版选修3_1.ppt

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1、8 多用电表的原理,一、欧姆表 1.内部结构(电路)：由_、_和_三部 分组成，如图所示。,表头,电源,可变电阻,2.测量原理： (1)调零：将红、黑表笔_，调节_使电 流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路的欧姆定律，Ig=调零后滑动变阻器不再变化，Rg+R+r不再变 化，把Rg+R+r叫作欧姆表的内电阻，故R内= =Rg+R+r。,短接,滑动变阻器,(2)测量：将被测电阻Rx接入红、黑表笔间，此时根据 闭合电路欧姆定律，I= _，改变Rx，电流 I随着改变，每个Rx值都对应一个_，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。,电流值,3.中值电阻：当不接电

2、阻，直接将两表笔连接在一起 时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有Ig= _，当外加电阻Rx=_时，电流为I= = Ig，此时电流表指针指在刻度盘的中 央，该电阻叫_。,R+Rg+r,中值电阻,二、多用电表如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为_ 使用；接通2时，可作为_使用；接通3时，可作 为_使用。,电流表,欧姆表,电压表,【思考辨析】 (1)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连。 ( ) (2)中值电阻等于欧姆表的内阻。 ( ) (3)欧姆表的刻度是均匀的。 ( ) (4)多用电表的电流挡、电压挡和电阻挡共用一个表头。 ( ) (5)使用电阻挡测电阻先要进行调零。 ( ),提示：(1

3、)。由欧姆表的结构可知，红表笔与内部电源的负极相连。 (2)。当外接电阻等于欧姆表内阻时，电流表的指针才指在刻度盘的中央，此时的外接电阻叫作中值电阻。 (3)。欧姆表的刻度不均匀。,(4)。多用电表的电流挡、电压挡和电阻挡共用一个表头。 (5)。使用电阻挡测电阻先要进行电阻调零。,【生活链接】将电流表、电压表和欧姆表集于一体便 做成了方便实用的“多用电表”。搞家 电维修的师傅利用一块多用电表便能查出 家用电器出现的各种故障。如电视机无光、无声，收音机收不到电信号，洗衣机不转等。你知道怎样正确地使用多用电表吗？,(1)多用电表使用前，应调整什么位置？其目的是什么？ (2)用多用电表测电阻时，有两

4、个“调整”，分别指什么？ 提示：(1)应先进行机械调零，目的是指针指到正确的位置。(2)调整合适的挡位，每一次换挡都要进行欧姆调零。,知识点一 对欧姆表测电阻原理的理解 探究导入：如图所示是多用电表的表盘，为何欧姆表的零刻度在表盘的右端？欧姆表的刻度为何是不均匀的？,提示：欧姆表的改装是根据闭合电路欧姆定律，用表 头中的电流刻度替换为电阻的标度，由电流I= 可以知道，电流I与待测电阻Rx有一一 对应关系，但不是线性关系，所以刻度是不均匀的， 且Rx越小电流越大，指针的偏转角越大，当Rx=0(即两 表笔短接)时电流最大，在刻度的最右端应该标0，故 欧姆表的零刻度在右端。,【归纳总结】 1.欧姆挡

5、测电阻的原理如图所示：,(1)测量原理：闭合电路的欧姆定律。 (2)欧姆表由电流表改装而成：通过表头的电流为I= ，Rx与电流I一一对应，如果将表盘上的电流值改为电阻值，就可以从表盘上直接读出电阻的数值，这样就制成了一个欧姆表。 (3)欧姆表的内阻：式中R+Rg+r为欧姆表的内阻。,(4)欧姆调零：式中R为变阻器，也叫调零电阻。通过调节它，可以使欧姆表指针指向“0 ”位置。,2.刻度标注：,【典题通关】 【典例】如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300 A，内阻rg=100， 调零电阻最大值R=50 k，串联的定值电阻R0=50， 电池电动势E=1.5 V。用它测量

6、电阻Rx，能准确测量的阻值范围是 ( ),A.3080 k B.38 k C.300800 D.3080 ,【正确解答】选B。用欧姆挡测量电阻时，指针指在表 盘中央附近时测量结果比较准确。当电流最大时，由 Ig= ，其中R内为欧姆表的内阻，得R内= =5 000 ，用它测量电阻Rx时，当指针指在表盘 中央时 Ig= 得Rx= -R内=5 000 ， 故能准确测量的阻值范围是5 k附近。选项B正确。,【误区警示】使用多用电表的两点注意 (1)电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表。 (2)测电阻时，电阻为零的位置在多用电表的最右侧，测电阻的刻度盘刻度分布不均匀。,【过关训练】 如图所示是

