4.3 科学测量：用多用电表测量电学量(一) 课件 (共25张PPT) 高一物理鲁科版（2019）必修三

(共25张PPT)
第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电
4.3科学测量：用多用电表测量电学量(一)
认识多用电表
多用电表也称“万用表”，是一种集测量电压、电流和电阻等功能于一体的仪器。它具有用途广、量程大、使用方便等优点。
指针式
机械化
数字式
自动化、数字化、智能化
+
直流电压、直流电流和交流电压
2.5V交流电压
机械调零旋钮
欧姆档
直流电流挡
电阻
Ω
欧姆调零旋钮
交流电压挡
直流电压挡
如图为多用电表的原理示意图，根据电压表、电流表及欧姆表的内部结构说明图中1～5触点各测量什么物理量？
1、2测量电流，
3、4测量电压，
5测量电阻
(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“2.5”挡位时，则测量的是______________________。
(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，则测量的是___________________。
0～2.5 mA的直流电流
0～50 V的直流电压
1.如图所示为多用电表的示意图，试回答下列问题：
(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，则测量的是___________________________。
(4)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应该是从_____表笔经“____”插孔流入电表。
电阻大小等于读数×100的电阻
红
＋
欧姆表的原理
已知电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig＝10 mA，电流表内阻Rg＝7.5 Ω。
(1)若用导线把A、B直接连起来，此时应把
可变电阻R1调为多少才能使电流表恰好满偏？
(2)调到满偏后保持R1的值不变，在AB间接一个多大的电阻R0，才能使电流表指针指向刻度盘中间位置？
(3)保持R1的值不变，如果把任意电阻R接在A、B间，电流表读数I与R的值有什么关系？
(4)通过以上计算，你有何发现？
(1)红、黑表笔短接，如图甲所示，被测电阻R＝0时，调节调零电阻R1，使电流表指针达到满偏，有I＝Ig＝
__________＝ ，这一过程叫欧姆调零。满偏电流Ig
处可标电阻大小为“0”。
[梳理与总结]
欧姆表的测量原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路与外部被测电阻R一起组成闭合电路。
(2)红、黑表笔断开，如图乙所示，被测电阻R→∞，有I＝0，可以在I＝0处标电阻大小为“∞”。
(3)当R为0到∞之间某一数值时，如图丙所示，I＝ ＝ ，
每个R值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的R值。
(4)当R＝Rg＋R1＋r时，指针偏转到表
盘中间，有I＝ ，此时R等于欧姆表
的内阻RΩ，称为中值电阻。
如果把某电流表改装成欧姆表，欧姆表的刻度均匀吗？电流表的刻度“0”，对应电阻刻度是多少？
2.欧姆表的工作原理图如图所示。
(1)若表头的满偏电流为Ig＝500 μA，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填在下表中：
电流刻度 0 200 μA 300 μA 500 μA
电阻刻度 ∞ ________ Ω _______ Ω ___ Ω
4.5×103
2×103
0
(2)这只欧姆表的总内阻为_______ Ω，表针偏转到满刻度的 时，待测电阻为_______ Ω。
3 000
6 000
3.把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材：
A.电源E＝3 V(内阻不计)；
B.滑动变阻器0～100 Ω；C.滑动变阻器0～500 Ω；
D.红表笔； E.黑表笔。
(1)滑动变阻器选用____(选填“B”或“C”)。
C
(2)红表笔接____端，黑表笔接____端。(均选填“M”或“N”)
N
M
(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA刻度处，则电阻值应为_______ Ω；若指针指在电流表3 mA刻度处，则电阻值应为______ Ω。
1 000
500
(4)若该欧姆表使用一段时间后，电源电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏大
1.如图，红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔，即红“＋”黑“－”。
2.电流方向为“红进黑出”。
3.黑表笔与欧姆表内部电源正极相连，红表笔与负极相连。
多用电表的读数
1. 估读：如图所示，在测量直流电压时，若选择开关对应的量程为2.5 V，
看第二排刻度线(可参考第一排数字)，由此量程可确定刻度每大格值为0.5 V，每小格值为0.05 V，即测量精度为0.05 V。读数时要估读到测量精度的五分之
一，也就是由指针位置可读得电压准确值为2.1 V，估读值为小格值的 ，即0.02 V，所以电压测量值为2.12 V。
2. 估读：如图所示，在测量直流电流时，若选择开关对应的量程为100 mA，
看第二排刻度线(可参考第三排数字)，由此量程可确定刻度每大格值为20 mA，每小格值为2 mA，即测量精度为2 mA。读数时要估读到测量精度的二分之一，这时要求“半格估读”，即不足半格的略去，超过半格的要按半格读出或整格读出。图中指针位置接近92 mA，所以电流测量值为92 mA。
估读：如图所示，在测量直流电压时，若选择开关对应的量程为 50 V，
看第二排刻度线(可参考第二排数字)，由此量程可确定刻度每大格值为10 V，每小格值为1 V，即测量精度为1 V。读数时要估读到测量精度的十分一，图中指针位置电压测量值为45.9 V。
4.在测量电阻时，若选择倍率“×10”，指针位置如图所示，看第一排刻度线，由刻度10～15有5小格，可确定每小格值为1，由图中指针位置可读得刻度值为10.6，倍率为“×10”，电阻测量值为106 Ω。
4.如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针指示如图所示，则：
(1)所测电阻的阻值为________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡的倍率是______(选填“×10”“×100”或“×1 k”)。
1.5×103
×1 k
(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为____________________ mA；当选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____ mA。
30.7(30.6、30.8均可)
153
(3)当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_____ V。
6.1
多用电表
二、多用表的读数
电流、电压读数
欧姆表读数
倍率
中值电阻
待测电阻
一、欧姆表的原理
-R内
R内
估读
估读
估读