2017-2018學(xué)年高中物理 第章 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教學(xué)案 選修-1

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2節(jié) 多用電表的原理與使用1。多用電表測直流電流和電壓的原理就是電阻的分流和分壓原理。2多用電表歐姆擋測電阻的設(shè)計原理是閉合電路歐姆定律。3多用電表歐姆擋測電阻時，先將選擇開關(guān)撥到適當(dāng)倍率，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使歐姆表調(diào)零。測完后,將選擇開關(guān)置于“off”或交流電壓最高擋。一、多用電表的原理1構(gòu)造多用電表的核心是一只直流靈敏電流計g，即“表頭”。表頭與電阻、撥動開關(guān)等組成不同的測量電路。2多用電表測直流電流、電壓的原理（1）表頭與電阻串聯(lián)組成測直流電壓的分壓電路。(2）表頭與電阻并聯(lián)組成測直流電流的分流電路。3歐姆表測電阻的原理(1)原理：依據(jù)閉合電路歐姆

2、定律制成，它是由電流表改裝而成的。（2)內(nèi)部構(gòu)造:由表頭、電源和可變電阻三部分組成.如圖4。2.1所示，當(dāng)紅、黑表筆間接入被測電阻rx時，通過表頭的電流i，改變rx，電流i隨著改變，每個rx值都對應(yīng)一個電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與i值對應(yīng)的rx值就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值.當(dāng)rxrrgr時，指針指向刻度盤正中央，這時rx的電阻被稱為中值電阻。圖42。1二、練習(xí)使用多用電表1認(rèn)識多用電表圖4.2。22多用電表的使用（1）測量前，先調(diào)零，再將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)測試筆插孔。（2)測量時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測量項目和量程上，讀數(shù)時,要讀跟選擇開關(guān)的擋位相應(yīng)的刻度盤上的示數(shù)。(3)

3、測電流、電壓時，選擇恰當(dāng)?shù)牧砍蹋怪羔槕?yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上。（4)測電阻時，先估測電阻阻值，將選擇開關(guān)撥到適當(dāng)倍率，將紅、黑兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)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?biāo)鸽娮钃蹩潭染€的示數(shù),電阻值等于示數(shù)乘以倍率。（5)使用后,要把表筆從測試插孔中拔出，并把選擇開關(guān)撥至“off”擋或交流電壓最高擋。1自主思考-判一判(1）歐姆表的紅表筆接內(nèi)部電源的正極。(）（2)歐姆表的刻度是均勻的.（)(3）歐姆表的零刻度在表盤的最右端。(）（4）流過歐姆表的電流是內(nèi)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。()（5）測電

4、阻時，每次測電阻前都要進(jìn)行歐姆調(diào)零.（)（6)測電阻時,指針偏角很小,是指電阻很小。（)2合作探究-議一議(1)多用電表在不使用時指針停在什么位置？電阻擋的零刻度在什么位置，為什么？提示在不使用時，多用電表的指針停在左邊.電阻擋的零刻度在右邊,此時電流表滿偏，表明兩表筆之間的電阻為零。(2)多用電表的表盤有什么特點？具體有什么作用?提示從上到下，最上方標(biāo)有“的刻度指示的是電阻值，選擇開關(guān)在電阻擋時，應(yīng)讀此刻度。中間的刻度是用于測量直流電流和直流電壓的，且刻度是均勻分布的。最下方的刻度是用于測量交流電壓的,且刻度是不均勻的.在實際使用時，要根據(jù)選擇開關(guān)所在位置,找出相應(yīng)的刻度進(jìn)行讀數(shù)。（3）多用

5、電表的紅、黑表筆與“”“”插孔應(yīng)該怎樣連接？在進(jìn)行測量時，電流是如何通過多用電表的？提示多用電表的紅表筆連接的是“插孔，黑表筆連接的是“”插孔。測直流電流或電壓時，電流從紅表筆進(jìn)入電表，從黑表筆流出電表.測電阻時，多用電表的黑表筆與內(nèi)部電池的正極相連，紅表筆與電池的負(fù)極相連.電路閉合時，正好符合電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。因此,測電流、電壓、電阻時電流流過電表的方向是一樣的.歐姆表測電阻的原理典例如圖4.2.3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，其中電池電動勢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

