人教版高二物理选修3-1第二章2．8 多用电表的原理（共47张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1第二章2．8 多用电表的原理（共47张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.4MB | ||
| 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 | 2020-06-11 17:08:40 | ||
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文档简介
(共47张PPT)
预习检测
1、如何把电流表改装成较大量程的电流表？
2、如何把电流表改装成电压表？
揭示教学目标并引入新课
1．理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。
2．会使用欧姆表及多作电表测量小灯泡的电压、电流及二极管的正反向电阻。
重点：欧姆表的原理及多用电表的使用。
难点：欧姆表的原理。
【问题引入】我们可以把表头改装成一个电流表或电压表来测量电流或电压。是否可以改装成一个能够测量电阻的欧姆表呢？如何实现呢？
【提示】表头指针的偏转取决于流过它的电流，要使指针能反映电阻，就必须建立电阻与电流的关系。请你试着设计一个电路，能够使电流与电阻建立联系。
问题导学
【思考】（1）当待测电阻Rx=0时（两接线柱之间用一根导线相连），此时指针偏角怎样？
（2）为使欧姆表刻度容易标记，应当使指针偏向何处？
（3）若没有偏向此处，可以通过添加何元件加以调节？
【分析】当接入的待测电阻为0时，应该使得电流达到最大，即满偏电流。如果没有满偏可以通过变阻器进行调节，使其满偏。
【思考】在欧姆表原理图中，请你分析：
（1）当接入电阻为0时（也称短接），电路满足的关系。
（2）待测电阻Rx的阻值与电流表示数I的关系。
（设电源电动势为E、内阻为r,表头内阻为Rg、满偏电流为Ig）
【练习】电源电动势为E=3V、表头的满偏电流为Ig=100mA，请你计算以下问题：
（1）此欧姆表的内阻应为多大？
（2）当电流依次为：I1=Ig/4=25mA；2=Ig/2=50mA；
I3=3Ig/4=75mA时，对应的待测电阻的阻值。
【提示】
（1）R内=E/Ig=30Ω
（2）如果设电流I=Ig/n，则Rx=(n-1)R内.可得：
n1=4,R1=3×30Ω=90Ω；
n1=2,R2=30Ω;
n1=4/3,R3=30Ω/3=10Ω。
【思考】根据以上计算，请你试着在下面的刻度盘上标上与电流示数对应的电阻值，并体会欧姆表刻度盘的特点。
∞
0
30
10
90
Ω
一、欧姆表
1、欧姆表的工作原理：
根据闭合电路欧姆定律
当两笔短接时，有
当两笔接RX时，有
2、欧姆表的表头刻度：
1）刻度左无穷右零
2）刻度分布不均匀，左密右疏
3、内部电路：
有电源，且“黑正红负”
思考与讨论
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？
二、多用电表
1、简化电路图
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
多用电表的外观及部件名称识别
刻度盘
欧姆调零旋钮
红黑表笔
功能选择开关
指针定位螺丝
直流电流量程选择区
电阻倍率选择
交流电压量程选择
直流电压量程选择
OFF挡
欧姆表刻度盘
直流电流、电压表刻度盘
数字式多用电表
1.测量定值电阻
【1】选择开关置于电阻档；
【2】选择恰当倍率：因为指针指在中央位置附近时，误差最小，因此要选择恰当倍率使指针能指向中央附近；
【3】欧姆调零：两支表笔短接，观察指针是否指向右侧0Ω位置，若不在，旋动欧姆调零旋钮，使其指向此位置。
【4】测量读数：两表笔与待测电阻接触，读出示数=指针示数×倍率
【5】测量完毕，拔出表笔，开关置于off挡或交流电压最高挡.若长期不用，取出电池.
