2017-2018学年高中物理第二章恒定电流8多用电表原理学案新人教版选修3-1课件.docVIP

8　多用电表的原理 [学习目标]　1.知道欧姆表测量电阻的原理，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力.2.了解欧姆表的内部结构和刻度特点.3.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能. 一、欧姆表的原理 [导学探究]　(1)电压表、大量程电流表都是由电流表改装的，那么我们如何把电流表改装成测量电阻的欧姆表？画出原理图. (2)当红、黑表笔短接时(如图1所示)，调节R的阻值，使指针指到满刻度，此时红、黑表笔之间电阻为多大？当红、黑表笔不接触时(如图2所示)，指针不偏转，即指向电流表的零点.此时，红、黑表笔之间电阻为多大？ 　 图1　　　　　图2 (3)当在红、黑表笔间接入某一电阻Rx，指针恰好指在刻度盘的中间位置，此时Rx与欧姆表内阻有什么关系？ 答案　(1)可以用如图所示的电路将电流表改装成欧姆表. (2)零　无穷大 (3)阻值相等 [知识梳理] 1.欧姆表的构造：表头、电源和可变电阻三部分组成. 2.原理：依据闭合电路欧姆定律制成，由电流表改装而成. 3.测量原理 如图3所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝eq \f(E,r＋Rg＋R1＋Rx).改变Rx，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3 4.内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路的欧姆定律，Ig＝eq \f(E,r＋Rg＋R1)，故欧姆表内电阻R内＝eq \f(E,Ig)＝r＋Rg＋R1. 5.中值电阻：当外加电阻Rx＝r＋Rg＋R1＝R内时，电流为I＝eq \f(E,Rx＋R1＋Rg＋r)＝eq \f(1,2)Ig，此时电流表指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻. 6.欧姆表刻度盘特点 (1)如图4所示，当红、黑表笔短接时，调节欧姆调零电阻，使电流表指针满偏，所以在电流满偏处标电阻“0” 当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻“∞”. 图4 (2)I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀(填“均匀”或“不均匀”). (3)欧姆表偏角(偏角是指相对零电流位置或左端的“0”刻度而言的)越大，表明被测电阻越小. [即学即用]　判断下列说法的正误. (1)当红、黑表笔断开时，表针指在欧姆表表盘上最右侧刻度处.(×) (2)当红、黑表笔短接时，表针指在欧姆表表盘上最左侧刻度处.(×) (3)欧姆表的刻度和直流电流、直流电压刻度一样都是均匀的.(×) (4)若欧姆表所用电池的电动势为3 V，满偏电流为3 mA，则欧姆表内阻为1 000 Ω.(√) 二、多用电表的构造和原理 [知识梳理]　多用电表的构造及原理 (1)多用电表由表头、电流测量电路、电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等组成. 图5 如图5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. (2)外形构造 如图6所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量 功能区域及量程.使用前应该调整“指针定位螺丝”，使其指针指到零刻度.不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置. 图6 (3)测量时，红表笔要插入＋插孔、黑表笔要插入－插孔，并通过转换开关接入待测量相应的测量端. (4)电流进出电表的流向 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，即“红进、黑出”. 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“红进、黑出”. [即学即用]　判断下列说法的正误. (1)多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的.(√) (2)用多用电表无论是测电压、电流还是电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势.(×) (3)多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的.(×) (4)用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的.(√) 一、欧姆表测电阻的原理 例1　若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为________ Ω.待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为________ Ω.若指针指在满刻度的eq \f(3,4)处，则待测电阻的阻值为________ Ω. 答案　300　300　100 解析　将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流表指针满偏时Ig＝eq \f(E,Rg＋r＋R0)，欧姆表的内阻R内＝Rg＋r＋R0＝eq \f(E,Ig)＝eq \f(1.5,5×10－3) Ω＝300 Ω. 当电流为e