人教版 高二物理选修3-1 第二章：2．8和2．9《多用电表的原理与使用》（共39张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版 高二物理选修3-1 第二章：2．8和2．9《多用电表的原理与使用》（共39张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-13 19:52:03 | ||
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文档简介
(共39张PPT)
1.如何把电流表改装成电压表?
2.如何把电流表改装成量程较大的电流表?
知识回顾
分压电阻
分流电阻
能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?
二、理论探究：能否将电流表改装成直接
测量电阻的仪表呢?
例1.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R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
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R的值
(2)调到满偏后保持R的值不变,在A、B间接一个 150Ω的电阻R1,电流表指针指着多少刻度的位置?
设这时电流表读数为I2，由闭合电路欧姆定律
R1
(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?
把任意电阻Rx接到A、B之间，设电流表读数为I，则
代入数值后，得
解出
Rx
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？
如果把电流表10mA刻度标为“0Ω”,
5mA刻度标为“150Ω”,
0mA刻度标为“∝Ω”,
把其它电流刻度都按
Rx=1.5/Ix-150 转换成电阻刻度,
它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器?
思考
一、欧姆表
(一) 结构:
欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成.
如图，就电路部分而言，在欧姆表内部是电流表、电池、调零电阻三者串联而成，在欧姆表外部，接上被测电阻后，与欧姆表内部电路一起组成闭合电路．
(二)原理:
闭合电路欧姆定律 (电阻测量转换为电流测量)
当RX=R内时，
当RX=2R内时，
当RX=3R内时，
指针指在中间位置
指针指在1/3位置
指针指在1/4位置
中值电阻：电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的值
(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。
(三)刻度:
?
?
(3) 刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反.
反刻度
表头
优点：测量方便
缺点：若电池用 久了，电动势会变化，产生误差较大，只能粗略测量电阻
Rx
(四)优缺点:
例1、如图所示是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为Ｒ的电阻时，指针偏转至满刻度４/５处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的１/５处，则该电阻的阻值为( D )
A. 4R B.5R
C.10R D.16R
例2、 如图所示为欧姆表的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300μA，内阻rg=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电池电动势E=1.5V。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是( )
A.30～80kΩ
B.3～8kΩ
C.300～800Ω
D.30～80Ω
B
例3 用欧姆表测某一电阻，发现指针如图所示指在“10”跟“5”的正中间，则该电阻的阻值为（ ）
A、等于7.5Ω
B、大于7.5Ω
C、小于7.5Ω
D、无法确定
C
例4、多倍率欧姆表
1、实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，如×1档、×10档、×100档、×1000档等，如果实验中选择的是×100档，图示中各次的电阻分别为多少？
2、上面的四个数据中，哪一个比较准确？在实际使用中，如何选择欧姆表的量程？
指针指在中间刻度附近时，读数较为准确。
思考与讨论
电流表
欧姆表
电压表
二、多用电表
电流表和电压表要求电流从红表笔流进，从黑表笔流出，为了一致，故三表统一红进黑出
电流表、欧姆表和电压表都有一个表头，能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢?
1
2
3
A
现在要使 B 接1时能成为电流表，接2时能成为欧姆表，接3时能成为电压表，这就成了一个简单的多用电表。这个多用电表的电路图是怎样的？请把它在下图基础上画出来。
二、多用电表
(一)结构
A
B
1
2
3
4
5
6
1.开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?
2.在测量电流或电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?