6、_。圖4.2.3思路點撥解析因為r內(nèi)500 ，i1，2 ma,所以rx1250 。因為i2，1 ma，所以rx21 000 。答案250 1 000 歐姆表的刻度線刻度標(biāo)注方法標(biāo)注位置“0 ”紅黑表筆相接調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使指針滿偏被測電阻rx0滿偏電流ig處“”紅黑表筆不接觸表頭指針不偏轉(zhuǎn)被測電阻rx電流為零處中值電阻rxrrrg刻度盤正中央“rx”紅黑表筆接rxixrx與ix一一對應(yīng)與rx對應(yīng)電流ix處1以下是歐姆表原理的電路示意圖,正確的是()解析:選c歐姆表的紅、黑表筆分別與內(nèi)部電源的負(fù)、正極相連，a、b錯誤；閉合電路中的外電路，電流從電源的正極流向負(fù)極，對于電流表電流應(yīng)從正接線柱進(jìn)，從負(fù)接

7、線柱出，c對，d錯。2.如圖4。2。4所示為多用電表歐姆擋的原理示意圖,其中電流表的滿偏電流為300 a,內(nèi)阻rg100 ，調(diào)零電阻最大值r50 k,串聯(lián)的固定電阻r050 ，電池電動勢e1.5 v，用它測量電阻rx，能準(zhǔn)確測量的阻值范圍是(）圖4。2。4a30 k80 kb3 k8 kc300 k800 kd30 80 解析:選b當(dāng)紅、黑表筆短接調(diào)零時，根據(jù)閉合電路歐姆定律ig，則rrgr0r 5 k。使用歐姆表讀數(shù)時，在中值電阻5 k左右讀數(shù)最為準(zhǔn)確，故b正確.多用電表的使用1使用多用電表測電阻的步驟(1）機(jī)械調(diào)零：使用前若表針沒有停在左端“0”位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動調(diào)零定位螺絲，使指針指零

8、。（2）選擋：估計待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的合適擋位。(3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕，使指針指在表盤右端“0”刻度處。(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）測另一電阻時重復(fù)(2)（3)(4）。（6）實驗完畢,應(yīng)將選擇開關(guān)置于“off”擋或交流電壓最高擋。2測電阻時應(yīng)注意哪些問題？（1）選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零。（2)換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零.(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.(4)被測電阻阻值等于指針示數(shù)乘以倍率.(5)使用后，要將兩表筆從插孔中拔出,并將選擇開關(guān)旋至“

9、off”擋或交流電壓最高擋。(6)若長期不用，應(yīng)把電池取出.典例用如圖4。2。5所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)k和兩個部件s、t。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量:圖4。2.5(1)旋動部件_，使指針對準(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，旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電阻的_(選填“0刻線或“刻線）。（4）將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果,請從下列選項中挑出合理的步驟，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電

10、阻的兩根引線相接d將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn)解析多用電表測量電阻時，在測量之前就要觀察指針是否在零刻度線上,若指針不在零刻度線上，用螺絲刀小心轉(zhuǎn)動調(diào)零螺絲s，使指針對準(zhǔn)電流的0刻線。然后轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)k，選擇量程，再將兩表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻的旋鈕t，使指針對準(zhǔn)滿偏刻度（即電阻的0刻線），接下來才能將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，測量被測電阻的阻值。若在測量過程中,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，表明被測的電阻阻值很大,這時要換用更高倍率的擋位.例如本題就要從“100擋位更換到“1 k”的擋位。答案(1)s（3）t0刻線(4）adc多用電表的歐姆擋使用“五注意”(1)選擇適

11、當(dāng)?shù)牧砍?，選擋時若無法估計待測電阻的阻值，應(yīng)將選擇開關(guān)先旋到“1”擋,歐姆調(diào)零后,將紅黑表筆分別接到電阻兩端，若指針偏角較小，再逐漸增大量程，直到指針指在中值電阻附近為止。（2)每改變一次量程,要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，使用同一量程測量不同的電阻時，無需重新調(diào)零。(3)測量時待測電阻要跟其他元件、電源斷開。（4）要盡量利用歐姆表刻度盤的中央部分，估讀示數(shù)時要考慮刻度不均勻。（5)多用電表用完后，選擇開關(guān)要旋到交流電壓的最高擋或“off擋.1一個多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是1 ，10 ，100 。用10 擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)該換到_擋.

