4.2 多用电表的原理与使用 教案 (3)

第二节
多用电表的原理与使用
知识与技能目标：
1、通过对多用电表电路图的等效分析，初步了解多用电表的原理。
2、通过在实验探究中学会操作和使用多用电表，知道多用电表的使用规则及使用的注意事项。
3、学会应用多用电表测量电压、电流和电阻。
过程与方法：
1．通过对欧姆表原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。
2．通过应用多用电表测量电阻和电压，培养学生的动手实践能力。
情感态度及价值观：
运用多用电表进行一定的探究活动，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。
教学重点、难点：
1、重点：多用电表的原理和正确使用的方法。
2、难点：多用电表中的欧姆挡的原理和使用。
教学媒体：
多媒体设备、多用电表（50型）、导线、电池、电键、滑动变阻器、电阻、二极管
教学方法：
探究式教学
实验教学
讨论教学
教学过程：
（一）引入新课
回顾已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理，画出改装的原理图。
问：能否将电流表改装成测量电阻的欧姆表呢？下面我们就来探究这方面的问题。
（二）进行新课
1、理论探究：电流表能否改装为欧姆表？
例题引入：
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R1调节为多少才能使电流表
恰好达到满偏电流
(2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置
(3)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
教师引导学生分析、求解，对求解结果进行总结、点评。
解：（1）因电流表电阻Rg的值不能忽略，此时可以把电流表视为一个电阻来计算。由闭合电路欧姆定律，有
从中解出可变电阻R1的值
这表示，当两个接线柱直接连到一起，且表头指针恰好满偏时，可变电阻R1的值为142。
（2）保持可变电阻R1的值不变，把R2=150接在A、B之间，设这时电流表读数为I2，由闭合电路欧姆定律
这表示，接入R2后，电表指在“5mA”刻度的位置。
（3）把任意电阻R接到A、B之间，设电流表读数为I，则
代入数值后，得解出
教师：通过以上计算同学们有何启发？如何将电流表转换成直接测量电阻的仪表？谈谈你的设想。
学生讨论，代表发言：将电流表的“10mA”刻度线标为“0Ω”，“5mA”刻度线标为“150Ω”，其它电流刻度按的规律转为电阻的标度，这样，电流表就改装成了直接测电阻的仪器。
（1）内部电路：
教师（总结）：（如图所示）。这就是一个最简单的欧姆表的电路原理图。实际的欧姆表就是根据闭合电路的欧姆定律的原理基础上制成的。
①中值电阻：电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的值叫中值电阻，
。不同的倍率中值电阻是不相同的。读数时要注意，在中值电阻附近读数比较准确。
②欧姆表每次测量电阻时，是否都要先调节调零电阻Ｒ？
分析：测量前必须调零，测量完一个电阻若再测另一电阻，若没有换挡则不必重新调零，若换挡则必须重新调新调零。
③提问：欧姆表有许多“倍率”挡，用欧姆表测量电阻时，使用不同的挡测量的电阻的阻值是否都相同？
合作探究：学生分别用“×1k”、“×100”、“×10”三个挡测量同一电阻，比较三个测量结果。然后提出用哪个挡测量该电阻较准确些呢？
学生以学习小组为单位进行探究，然后各学习小组代表谈谈本小组的探究结果，引导学生从倍率误差的
角度说明：欧姆表测量电阻时，选择中值附近读数才比较准确。通常被测电阻的阻值在范围内比较准确。
（2）表头：
交流与讨论：相对于其他电表欧姆表的表头有什么特点？
提示：欧姆表的刻度是不均匀的，最右端是零欧（表针指满偏电流）；最左端是∞（表针指电流零安处）
2、多用电表
共同探究：电压表、电流表和欧姆表都有一个表头能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢
讨论与交流：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？测电阻、电流、直流电压时，电流流经红、黑表笔有什么共同特点？（均从红表笔流入万用表）
学生讨论、代表发言。师生互动、点评。
教师：如图所示。向学生介绍指针式多用电表和数字式多用电表的外形和各部分结构。
（三）操作实践：
练习使用多用电表
第二课时
一、准备
（1）观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程；
（2）检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀调整机械调零旋钮使指针指零；
（3）将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔；
二、测电压
（4）将选择开关置于直流电压2.5V挡，测1.5V干电池的电压；
（5）将选择开关置于交流电压250V挡，测220V的交流电压；
三、测电流
（6）将选择开关置于直流电流10mA挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流；
四、测电阻
欧姆表测量电阻的步骤：
①首先进行机械调零；
②估测电阻的大小，选择合适的欧姆档（），进行欧姆调零；
③测电阻时，指针必须指在中值电阻附近，否则要重新选择欧姆档；用指针指示的数值乘以倍率，其结果就是被测电阻的阻值。
④换档后必须重新进行欧姆调零。
⑤多用电表使用完毕，表笔必须从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”或交流电压最高档。
（7）测几个碳膜电阻的阻值
五、测二极管的正、反向电阻
（8）首先弄清两个问题：
①二极管的单向导电性。电流从正极流入电阻较小，从正极流出时电阻较大。
②欧姆表中电流的方向。从黑表笔流出，经过待测电阻，从红表笔流入。
（9）测正向电阻：将选择开关置于欧姆表的“×10”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。黑表笔接二极管正极、红表笔接二极管负极，读出欧姆表指示的电阻数值。乘以倍率，记下正向阻值。
（10）测反向电阻：将选择开关置于欧姆表的“×1K”挡，短接红、
黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。黑表笔接二极管负极、红表笔接二极管正极，读出欧姆表指示的电阻数值。乘以倍率，记下反向阻值。
（11）实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
【注意事项】
（1）多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零刻度。若有偏差，应调整机械零点；
（2）合理选择电流、电压挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；
（3）测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；
（4）合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；
（5）换用欧姆档的量程时，一定要重新调整欧姆零点；
（6）要用欧姆档读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；
（7）实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。长期不用，应将多用电表中的电池取出。
思考与讨论：两位同学在多用电表用完后，把选择开关放在图示的位置，你认为谁的习惯比较好？
（四）课堂总结、点评
教师活动：概括总结本节的内容，点评学生操作过程中存在的不规范操作，与学生共同总结如何规范操作。
（五）课后作业
完成本节的同步练习。
教后记：
多用电表是日常生活中应用比较广泛的电学测量仪器，掌握多用电表的原理和使用方法，对提高学生科学素养具有重要的意义。教学中要十分重视学生动手操作和实践能力的培养。
教学中还可以进一步配合真实的演示实验，呈现习题的答案和刻度改装的过程，把习题教学、实验、刻度改装和新课教学融合在一个真实的、视听同步的过程中。