在识别电阻档和电压档电路时，可以把虚线框内的电路当成一个电流表。
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
(一)结构
指针式多用电表
数字式多用电表
多用表的组成
刻度盘
旋钮式
选择开关
欧姆调零旋钮
表笔
机械
调零螺丝
(二）、多用表的使用
1.怎样用多用电表测量小灯泡的电压?测量中应注意什么？
(2)将多用表并联在待测电路两侧。
(3)红表笔接高电势,黑表笔接低电势。
(4)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程。
(5)读数时一定要正视表针。
（1）选择适当的量程（满量程的2/3左右）
2.怎样用多用电表测量通过小灯泡的电流?测量中应注意什么？
(2)将电流表串联在待测电路中。
(3)让电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
(4)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程。
(5)读数时一定要正视表针。
（1）选择适当的量程（满量程的2/3左右）
选择适当的倍率
（根据电阻的大致值，旋转选择开关至欧姆档）
测量时指针尽可能达中间位置
欧姆调零
（红、黑表笔短接，调节调零旋钮使指针指向最右方“0”?处）
测量
（将被测电阻跨接在红、黑表笔间）
注意：
①不要用手接触电阻的两引线。
②若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡。
但每次换档后必须重新调零。
③每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量。
读数
测量值＝表盘指针示数×倍率
测量完毕
将选择开关旋转到“off”档或交流高压档，拔出表笔
长期不用应取出电池。
3多用表测电阻
特别提醒：(1)选挡时若无法估计待测电阻的阻值，则应将选择开关先旋到“×1”挡，欧姆调零后，将红黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角太小，则再逐渐增大量程，直到指针指在中值电阻附近为止．
(2)无论使用多用电表测电压、电流还是电阻，电流都是从红表笔流入，黑表笔流出．
读数？
2．下列使用多用表欧姆挡测电阻的注意事项中，不正确的说法是( )
A．如待测电阻与电源相连，就先切断电源，再用多用表欧姆挡测量
B．应使待测电阻与其他元件断开，并且不能用双手同时接触两表笔金属部分
C．为使测量准确，应使表针指在中值电阻附近，否则应换挡
D．每次更换量程都要将两表笔短接，进行调零
E．注意两表笔正、负极性不要接错
F．使用完毕，应将选择开关置于空挡OFF，或交流电压最高挡
解析：选E.测电阻时，导体需与电路断开再测量，并且手不能接触表笔金属部分，所以A、B对；因为欧姆表刻度不均匀，所以指针指在中值电阻附近时示数比较准确，并且每次换挡都要将两表笔短接调零，所以C、D对；使用完要将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，F对．
一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，但指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图4－2－5所示，则该电阻的阻值是________Ω.
图4－2－5
若将该表选择旋钮置于1 mA挡测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为________ mA.
【精讲精析】 指针偏转角度小→电阻较大→换用大倍率(×100)量程→重新电阻调零→读数＝22×100 Ω＝2.2×103 Ω
若量程为1 mA→最小刻度0.02 mA→读数＝19.5×0.02 mA＝0.39 mA
【答案】 ×100 重新调零 2.2×103 0.39
【方法总结】 在用多用电表欧姆挡测电阻时，必须选择合适的量程，以指针指中央附近最为准确；每次换量程时必须重新进行电阻调零，测量完毕后，应将选择开关拨至交流电压最高挡或“OFF”处．
用多用电表测电阻时，若选择“×100”的欧姆档测量发现（ ）BC
A.指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上，则应换用“×1k”的欧姆档测量
B.指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上，则应换“×10”或“×1”欧姆档测量
C.指针指在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上，则应换用“×1k”的欧姆档测量
D.指针在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上，则应换用“×10”或“×1”的欧姆档测量
电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.
(1)二极管的单向导电性
4多用电表测量二极管
(2)欧姆表中电流的方向
二极管是一种半导体元件.
导电特点:
电流从正极流入时电阻较小;
电流从正极流出时电阻较大.
R小
R大
(3)测量二极管的正向电阻
选挡 将选择开关旋至低倍率的 欧姆挡(例如“×10Ω挡).
欧姆调零
测量 (将黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极)
读数 将指针示数乘以倍率得测量值.
(4)测量二极管的反向电阻
选挡 将选择开关旋至高倍率的 欧姆挡(例如×100Ω档).
欧姆调零
测量: 将黑表笔接触二极管负极,红表笔接触二极管正极
读数: 将指针示数乘以倍率得测量值.
(5)应用:判断二极管的正负极;
判断二极管的好坏.
用多用表的欧姆档接电容器：
会看到什么现象？
指针先偏转，然后又缓慢回到“∞”刻度
原因：电容器在通电瞬间有充电电流，稳定后断路)
1、探测电源 多用电表的电压档 探测到读数不为零，
则表明黑箱内有电源
2、探测二极管
探测到二次读数相等。
如何用多用电表探索黑箱内的电学元件？
思考与讨论
探测电阻
（互换红、黑表笔位置后）
电容器
指针先偏转，然后又缓慢回
到“∞”刻度
多用电表的欧姆档
互换红、黑表笔位置
二次读数不相等
思考与讨论
图A、B、C为黑箱上的三个接点,箱内有两个电学元 件与它们相连,为探明内部结构,某同学用多用电表进行了四步测量：（1）用直流电压档测量：A、B、C三点间均无电压；（2）用欧姆档测量：A、C间正反向电阻完全相同；（3）用欧姆档测量：黑表笔接A点，红表笔接B点，有电阻；反接后阻值很大；（4）用欧姆档测量：黑表笔接C点，红表笔接B点，有电阻，阻值比第（2）步测得的大；反接后阻值很大。请判断黑箱内部有什么元件？它们是怎样连接的？
小结
1、万用表测电阻的测量原理：闭合电路欧姆定律
2.欧姆表盘刻度的原理
①原理:
②满偏电流对应 为0
③半偏电流对应
④电流为0对应电阻为∞
RX与I是一一对应
刻度线不均匀
3、测电阻、电流、电压时，电流均从红表笔流入万用表
1.如何把电流表改装成电压表?