12、如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是_。若補(bǔ)上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖42。6所示，則該電阻的電阻值是_ 。圖4。26解析:用10 擋測電阻時，指針偏角很小說明所測電阻阻值很大，所選量程太小，為較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,應(yīng)換到100 擋，換100 擋后要重新歐姆調(diào)零.該電阻表盤讀數(shù)是22 ，倍率是100，所以該電阻阻值為22100 2.2103 。答案：100 歐姆調(diào)零2。21032.如圖4。27所示為一正在測量中的多用電表表盤。圖4.2.7(1)如果是用直流10 v擋測量電壓,則讀數(shù)為_ v。(2）如果是用100 擋測量電阻，則讀數(shù)為_ 。（3）如果是用直流5 ma擋測量電

13、流，則讀數(shù)為_ ma。解析:在題圖所示的多用電表表盤中，如果是用10 v直流電壓擋測量電壓，讀數(shù)時要找到對應(yīng)的刻度和量程，讀數(shù)為6。5 v;同理，用5 ma直流電流擋測量電流時讀數(shù)為3。25 ma;用100 的電阻擋測量電阻,被測電阻的阻值為:讀數(shù)100 8100 。答案：（1)6.5（2)800（3)3.251下列說法中正確的是(）a歐姆表的每一擋的測量范圍都是0b用不同擋的歐姆表測量同一電阻的阻值時，誤差大小是一樣的c用歐姆表測電阻，指針越接近刻度盤中央,誤差越大d用歐姆表測電阻時，選不同擋位時，指針越靠近右邊誤差越小解析：選a歐姆表的每一擋的測量范圍是0，所以a對;用不同擋的歐姆表測量同

14、一電阻的阻值時，誤差大小是不一樣的，所以b錯；用歐姆表測電阻,指針越接近刻度盤中央,誤差越小，所以c、d錯。2用多用電表測量直流電壓u和測量電阻r時,若紅表筆插入正()插孔，則（）a測電壓u時紅表筆電勢高,測電阻r電流從紅表筆流出b不管測電壓u還是測電阻r，都是紅表筆電勢高c測電壓u電流從紅表筆流入,測電阻r電流從紅表筆流入d測電壓u電流從紅表筆流出，測電阻r電流從紅表筆流出解析：選c用多用電表測量直流電壓u時，多用電表就是電壓表，電流從紅表筆流入,黑表筆流出,用多用電表測量電阻r時,多用電表內(nèi)部有電源，電流也是從紅表筆流入，黑表筆流出,故c正確、d錯誤。測電壓時電流源于外電路的電壓，紅表筆電

15、勢高,測電阻時電流源于內(nèi)電路的電壓,紅表筆電勢低，a、b錯誤。3(多選）關(guān)于多用電表,下列說法正確的是()a多用電表是電壓表、電流表、歐姆表共用一個表頭改裝而成的b多用電表無論是測電壓、電流還是測電阻,紅表筆的電勢都高于黑表筆的電勢c多用電表的電壓擋、電流擋和電阻擋都是靠外部提供電流的d多用電表表面上電阻刻度的零刻度與直流電流的最大刻度相對應(yīng)解析：選ad用多用電表測電阻時，由表內(nèi)電源提供電流，且此時黑表筆的電勢高，選項b、c錯誤。4（多選)用多用電表電阻擋測電阻，有許多注意事項，下列說法中哪些是錯誤的()a測量前必須調(diào)零，而且每測一次電阻都要重新調(diào)零b每次換擋后必須電阻調(diào)零c待測電阻如果是連接

16、在電路中,應(yīng)把它先與其他元件斷開,再進(jìn)行測量d兩個表筆要與待測電阻接觸良好才能測得較準(zhǔn)確，為此,應(yīng)當(dāng)用兩只手分別將兩個表筆與電阻兩端緊緊捏在一起 解析:選ad對多用電表電阻擋,一方面要熟記其刻度特點：刻度不均勻(左密右疏)且零刻度在表盤的右端(電流的最大值)；另一方面熟記使用中的注意事項。5某同學(xué)在探究規(guī)格為“6 v3 w”的小電珠伏安特性曲線實驗中，在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至的擋位是()a直流電壓10 vb直流電流5 mac歐姆100 d歐姆1解析：選d由小電珠的規(guī)格可知其電阻r 12 ，故應(yīng)將選擇開關(guān)旋至歐姆擋“1”，d正確。6(多選）用多用電

17、表的歐姆擋（1 k）檢驗性能良好的晶體二極管，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度很小，這說明（）a二極管加有正向電壓，故測得電阻很小b二極管加有反向電壓，故測得電阻很大c此時紅表筆接的是二極管的正極d此時紅表筆接的是二極管的負(fù)極解析:選bc向右偏角很小說明電阻很大,故二極管加的是反向電壓.b正確。此時紅表筆接的是二極管的正極。7。用多用電表測量一未知電阻時，某同學(xué)選擇了“10”的擋位，指針的偏轉(zhuǎn)如圖1所示.則關(guān)于本次測量正確的是(）圖1a該電阻約為幾十歐姆b該電阻約為幾百歐姆c正確的操作應(yīng)選用“1 k擋位,重新調(diào)零測量阻值d正確的操作應(yīng)選用“100”擋位，重新調(diào)零測量阻值解析：選a多用電表測量電