注意：
（1）断电操作：即待测电阻应该从电路中断开。
（2）测量时手不能与表笔金属部分接触。
（3）更换倍率后必须重新进行欧姆调零。
三、练习使用多用电表
【思考】如果测电阻时，选择×10挡，指针的偏角太小，应当更换哪个倍率后再次测量？
A、
×100挡
B、
×1挡
【提示】偏角是以左边0刻线为起始边度量的！
A
1.测量定值电阻
三、练习使用多用电表
读数练习
1、实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，如×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
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
测量电压
步骤:
(1)选档;
(2)测量;
(3)读数.
(4)读数时先看量程再
看小格,要正视表针.
注意:
(2)量程应大于小灯泡两端
电压的估计值.
(1)将电压表并联在待测
电路两端.
(3)电流应从红表笔
流入电表.
测量电流
步骤:
(1)选档;
(2)测量;
(3)读数.
(1)将电流表串联在待测电路中.
注意:
(2)量程应大于通过小灯泡
电流的估计值.
(3)电流应从红表笔
流入电表.
(4)读数时先看量程再
看小格,要正视表针.
例.一个多用电表的欧姆挡的四个量程分别为“×1”
“×10”
“×100”
“×1K”，某学生把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很小，为了减少误差，他应该:
A.换“×1K”挡，不必重新调整调零旋钮
B.换“×10”挡，不必重新调整调零旋钮
C.换“×1K”挡，必须重新调整调零旋钮
D.换“×10”挡，必须重新调整调零旋钮
C
2、在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是(
)
A．使用前，检查指针是否停在“Ω”的“∞”处
B．每换一次档位，都必须重新进行电阻调零
C．在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔．
D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的档位来测量．
AB
(1)二极管的单向导电性
测量二极管的正反向电阻：
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.
正极
负极
电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.
(2)欧姆表中电流的方向
(3)测量二极管的正向电阻
①机械调0(左侧0):
②选挡:将选择开关旋至低倍率的欧姆挡(例如“×10Ω挡).
③电阻调0(右侧0):
④测量:将黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极,.
⑤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
①机械调0(左侧0);
②选挡:将选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“×100Ω挡).
③电阻调0(右侧0);
④测量:将黑表笔接触二极管负极,红表笔接触二极管正极.
⑤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.
迁移应用：查找电路故障,
黑盒子问题
1.电压法
2.电流法
3.电阻法
【探究】若用万用表电阻挡接到一电容器两端，会有何现象呢？
【结果】电阻挡内部电源先给电容器充电，出现充电电流，指针大幅右偏，而后在充电结束后，电流为0，指针回到0位置。
三、练习使用多用电表
2.测量直流电流
【1】选择开关置于直流电流挡；
【2】选择恰当量程：对于电流表和电压表而言，指针应该尽量满偏，不能满偏，也至少要达到满偏的1/3以上；
【3】接入电路：红表笔相当于正接线柱，黑表笔相当于负接线柱，把万用表串联进待测电路中。
【4】读数：根据所选量程，推算出最小分度值，进行读数，注意估读。
电压表和电流表的估读方法：
（1）最小分度为“1”的：估读到下一位。
（2）最小分度为“2”的：按1/2估读，超过半格的加上最小分度的1/2，不足半格的舍弃。
（3）最小分度为“5”的：按“五分之几”估读，接近于最小分度的“五分之几”就加上最小分度的“五分之几”。
0.29A
1.48A
2.34V
11.6V
三、练习使用多用电表
3.测量直流电压
【1】选择开关置于直流电压挡；
【2】选择恰当量程：对于电流表和电压表而言，指针应该尽量满偏，不能满偏，也至少要达到满偏的1/3以上；
【3】接入电路：红表笔相当于正接线柱，黑表笔相当于负接线柱，把万用表与待测电路并联。
【4】读数：根据所选量程，推算出最小分度值，进行读数，注意估读。
三、练习使用多用电表
4.判断二极管的正负极
【思考】根据多用电表的电路图，请你分析一下：
（1）测电流时电流从哪个表笔流入多用电表？
（2）测电阻时电流从哪个表笔流入多用电表？
【提示】（1）测电流电压时，电流均从红表笔流进。
(2)测电阻时电流从黑表笔流出，经待测电阻后从红表笔流进。
三、练习使用多用电表
4.判断二极管的正负极
【思考】如果黑表笔接二极管的A端，红表笔接二极管的B端时，电阻很大；反之，当黑表笔接B端，红表笔接A端时电阻较小。由此，你可以断定哪端是二极管的正极？
1、两同学在使用完多用电表后，将旋钮如图所示放置，哪一位同学习惯比较好？
思考与讨论:
两位同学用过多用电表后,分别把选择开关放在图示的位置.你认为谁的习惯好些?为什么?