7、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， 指针偏转至满刻度的 处，现用该表测一未知电阻， 指针偏转到满刻度的 处，则该电阻的阻值为( ),A.4R B.5R C.10R D.16R,【解析】选D。设电动势为E，内阻为R内，满偏电流为 Ig，欧姆表调零时，Ig= ，R内=r+R0+R 测一阻值为R的电阻时 测一未知电阻时 解这三式得：R=16R，故D正确。,【补偿训练】1.如图所示的电路为欧姆表原理图， 电池的电动势E=1.5 V，G为电流表，满 偏电流为200 A。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50 A，那么Rx的

8、值是 ( ) A.7.5 k B.22.5 k C.15 k D.30 k,【解析】选B。由题意知欧姆表的内阻(中值电阻)：R中 = =7.5103 。 连入电阻后，由I= 求得Rx= 7 500)=22.5 k。,2.(多选)如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的 ( ),【解析】选A。欧姆表的红、黑表笔分别与内部电源的负、正极相连，故选项A正确。,3.如图所示是欧姆表的工作原理图。,(1)若表头的满偏电流为Ig=500 A，干电池的电动势为1.5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在表中：,(2)这只欧姆表的总内阻为

9、_ ，表针偏转到满刻度的 处时，待测电阻为_ 。,【解析】(1)对应电流“0”刻度的电阻刻度为“”，对应满偏电流“500 A”刻度的电阻刻度为 “0”，所以调零时，由闭合电路的欧姆定律有Ig= 得欧姆表总内阻R内=Rg+r+R0= 测量电阻Rx时有I= 得Rx= -R内,当I=200 A时，Rx= -3 000 =4.5103 当I=300 A时，Rx= -3 000 =2 103 。 (2)由(1)得总内阻为3 000 ，当表针偏转到满刻度 的 处时，通过欧姆表的电流I= Rx= -R内=6 000 。,答案：(1)4.5103 2103 0 (2)3 000 6 000,知识点二 多用电表

10、测量电阻的使用方法 探究导入：某同学用多用电表测一电阻的阻值，当他用“100”挡测量时，发现指针的偏转角度较小，试问：为减小误差他该选用多大挡位重测电阻？ 提示：指针偏转角度较小，说明被测电阻阻值很大，应改用“1 k”挡测量。,【归纳总结】 1.使用多用电表测电阻的步骤： (1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，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，调节欧姆调零旋钮，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

11、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.测电阻时应注意的问题： (1)选挡后要进行欧姆调零。 (2)换挡后要重新欧姆调零。 (3)被测电阻要与电源、其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆。 (4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。,【典题通关】 【典例】用多用电表测未知阻值的电阻。按正确步骤操作后，测量结果如图所示，读出其阻值大小为_ 。为了使多用电表测量的结果更准确，必须进行如下操作：,a.将选择开关打到_挡(选填“1”“100”或“1 k”)； b.将红、黑表笔_，调节_旋钮，进行欧姆调零； c.

12、把电阻接在两表笔之间进行测量并读数； d.测量完毕将选择开关旋转到_挡。,【正确解答】由图示可以看出，欧姆表使用的是10倍率挡位，故测量结果为10010 =1 000 ；很显然，欧姆表指针偏转角过小，测量的误差较大，所以应选择较大倍率(100倍率)以使指针指在中值电阻附近，以减小测量误差，此时需要重新进行欧姆调零；测量完毕后，要将选择开关拨到交流电压最高挡或OFF挡。,答案：1 000 a.100 b.短接 欧姆调零 d.OFF(或交流电压最高),【误区警示】使用多用电表“十三忌” (1)忌不调零就使用多用电表。 (2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。 (3)忌搞反直流电流方向，直

13、流电要从红表笔流入，从黑表笔流出。 (4)忌用手接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆。,(5)忌用直流电挡位测交流电。 (6)忌用多用电表测频率不是50 Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。 (7)忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值。 (8)忌只看读数不乘倍率。 (9)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。,(10)忌把电池装反。 (11)忌把电阻同其他电路连在一起进行测量。 (12)忌把电池装在多用电表内长期不用。 (13)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。,【过关训练】图为一正在测量中的多用电表盘，