2.如何把电流表改装成量程较大的电流表?
知识回顾
分压电阻
分流电阻
能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?
二、理论探究：能否将电流表改装成直接
测量电阻的仪表呢?
例1.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R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
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R的值
(2)调到满偏后保持R的值不变,在A、B间接一个 150Ω的电阻R1,电流表指针指着多少刻度的位置?
设这时电流表读数为I2，由闭合电路欧姆定律
R1
(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?
把任意电阻Rx接到A、B之间，设电流表读数为I，则
代入数值后，得
解出
Rx
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？
如果把电流表10mA刻度标为“0Ω”,
5mA刻度标为“150Ω”,
0mA刻度标为“∝Ω”,
把其它电流刻度都按
Rx=1.5/Ix-150 转换成电阻刻度,
它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器?
思考
一、欧姆表
(一) 结构:
欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成.
如图，就电路部分而言，在欧姆表内部是电流表、电池、调零电阻三者串联而成，在欧姆表外部，接上被测电阻后，与欧姆表内部电路一起组成闭合电路．
(二)原理:
闭合电路欧姆定律 (电阻测量转换为电流测量)
当RX=R内时，
当RX=2R内时，
当RX=3R内时，
指针指在中间位置
指针指在1/3位置
指针指在1/4位置
中值电阻：电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的值
(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。
(三)刻度:
?
?
(3) 刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反.
反刻度
表头
优点：测量方便
缺点：若电池用 久了，电动势会变化，产生误差较大，只能粗略测量电阻
Rx
(四)优缺点:
例1、如图所示是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为Ｒ的电阻时，指针偏转至满刻度４/５处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的１/５处，则该电阻的阻值为( D )
A. 4R B.5R
C.10R D.16R
例2、 如图所示为欧姆表的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300μA，内阻rg=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电池电动势E=1.5V。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是( )
A.30～80kΩ
B.3～8kΩ
C.300～800Ω
D.30～80Ω
B
例3 用欧姆表测某一电阻，发现指针如图所示指在“10”跟“5”的正中间，则该电阻的阻值为（ ）
A、等于7.5Ω
B、大于7.5Ω
C、小于7.5Ω
D、无法确定
C
例4、多倍率欧姆表
1、实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，如×1档、×10档、×100档、×1000档等，如果实验中选择的是×100档，图示中各次的电阻分别为多少？
2、上面的四个数据中，哪一个比较准确？在实际使用中，如何选择欧姆表的量程？
指针指在中间刻度附近时，读数较为准确。
思考与讨论
电流表
欧姆表
电压表
二、多用电表
电流表和电压表要求电流从红表笔流进，从黑表笔流出，为了一致，故三表统一红进黑出
电流表、欧姆表和电压表都有一个表头，能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢?
1
2
3
A
现在要使 B 接1时能成为电流表，接2时能成为欧姆表，接3时能成为电压表，这就成了一个简单的多用电表。这个多用电表的电路图是怎样的？请把它在下图基础上画出来。
二、多用电表
(一)结构
A
B
1
2
3
4
5
6
1.开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?
2.在测量电流或电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?
在识别电阻档和电压档电路时，可以把虚线框内的电路当成一个电流表。
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
(一)结构
指针式多用电表
数字式多用电表
多用表的组成
刻度盘
旋钮式
选择开关
欧姆调零旋钮
表笔
机械
调零螺丝
(二）、多用表的使用
1.怎样用多用电表测量小灯泡的电压?测量中应注意什么？
(2)将多用表并联在待测电路两侧。
(3)红表笔接高电势,黑表笔接低电势。
(4)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程。
(5)读数时一定要正视表针。
（1）选择适当的量程（满量程的2/3左右）
2.怎样用多用电表测量通过小灯泡的电流?测量中应注意什么？
(2)将电流表串联在待测电路中。
(3)让电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
(4)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程。
(5)读数时一定要正视表针。
（1）选择适当的量程（满量程的2/3左右）
选择适当的倍率
（根据电阻的大致值，旋转选择开关至欧姆档）
测量时指针尽可能达中间位置
欧姆调零
（红、黑表笔短接，调节调零旋钮使指针指向最右方“0”?处）
测量
（将被测电阻跨接在红、黑表笔间）
注意：
①不要用手接触电阻的两引线。
②若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡。
但每次换档后必须重新调零。
③每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量。
读数
测量值＝表盘指针示数×倍率
测量完毕
将选择开关旋转到“off”档或交流高压档，拔出表笔
长期不用应取出电池。
3多用表测电阻
特别提醒：(1)选挡时若无法估计待测电阻的阻值，则应将选择开关先旋到“×1”挡，欧姆调零后，将红黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角太小，则再逐渐增大量程，直到指针指在中值电阻附近为止．
(2)无论使用多用电表测电压、电流还是电阻，电流都是从红表笔流入，黑表笔流出．
读数？
2．下列使用多用表欧姆挡测电阻的注意事项中，不正确的说法是( )
A．如待测电阻与电源相连，就先切断电源，再用多用表欧姆挡测量
B．应使待测电阻与其他元件断开，并且不能用双手同时接触两表笔金属部分
C．为使测量准确，应使表针指在中值电阻附近，否则应换挡
D．每次更换量程都要将两表笔短接，进行调零
E．注意两表笔正、负极性不要接错
F．使用完毕，应将选择开关置于空挡OFF，或交流电压最高挡
解析：选E.测电阻时，导体需与电路断开再测量，并且手不能接触表笔金属部分，所以A、B对；因为欧姆表刻度不均匀，所以指针指在中值电阻附近时示数比较准确，并且每次换挡都要将两表笔短接调零，所以C、D对；使用完要将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，F对．
一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，但指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图4－2－5所示，则该电阻的阻值是________Ω.