多用电表不使用时,应将选择开关
调至
off
档或交流电压最高档位置.
(2)操作步骤
①机械调零:熟悉多用电表的表面结构,观察使用前指针是否指在刻度线左端0位置,若不指0,调整调零螺母,使指针指0.
②将多用电表选择开关旋转到直流电压挡,并置于500
V量程,用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压,若均无示数,说明箱内不含电源.
③先选定欧姆挡的某一较小的挡,两表笔短接,进行调零.然后,用欧姆挡测A、B间正反向电阻.若两
次所测阻值相等,则表明A、B间只含有电阻.若一次测量电阻值较小,另一次较大,说明A、B间有二极管,且测量阻值较小时,与黑表笔接触的那一端为二极管的正极.
④用欧姆挡测B、C间正反接电阻.若两次所测阻
值相等,则表明B、C间只含有电阻.若一次测量电阻值较小,另一次较大,说明B、C间有二极管,且测量阻值较小时,与黑表笔接触的那一端为二极管的正
极.
⑤根据前面所测结果,画出黑箱内电路.
⑥使用完毕,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.
【误差分析】
测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过长,引起电表内电池电动势下降,内阻增加.如果是高值电阻的测量值,则可能是人体电阻并入造成.欧姆表的刻度是按标准电池标出,当电池用旧了,电动势和内阻均发生变化,由此引起测量误差.
课堂小结
1、欧姆表的原理
2、多用电表的内部结构
3、多用电表的使用及操作的注意事项
作业布置
1、预习2.10实验
2、完成一线习题
预习检测
1、如何把电流表改装成较大量程的电流表？
2、如何把电流表改装成电压表？
揭示教学目标并引入新课
1．理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。
2．会使用欧姆表及多作电表测量小灯泡的电压、电流及二极管的正反向电阻。
重点：欧姆表的原理及多用电表的使用。
难点：欧姆表的原理。
【问题引入】我们可以把表头改装成一个电流表或电压表来测量电流或电压。是否可以改装成一个能够测量电阻的欧姆表呢？如何实现呢？
【提示】表头指针的偏转取决于流过它的电流，要使指针能反映电阻，就必须建立电阻与电流的关系。请你试着设计一个电路，能够使电流与电阻建立联系。
问题导学
【思考】（1）当待测电阻Rx=0时（两接线柱之间用一根导线相连），此时指针偏角怎样？
（2）为使欧姆表刻度容易标记，应当使指针偏向何处？
（3）若没有偏向此处，可以通过添加何元件加以调节？
【分析】当接入的待测电阻为0时，应该使得电流达到最大，即满偏电流。如果没有满偏可以通过变阻器进行调节，使其满偏。
【思考】在欧姆表原理图中，请你分析：
（1）当接入电阻为0时（也称短接），电路满足的关系。
（2）待测电阻Rx的阻值与电流表示数I的关系。
（设电源电动势为E、内阻为r,表头内阻为Rg、满偏电流为Ig）
【练习】电源电动势为E=3V、表头的满偏电流为Ig=100mA，请你计算以下问题：
（1）此欧姆表的内阻应为多大？
（2）当电流依次为：I1=Ig/4=25mA；2=Ig/2=50mA；
I3=3Ig/4=75mA时，对应的待测电阻的阻值。
【提示】
（1）R内=E/Ig=30Ω
（2）如果设电流I=Ig/n，则Rx=(n-1)R内.可得：
n1=4,R1=3×30Ω=90Ω；
n1=2,R2=30Ω;
n1=4/3,R3=30Ω/3=10Ω。
【思考】根据以上计算，请你试着在下面的刻度盘上标上与电流示数对应的电阻值，并体会欧姆表刻度盘的特点。
∞
0
30
10
90
Ω
一、欧姆表
1、欧姆表的工作原理：
根据闭合电路欧姆定律
当两笔短接时，有
当两笔接RX时，有
2、欧姆表的表头刻度：
1）刻度左无穷右零
2）刻度分布不均匀，左密右疏
3、内部电路：
有电源，且“黑正红负”
思考与讨论
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？
二、多用电表
1、简化电路图
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
多用电表的外观及部件名称识别
