4.3科学测量：用多用电表测量电学量（第1课时） 学案 -高中物理鲁科版（2019）必修第三册

4.3科学测量:用多用电表测量电学量 （第一课时）
【知识梳理】
一、欧姆表的构造和原理
1．原理：依据____________________定律制成，它是由____________改装而成的．
2．内部构造：由______________、______________和____________三部分组成．
3．测量原理
4．如图2.8-2所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝____________.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________________值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．
5.由图2.8-3所示，欧姆表刻度具有什么特点？
刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零．
(1)当I＝Ig时，Rx＝ ，在满偏电流Ig处标为“0”．(图甲)
(2)当I＝0时，Rx→ ，在I＝0处标为“∞”．(图乙)
(3)当I＝时，Rx＝ ，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻．
刻度盘的特点：①零刻度线在最 ，从右向左读数；②刻度不均匀，前疏后密。中值电阻附近误差小。
二、多用电表的内部构造
将电流表、电压表、欧姆表组合在一起成了多用电表。下图2.8-4为多用电表的内部电路图。
(1)开关调到1、2时，实现 表的测量功能，在测量电路时， 档位的量程较大；
（2）开关调到3、4时，实现 表的测量功能；
(3)开关调到5、6时，实现 表的测量功能，在测量电路时， 档位的量程较大。
三、多用电表的使用
1.多用电表测电流、电压如何操作？
调零（指针定位螺丝）选择适当的档位（估计待测物理量的数字，选择合适的档位，使指针尽量指在刻度盘的中央附近）将用电器接入红黑表笔间进行测量（电流流向：
红表笔 流黑表笔流 ） 读数关闭电表 （应将选择开关旋至OFF档或交流电压的最高档。
2. 多用电表测电阻如何操作？
调零（指针定位螺丝）选择适当的档位（估计待测物理量的数字，选择合适的档位，使指针尽量指在刻度盘的中央附近,若指针偏角过大，应该为 倍率档位，若指针偏角过小，应该为 倍率档位。） 调零（把红黑表笔 ，调节 旋钮，使指针指在0Ω处） 将待测电阻与电源 ，接入红黑表笔间进行测量（电流流向：红表笔流 黑表笔流 ）读数 关闭电表 （应将选择开关旋至OFF档或交流电压的最高档）。
注：多用电表测电阻时，每次换挡都必须重新进行欧姆调零。
【典型例题】
例题1右图2.8-7为一正在测量中的多用电表表盘．
(1)如果是用×10 Ω档测量电阻，则读数为________Ω.
(2)如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 _mA.
(3)如果是用直流5 V档测量电压，则读数为________V.
例2、（2017新课标全国Ⅱ卷）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。
（1）图（a）中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）关于R6的使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
（3）根据题给条件可得R1+R2=______Ω，R4=_______Ω。
（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________。（结果均保留3位有效数字）
例3、把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材：A．电源E=3 V（内阻不计）；B．变阻器0~100 Ω；C．变阻器0~500 Ω；D．红表笔；E．黑表笔；
（1）变阻器选用________。
（2）红表笔接________端，黑表笔接________端。
（3）电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________。
例4、（2015·上海卷）如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流0.5 mA、内阻10 Ω；电池电动势1.5 V、内阻1 Ω；变阻器阻值0~5 000 Ω。
（1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V刻度的，当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 Ω时仍可调零。调零后阻值将变_________（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为300 Ω，则这个电阻的真实值是________Ω
（2）该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果___________（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）
例5、某物理兴趣小组在练习使用多用电表的实验中，设计如图（a）所示的电路。回答下列问题：
（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，欧姆调零后将图（a）中多用电表的黑表笔和________（选填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端。
（2）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示。多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V。
（3）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为R1和U1，可知电压表的内阻RV=__________。
（4）设此多用电表表内电池的电动势为E，电阻“×1k”挡的内部电路总电阻为R，则E与R的关系式为__________________（用前面测得的RV和U1表示）。
参考答案：
例1.解析：(1)60　(2)7.1　(3)3.55
例2.（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA 1100 Ω 2.95 V
例3. （1）C　（2）N　M　（3）1 000 Ω
例4. （1）小；290（2）准确
例5（1）2 （2）15.0 3.60 （3）R1 （4）E=R＋U1