆分別插入正、負測 g g 試筆插孔. (2)(2) 測量時，應把選擇開關旋到相應的測量項目和量程上，讀數(shù)時，要讀跟選擇開關的 擋位相應的刻度

9、盤上的示數(shù). i i (3)(3) 測電流、電壓時，選擇恰當?shù)牧砍?，使指針應偏轉到滿刻度的 3 3 以上. (4)(4) 測電阻時，先估測電阻阻值，將選擇開關撥到適當倍率，壘紅、黑兩表筆短接，調_ 節(jié)調零旋鈕，使指針恰好停在“電阻擋”刻度線的零刻度處， 然后將紅、黑表筆搭在電阻兩 端，讀取表盤指針所指電阻擋刻度線的示數(shù)，電阻值等于示數(shù)乘以倍率. _ (5)(5) 使用后，要把表筆從測試插孔中拔出，并把選擇開關撥至交流電壓最高擋或“ OFF 擋. 再判斷 1.1. 測量時，不可用手接觸表筆金屬部分.( (V) 2.2. 測量電阻時，表的指針偏轉角度越大，誤差就越小. ( (X) 3.3. 多用電

10、表若長期不用，應把電池取出.( (V) 后思考 多用電表在不使用時指針停在什么位置？為什么？ 練習使用多用電表 9 【提示】 在不使用時，多用電表的指針停在左邊.此時電流表中的電流為零，表明兩 表筆之間斷路，電阻為無窮大.10 核臨突破 合作探討 為使電阻的測量更為準確，測量時應注意什么？ 【提示】 測電阻時，盡可能選擇適當?shù)谋堵蕶n, 的金屬部分等. 核心點擊 1 1.使用多用電表測電阻的步驟 (1)(1) 機械調零： 使用前若表針沒有停在左端“ 0 0”位置，要用螺絲刀轉動調零定 位螺絲，使指針指零. (2)(2) 選檔：估計待測電阻的大小，旋轉選擇開關，使其尖端對準歐姆檔的合適檔位. (3

11、)(3) 歐姆調零：將紅、黑表筆短接，調整調零電阻旋鈕，使指針指在表盤右端“ 處. (4)(4) 測量讀數(shù)： 將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸， 表針示數(shù)乘以量程倍率即為待測 電阻阻值. (5)(5) 測另一電阻時重復(3)(4)(3)(4). (6)(6) 實驗完畢，應將選擇開關置于“ OFFOFF 檔或交流電壓最高檔. 2 2測電阻時應注意的問題 (1)(1) 選檔后要進行歐姆調零. (2)(2) 換檔后要重新歐姆調零. / (3)(3) 被測電阻要與電源、其他元件分離，不能用手接觸表筆的金屬桿. X (4)(4) 被測電阻阻值等于指針示數(shù)乘以倍率. (5)(5) 使用完畢，要將兩表筆從插

12、孔中拔出， 并將選擇開關旋至“ OFFOFF 檔或交流電壓最高 檔. (6)(6) 若長期不用，應把電池取出. - O題組沖關 - 3 3如圖 4 4- -2 2- -7 7 甲為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個阻值約為 20 20 Q 的電阻，測量 步驟如下：指針指表盤中央附近，手不要碰表筆 11 乙 圖 4 4- -2 2- -7 7 調節(jié) _ ，使電表指針停在 _的“0 0”刻線( (填“電阻”或“電流”).). (2)(2) 將選擇開關旋轉到“ Q ”擋的 _位置.( (填“X 1 1”“X 1010”“X 100100”或 “X 1 1 k k ”) (3)(3) 將紅、黑表筆分別插

13、入“ + ” “”插孔，并將兩表筆短接，調節(jié) _ ，使電 表指針對準 _ 的“0 0”刻線( (填“電阻”或“電流”).). (4)(4) 將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，該電阻的阻值 為 _ Q . . (5)(5) 測量完畢，將選擇開關旋轉到“ OFFOFF 位置. 【解析】 使用多用電表歐姆擋，先機械調零中值電阻為 15 15 Q,測量 20 20 Q 的電阻 時，要使用 XI的倍率，然后進行歐姆調零；由刻度盤和倍率可知， 測量電阻的阻值為 19 19 Q . . 【答案】 (1)(1)機械調零螺絲 電流(2) (2) XI (3)(3)歐姆調零旋鈕 電阻(4

14、)19(4)19 4 4用多用電表的歐姆擋測量一未知電阻的阻值， 若將選擇倍率的旋鈕撥至“X 100 100 Q ” 的擋時，測量時指針停在刻度盤 0 0 附近處，為了提高測量的精確性， 有下列可供選擇的步驟： A.A. 將兩根表筆短接 B.B. 將選擇開關撥至“X 1 1 k k ”擋 C.C. 將選擇開關撥至“X 1010”擋 D.D. 將兩根表筆分別接觸待測電阻的兩端，記下讀數(shù) E E 調節(jié)調零電阻，使指針停在“ 0 0”刻度線上 fe 機幕零蹦理歐姆調養(yǎng)鈕 甲 12 F F.將選擇開關撥至交流電壓最高擋上 將上述中必要的步驟選出來，這些必要步驟的合理的順序是 _ （填寫 步驟的代號）；若操作正確，上述 D D 步驟中，指針偏轉情況如圖 4 4- -2 2- -8 8 所示，則此未知電阻 的阻值 _ . . li FD 一 1? 一需 T a 燼、3 sooa nY 2 2 n/v v-n 圖 4 4- -2 2- -8 8 【解析】 用多用電表的歐姆擋測未知電阻時， 指針停在中值（中心位置）附近時測量誤 差較小，