刻度盘
欧姆调零旋钮
红黑表笔
功能选择开关
指针定位螺丝
直流电流量程选择区
电阻倍率选择
交流电压量程选择
直流电压量程选择
OFF挡
欧姆表刻度盘
直流电流、电压表刻度盘
数字式多用电表
1.测量定值电阻
【1】选择开关置于电阻档；
【2】选择恰当倍率：因为指针指在中央位置附近时，误差最小，因此要选择恰当倍率使指针能指向中央附近；
【3】欧姆调零：两支表笔短接，观察指针是否指向右侧0Ω位置，若不在，旋动欧姆调零旋钮，使其指向此位置。
【4】测量读数：两表笔与待测电阻接触，读出示数=指针示数×倍率
【5】测量完毕，拔出表笔，开关置于off挡或交流电压最高挡.若长期不用，取出电池.
注意：
（1）断电操作：即待测电阻应该从电路中断开。
（2）测量时手不能与表笔金属部分接触。
（3）更换倍率后必须重新进行欧姆调零。
三、练习使用多用电表
【思考】如果测电阻时，选择×10挡，指针的偏角太小，应当更换哪个倍率后再次测量？
A、
×100挡
B、
×1挡
【提示】偏角是以左边0刻线为起始边度量的！
A
1.测量定值电阻
三、练习使用多用电表
读数练习
1、实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，如×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
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
测量电压
步骤:
(1)选档;
(2)测量;
(3)读数.
(4)读数时先看量程再
看小格,要正视表针.
注意:
(2)量程应大于小灯泡两端
电压的估计值.
(1)将电压表并联在待测
电路两端.
(3)电流应从红表笔
流入电表.
测量电流
步骤:
(1)选档;
(2)测量;
(3)读数.
(1)将电流表串联在待测电路中.
注意:
(2)量程应大于通过小灯泡
电流的估计值.
(3)电流应从红表笔
流入电表.
(4)读数时先看量程再
看小格,要正视表针.
例.一个多用电表的欧姆挡的四个量程分别为“×1”
“×10”
“×100”
“×1K”，某学生把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很小，为了减少误差，他应该:
A.换“×1K”挡，不必重新调整调零旋钮
B.换“×10”挡，不必重新调整调零旋钮
C.换“×1K”挡，必须重新调整调零旋钮
D.换“×10”挡，必须重新调整调零旋钮
C
2、在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是(
)
A．使用前，检查指针是否停在“Ω”的“∞”处
B．每换一次档位，都必须重新进行电阻调零
C．在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔．
D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的档位来测量．
AB
(1)二极管的单向导电性
测量二极管的正反向电阻：
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.
正极
负极
电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.
(2)欧姆表中电流的方向
(3)测量二极管的正向电阻
①机械调0(左侧0):
②选挡:将选择开关旋至低倍率的欧姆挡(例如“×10Ω挡).
③电阻调0(右侧0):
④测量:将黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极,.
⑤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
①机械调0(左侧0);
②选挡:将选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“×100Ω挡).
③电阻调0(右侧0);
④测量:将黑表笔接触二极管负极,红表笔接触二极管正极.
⑤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.