18、阻時的電阻值等于指針“指示數(shù)”與“倍率”的乘積，a正確,b錯誤;用“10”擋位測量時，表針偏角極大、指針指向表盤的右端，說明指針“指示數(shù)”極小，即被測電阻較小，為減小讀數(shù)誤差，應(yīng)盡量使指針指在中值電阻附近，即使指針“指示數(shù)”大一些，故應(yīng)選用較低倍率,c、d錯誤。8.某同學(xué)自行設(shè)計了一個照明電路，如圖2所示,按照電路圖完成實物電路，閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。為了探測該電路出現(xiàn)的故障，該同學(xué)用多用電表進(jìn)行了探測，得到的實驗現(xiàn)象和結(jié)論錯誤的是()圖2a用直流電壓擋,閉合開關(guān)，將紅、黑表筆分別接a、b；若有示數(shù),小燈泡斷路；若無示數(shù)，小燈泡短路或其他地方斷路b用直流電流擋，閉合開關(guān),將紅、黑表筆分別

19、接a、b;若有示數(shù)，小燈泡斷路；若無示數(shù)，小燈泡短路或其他地方斷路c用歐姆擋，閉合開關(guān)，將紅、黑表筆分別接a、b；若無示數(shù)，小燈泡斷路；若有示數(shù)，小燈泡短路d用歐姆擋,斷開開關(guān)，將紅、黑表筆分別接a、b；若無示數(shù)，小燈泡斷路；若有示數(shù)且示數(shù)最大，小燈泡短路解析：選c選直流電壓擋時，紅、黑表筆分別接高、低電勢點，若指針偏轉(zhuǎn)，說明a、b兩點有電壓,其他地方完好而a、b之間有斷路，若指針不偏轉(zhuǎn),說明a、b兩點電勢相等，a、b之間短路或其他地方斷路，a正確;選直流電流擋時，指針若偏轉(zhuǎn)說明有電流流過表頭，而燈不亮，則小燈泡斷路，若不偏轉(zhuǎn)，a、b兩點電勢相等，小燈泡短路或其他地方斷路，b正確；選歐姆擋時，

20、已啟用歐姆表內(nèi)電源，必須將外電路電源斷開,故c錯誤；分析可知d正確.9. (多選)如圖3所示是簡化的多用電表的電路圖。轉(zhuǎn)換開關(guān)s與不同接點連接，就組成不同的電表，已知r3r4,下面是幾位同學(xué)對這一問題的議論,請你判斷下列說法正確的是(）圖3as與1或2連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較大bs與3或4連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較大cs與3或4連接時，多用電表就成了電壓表，且前者量程較大ds與5連接時,多用電表就成了歐姆表解析：選ads與1連接時,電阻r1起分流作用，s與2連接時，電阻r1r2起分流作用，所以s與1或2連接時，多用電表就成了電流表，由于前者分流電阻較小，所以前

21、者量程較大；s與3或4連接時，表頭與分壓電阻串聯(lián)，多用電表就成了電壓表，由于r3r4,所以前者量程較??；s與5連接時,多用電表就成了歐姆表，r6為歐姆擋調(diào)零電阻.綜上所述，正確答案為a、d。10用多用電表歐姆擋測一電阻r時，選擇開關(guān)旋鈕置于“10”擋，測量時，指針恰指在刻度值100與200的正中間,可以確定其測量值r為（）a150 b1 500 c1 000 r1 500 d1 500 r2 000 解析:選c歐姆表的刻度不均勻，由歐姆表的表盤刻度特點可知,隨電阻值的增大,刻度變密,所以其電阻值一定小于1 500 大于1 000 ，由此判斷c正確。11多用電表表頭的示意圖如圖4所示。在正確操作的情況下:圖4(1)若選擇開關(guān)的位置如箭頭a所示,則測量的物理量是_,測量結(jié)果為_。（2)若選擇開關(guān)的位置如箭頭b所示，則測量的物理量是_，測量結(jié)果為_。（3）若選擇開關(guān)的位置如箭頭c所示，則測量的物理量是_,測量結(jié)果為_。(4)若選擇開關(guān)的位置如箭頭c所示,正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小，那么接下來的正確操作步驟應(yīng)該為：_。（5)全部測量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到_擋或者_(dá)。（6)無論用多用電表進(jìn)行何種測量（限于直流），電流都應(yīng)該從_色表筆經(jīng)_插孔流入電表.解析：多用電表可以測直流電壓、電流，交流電壓，電阻。測電壓、電流時同電壓表、電流表的使用方法相同，選擇的擋位是最大量