高中物理人教版（2019）必修第三册 12.2 闭合电路的欧姆定律（三）欧姆表的原理课件（18张PPT）

(共18张PPT)
第十二章 电能 能量守恒定律
第2节 闭合电路的欧姆定律（三）
欧姆表的原理
1.如何把电流表改装成电压表
复习巩固
U
Ig
V
U
Rg
R
Ug
UR
Ig
分压电阻
2.如何把电流表改装成量程较大的电流表
Ug
A
I
Ug
I
Ig
IR
R
Rg
分流电阻
能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表
思考
课题引入
例题：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。
(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流
r
A
B
E
R
Rg
(Rg+r)
Ig
E
R
-
=
R
r
Rg
E
Ig
+
+
=
问题探究：如何把电流表改装成欧姆表
求电流表满偏时可变电阻的值
理论根据:闭合电路欧姆定律
=142 Ω
r
A
B
E
R
(2)调到满偏后保持R的值不变，在A、B间接一个150Ω的电阻R0，电流表指针指着多少刻度的位置
R0
中值电阻
如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。
1
R
r
Rg
E
I0
+
+
=
R0
+
=5mA
利用闭合电路欧姆定律计算电路中的电流
问题探究：如何把电流表改装成欧姆表
r
A
B
E
R
Rx
(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数I与Rx的值有什么关系
如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。
利用闭合电路欧姆定律计算电路中的电流
思考与讨论：通过以上计算有何启发？能否将电流表转换成直接测量电阻的仪表？
问题探究：如何把电流表改装成欧姆表
一.欧姆表
1.欧姆表的内部电路：
I
I
2.欧姆表的工作原理：
闭合电路欧姆定律的应用
红表笔插入“+”插孔，但与内部电源的负极相连。
E
R0 + rg + r + Rx
I =
由上式可知Rx取某一值时，总有一个I值与之对应，因此电流I的大小就可以表示Rx 的大小。
Ix =
E
Rg+r+R+Rx
E
=
R内+Rx
Rx= -R内
E
Ix
0
5
10
15
Ω
Ω
20
30
40
50
100
200
500
∞
1K
(1)零刻度在右边，左边为无限大。
(2)刻度不均匀,左边密、右边稀。
3.刻度:


(3) 刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反.
Rx
优缺点:
①电阻零刻线：
将红、黑表笔短接，此时待测电阻Rx的值为0，调节欧姆调零旋钮，使电流表满偏，指针指右端电阻零刻线处。注意此时电流最大为Ig。此过程叫欧姆调零
电阻为0
电流最大
红、黑表笔不接触时，此时待测电阻Rx为无穷大，电流表不偏，指针指左端电阻∞刻线处。注意此时电流最大为0。所以表盘电阻刻度由0—∞，不均匀。
②电阻刻度是不均匀的
电阻为∞电流为0
③中值电阻
红、黑表笔之间接待测电阻R中，若电流表指针恰好指刻度正中央。则此时电流为Ig / 2。则有：
待测电阻Rx的值为0时，电流表满偏，此时电流最大为Ig。则有：
即：中值电阻等于多用表的总内电阻。
联立两式解得：
例 1 .把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图如下,其中电池电动势E=1.5V.经改装后,若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置, 将 0mA刻度处的刻度值定为”∞”位置,则2mA刻度处应标_______欧,1mA刻度处应标_____欧.
250
1000
例2.如图所示，是一个量程为5mA的电流表改装成的欧姆表，电池电势E＝1.5V。改装后，将原电流表5mA刻度处的刻度确定为0位置。在图中括号内标出欧姆表的＋、－插孔。若在两表笔之间接入一未知电阻Rx时，表针恰好指在刻度盘正中位置，则Rx=________。
左－
右＋
300 Ω
1
2
3
A
B
A
A
甲
乙
B
丙
R2
A
R1
A
B
A
A
B
R1
R2
A
用一块表头改装成既能测电压、电流又能测电阻的多用电表，电流怎样流动呢？
1.单量程多用电表
二.多用电表
A
甲
R1
A
B
丙
R2
A
电流从正插孔（红表笔）流入，负插孔（黑表笔）流出
开关S调到哪两个位置上多用电表测量的是电流？调到哪两个位置上测量的是电压？调到哪两位置上测量的是电阻？两个位置中哪个位置测量的量程大？
6
B
1
A
G
2
3
4
5
A
S
E1
E2
1、2为电流表，3、4为欧姆表，5、6为电压表
电流：1大
电压：6大
思考：如何扩大多用电表的量程
．
R1
．
G
．
．
．
R2
1mA
10mA
1
2
．
R1
．
G
．
R2
6
．
．
R3
R4
．
5
2.5V
10V
×1
．
．
R1
．
G
．
R2
4
．
3
．
R
R
×10
电流档电路
欧姆档电路
电压档电路
各功能等效电路
吉林省乾安县第四中学：金迎时绘制
不均匀刻度
不均匀刻度
电流电压共用
选择开关处于电流电压挡，选定的是量程
阻值=读数×倍率
选择开关处于欧姆挡，选定的是倍率
“THANKS”