迁移应用：查找电路故障,
黑盒子问题
1.电压法
2.电流法
3.电阻法
【探究】若用万用表电阻挡接到一电容器两端，会有何现象呢？
【结果】电阻挡内部电源先给电容器充电，出现充电电流，指针大幅右偏，而后在充电结束后，电流为0，指针回到0位置。
三、练习使用多用电表
2.测量直流电流
【1】选择开关置于直流电流挡；
【2】选择恰当量程：对于电流表和电压表而言，指针应该尽量满偏，不能满偏，也至少要达到满偏的1/3以上；
【3】接入电路：红表笔相当于正接线柱，黑表笔相当于负接线柱，把万用表串联进待测电路中。
【4】读数：根据所选量程，推算出最小分度值，进行读数，注意估读。
电压表和电流表的估读方法：
（1）最小分度为“1”的：估读到下一位。
（2）最小分度为“2”的：按1/2估读，超过半格的加上最小分度的1/2，不足半格的舍弃。
（3）最小分度为“5”的：按“五分之几”估读，接近于最小分度的“五分之几”就加上最小分度的“五分之几”。
0.29A
1.48A
2.34V
11.6V
三、练习使用多用电表
3.测量直流电压
【1】选择开关置于直流电压挡；
【2】选择恰当量程：对于电流表和电压表而言，指针应该尽量满偏，不能满偏，也至少要达到满偏的1/3以上；
【3】接入电路：红表笔相当于正接线柱，黑表笔相当于负接线柱，把万用表与待测电路并联。
【4】读数：根据所选量程，推算出最小分度值，进行读数，注意估读。
三、练习使用多用电表
4.判断二极管的正负极
【思考】根据多用电表的电路图，请你分析一下：
（1）测电流时电流从哪个表笔流入多用电表？
（2）测电阻时电流从哪个表笔流入多用电表？
【提示】（1）测电流电压时，电流均从红表笔流进。
(2)测电阻时电流从黑表笔流出，经待测电阻后从红表笔流进。
三、练习使用多用电表
4.判断二极管的正负极
【思考】如果黑表笔接二极管的A端，红表笔接二极管的B端时，电阻很大；反之，当黑表笔接B端，红表笔接A端时电阻较小。由此，你可以断定哪端是二极管的正极？
1、两同学在使用完多用电表后，将旋钮如图所示放置，哪一位同学习惯比较好？
思考与讨论:
两位同学用过多用电表后,分别把选择开关放在图示的位置.你认为谁的习惯好些?为什么?
多用电表不使用时,应将选择开关
调至
off
档或交流电压最高档位置.
(2)操作步骤
①机械调零:熟悉多用电表的表面结构,观察使用前指针是否指在刻度线左端0位置,若不指0,调整调零螺母,使指针指0.
②将多用电表选择开关旋转到直流电压挡,并置于500
V量程,用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压,若均无示数,说明箱内不含电源.
③先选定欧姆挡的某一较小的挡,两表笔短接,进行调零.然后,用欧姆挡测A、B间正反向电阻.若两
次所测阻值相等,则表明A、B间只含有电阻.若一次测量电阻值较小,另一次较大,说明A、B间有二极管,且测量阻值较小时,与黑表笔接触的那一端为二极管的正极.
④用欧姆挡测B、C间正反接电阻.若两次所测阻
值相等,则表明B、C间只含有电阻.若一次测量电阻值较小,另一次较大,说明B、C间有二极管,且测量阻值较小时,与黑表笔接触的那一端为二极管的正
极.
⑤根据前面所测结果,画出黑箱内电路.
⑥使用完毕,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.
【误差分析】
测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过长,引起电表内电池电动势下降,内阻增加.如果是高值电阻的测量值,则可能是人体电阻并入造成.欧姆表的刻度是按标准电池标出,当电池用旧了,电动势和内阻均发生变化,由此引起测量误差.
课堂小结
1、欧姆表的原理
2、多用电表的内部结构
3、多用电表的使用及操作的注意事项
作业布置
1、预习2.10实验
2、完成一线习题