14、使用时红表笔插入多用表的正(+)插孔，则：,(1)测电压时，电流从_表笔流入多用电表；测电阻时，电流从_表笔流出多用电表；测电流时，电流从_表笔流入多用电表。 (2)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为_ V。,(3)如果是用“1”挡测量电阻，则读数为_ 。 (4)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为_ mA。,【解析】(1)多用电表是电压表、电流表和欧姆表共用一个表头，无论测电流、电压还是电阻，电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出的。 (2)用直流10 V挡测电压时，第2行刻度每1大格的电压是2 V，每1小格的电压是0.2 V，指针指在第4大格的第3小格位置，读数为6.6 V。,(3)

15、用“1”欧姆挡测电阻时，因指针指在电阻刻度(第一行)的“8”位置，所以读数为8.0 。 (4)用直流5 mA挡测电流时，因电流、电压都是用表盘第2行的刻度来读数，此时每1大格的电流是1 mA，每1小格的电流是0.1 mA，所以读数为3.3 mA。 答案：(1)红 黑 红 (2)6.6 (3)8.0 (4)3.3,【补偿训练】1.关于多用电表欧姆挡的使用， (1)测量电阻时，如果选择“10”挡位发现指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率_的挡位，重新进行_后测量。,(2)如图为一正在测量中的多用电表表盘。,如果是用“10”挡测量电阻，则读数为_。 如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为_ V。,【

16、解析】(1)测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，即为1，并重新进行欧姆调零后测量。 (2)如果是用10挡测量电阻，由图示表盘可知，其读数为3010 =300 。 如果是用直流5 V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.1 V，其读数为2.20 V。,答案：(1)1 欧姆调零 (2)300 2.20,2.用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写_。 a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔,b.

17、将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c.旋转S使其尖端对准欧姆挡“1 k” d.旋转S使其尖端对准欧姆挡“100” e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔 若指针位置如图所示，则此被测电阻的阻值约为_。,【解析】用欧姆表测阻值约为几十千欧的电阻，应旋 转选择开关S使其尖端对准欧姆挡1 k，然后进行欧 姆调零，欧姆调零后测电阻阻值，具体做法是：将两 表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻 度，断开两表笔；欧姆表使用完毕，应旋转选择开关S,使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔，故合理的实验步骤是cabe。由图示表盘可知，电阻测量值为301 k

18、=30 k。 答案：cabe 30 k,3.指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题： (1)在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25 mA”挡，指针的位置如图所示，则测量结果为_mA。,(2)用多用电表进行了电阻测量，主要实验步骤如下： A.把选择开关扳到“10”的欧姆挡上； B.把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上； C.把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接，发现这时指针偏转较大；,D.换用“100”的欧姆挡进行测量，随即记下欧姆数值； E.把表笔从测试笔插孔中拔出后，将选择开关旋至OFF，把多用电表放回原处。 上述实验中有二

19、处操作错误，错误一：_。 错误二：_。,【解析】(1)若选择开关拨至“25 mA”挡，读数为11.0 mA。 (2)当把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接，发现这时指针偏转较大时应换用“1”的欧姆挡；换挡后要重新调零。 答案：(1)11.0 (2)换用“1”的欧姆挡 没有重新欧姆调零,【拓展例题】考查内容：使用多用电表测电压和电流 【典例】(1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有_处，并把多用电表_联接到被测电路中。测直流电压时，应把选择开关旋至标有_处，并把多用电表与被测电路_联。测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在_处，即电流从_表笔流进。,(2)如图为一正在测量中的多用电表表

20、盘。,如果是用10 挡测量电阻，则读数为_ 。 如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为_ mA。 如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为_ V。,【正确解答】(1)多用电表测直流电流时，选择开关应置于“ mA挡”，且把电表串联接入被测电路中。测电压时，把选择开关置于标有“ V”处，且并联于被测电路两端。因红表笔与表头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在电势高处，即电流从红表笔进入。,(2)读数。 电阻读数必须要用刻度乘以倍率，即6.010 =60 ； 多用电表的直流电压、直流电流的刻度都是均匀 的。读直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均 匀的刻度线。用10 mA挡测电流时，10 mA代表能测出,的最大电流值。每格刻度为 mA=0.2 mA，读数为6 mA+5.90.2 mA=7.18 mA； 同理，用直流5 V挡测量电压时，每格刻度为 V =0.1 V，指针所在位置读数为35.9格，所以读 数为35.90.1 V=3.59 V。 答案：(1)mA 串 V 并 电势高 红 (2)60 7.18 3.59,