图4－2－5
若将该表选择旋钮置于1 mA挡测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为________ mA.
【精讲精析】 指针偏转角度小→电阻较大→换用大倍率(×100)量程→重新电阻调零→读数＝22×100 Ω＝2.2×103 Ω
若量程为1 mA→最小刻度0.02 mA→读数＝19.5×0.02 mA＝0.39 mA
【答案】 ×100 重新调零 2.2×103 0.39
【方法总结】 在用多用电表欧姆挡测电阻时，必须选择合适的量程，以指针指中央附近最为准确；每次换量程时必须重新进行电阻调零，测量完毕后，应将选择开关拨至交流电压最高挡或“OFF”处．
用多用电表测电阻时，若选择“×100”的欧姆档测量发现（ ）BC
A.指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上，则应换用“×1k”的欧姆档测量
B.指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上，则应换“×10”或“×1”欧姆档测量
C.指针指在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上，则应换用“×1k”的欧姆档测量
D.指针在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上，则应换用“×10”或“×1”的欧姆档测量
电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.
(1)二极管的单向导电性
4多用电表测量二极管
(2)欧姆表中电流的方向
二极管是一种半导体元件.
导电特点:
电流从正极流入时电阻较小;
电流从正极流出时电阻较大.
R小
R大
(3)测量二极管的正向电阻
选挡 将选择开关旋至低倍率的 欧姆挡(例如“×10Ω挡).
欧姆调零
测量 (将黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极)
读数 将指针示数乘以倍率得测量值.
(4)测量二极管的反向电阻
选挡 将选择开关旋至高倍率的 欧姆挡(例如×100Ω档).
欧姆调零
测量: 将黑表笔接触二极管负极,红表笔接触二极管正极
读数: 将指针示数乘以倍率得测量值.
(5)应用:判断二极管的正负极;
判断二极管的好坏.
用多用表的欧姆档接电容器：
会看到什么现象？
指针先偏转，然后又缓慢回到“∞”刻度
原因：电容器在通电瞬间有充电电流，稳定后断路)
1、探测电源 多用电表的电压档 探测到读数不为零，
则表明黑箱内有电源
2、探测二极管
探测到二次读数相等。
如何用多用电表探索黑箱内的电学元件？
思考与讨论
探测电阻
（互换红、黑表笔位置后）
电容器
指针先偏转，然后又缓慢回
到“∞”刻度
多用电表的欧姆档
互换红、黑表笔位置
二次读数不相等
思考与讨论
图A、B、C为黑箱上的三个接点,箱内有两个电学元 件与它们相连,为探明内部结构,某同学用多用电表进行了四步测量：（1）用直流电压档测量：A、B、C三点间均无电压；（2）用欧姆档测量：A、C间正反向电阻完全相同；（3）用欧姆档测量：黑表笔接A点，红表笔接B点，有电阻；反接后阻值很大；（4）用欧姆档测量：黑表笔接C点，红表笔接B点，有电阻，阻值比第（2）步测得的大；反接后阻值很大。请判断黑箱内部有什么元件？它们是怎样连接的？
小结
1、万用表测电阻的测量原理：闭合电路欧姆定律
2.欧姆表盘刻度的原理
①原理:
②满偏电流对应 为0
③半偏电流对应
④电流为0对应电阻为∞
RX与I是一一对应
刻度线不均匀
3、测电阻、电流、电压时，电流均从红表笔流入万用表