人教版高二物理选修3-1第二章第八节：多用电表的原理和使用(共38张)
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1第二章第八节：多用电表的原理和使用(共38张) |  | |
| 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 | 2020-07-20 08:34:51 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
§2.8
多用电表的原理
指针式多用电表
指针式多用电表的表盘
指针式多用电表的旋钮
数字式多用电表
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?
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?
复
习
回
顾
多用电表的原理
例题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?
=142
Ω
(2)在A、B间接一个150Ω的电阻R0
例题1
(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?
中值电阻
(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?
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。
142
Ω
=5mA
(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间
例题1
(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?
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。
142
Ω
(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数Ix与Rx的值有什么关系?
通过以上计算你有何启发?
电阻刻度
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
∞
0
150
50
450
Ω
Rx=1.5/Ix-150
转换成电阻刻度,就成了一个能直接测量电阻的仪器。
如果把电流表
10mA刻度标为“0Ω”,
5mA刻度标为“150Ω”,
0mA刻度标为“∞Ω”,
欧姆表
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．
原理
＂红进黑出＂
多用电表电路板
(二)原理:
I=0
闭合电路欧姆定律
(电阻测量转换为电流测量)
改变Rx
,电流Ix随之改变,Rx与Ix一一对应.
表头刻度Ix
Rx
刻度
(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.
优缺点:
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:
思考与讨论
思考与讨论
电流表
欧姆表
电压表
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？
多用电表结构
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?
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
例1 若某欧姆表表头的满偏电流为5
mA，内装一节干电池，电动势为1.5
V，那么该欧姆表的内阻为_____
Ω.待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值_____
Ω.若指针指在满刻度的
处，则待测电阻的阻值为_____
Ω.
300
300
100
例2
如图所示是欧姆表的工作原理图.
(1)若表头的满偏电流为Ig＝500
μA，干电池的电动势为1.5
V，求灵敏电流表的电流刻度值为50
μA、250
μA时对应的欧姆表的电阻值分别为
、
.
(2)这个欧姆表的总内阻为
Ω，表针偏转到满刻度的3(1)时，待测电阻为
Ω.
2.7×104
Ω
3×103
Ω
3
000
6
000
例3 如图7所示是简化的多用电表的电路图.转换
开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知
R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你
判断下列说法正确的是
A.S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者
量程较小
B.S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
C.S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
图7
√
例4
多用电表是实验室常用的实验器材之一，其原理是闭合电路的欧姆定律，它能测电阻、电压、电流等.如图为多用电表的内部构造，如果用它来测量某电阻的阻值，则应将开关扳到________或________位置；其中5、6挡位为测量________挡，且________挡量程比较大，1、2挡位为测量________挡，________挡量程比较大.
3
4
电压
6
电流
1
1.测量电阻（欧姆档）：
①机械调0(左侧0):用螺丝刀进行机械
调0(左侧0)
②选挡:测电阻时选择合适的倍率，以
使指针指在中央刻度范围,可用比估计
值低1个数量级的倍率,如估计值为200
Ω就应该选×10的倍率。
③欧姆调0(右侧0):用欧姆调0旋钮进行调0(红黑表笔直接接触/短接，指针指右侧0刻度)。
三、多用电表使用
④测量:将红黑表笔接在被测电阻两
端进行测量。
⑤读数:将指针示数乘以倍率得测量
值
⑥将选择开关调至
off
档或交流电压
最高档位置。
倍率
欧姆表使用注意：
(1)待测电阻要跟别的元件和电源断开。
(2)不能用两手同时握住两表笔的金属部分测电阻。
(3)倍率应使指针指在表盘中间位置附近。
(4)换挡要重新欧姆调零。
(5)读数=表针示数×倍数。
2.测量电流（电流档）：
量程
3.测量电压（电压档）：
量程
4.判断二极管的正负极：
思考：左右哪幅图测量的是二极管的正向电阻？测量结果如何？
二极管正向电阻很小；反向电阻很大（单向导电性）
5.判断电路故障：
a.用电压表检查故障：(1)断路故障判断：用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则说明该段电路中有断点．(2)短路故障判断：用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则说明该段电路被短路．
b.用欧姆表检查故障：用欧姆表检查故障，一定要注意将待测部分与电路断开．若测得某段电路的电阻为零，说明该部分短路；若测得某段电路的电阻无穷大，说明该部分断路．
20
例5 用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图3所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中.
0.50
320
针对训练 如图4所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，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的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______
mA.
30.8(30.7～30.9都正确)
154
(3)当选用量程为10
V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为____
V.
6.2
例6
(1)用图示的多用电表正确测量了一个10
Ω
的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是3
kΩ的电阻,在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,以下哪些操作是必须的,请选择其中有用的,按操作顺序写出:
.
A.调节调零旋钮使表针指着欧姆零点
B.用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝,使
表针指零
C.将红表笔和黑表笔接触
D.把选择开关旋转到“×100
Ω”位置
E.把选择开关旋转到“×1
kΩ”位置
DCA
例7
用如图3所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：
(1)旋动部件________，使指针对准电表的“0”刻线.
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
(3)将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________.使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”).
S
T
0刻线
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量.
A.将K旋转到电阻挡“×1
k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
ADC
例8
如图是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现灯A、B都不亮．他采用下列两种方法检查故障：(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：①那么选择开关应置于下列量程的___挡．(用字母序号表示)
A．2.5
V
B．10
V
C．50
V
D．250
V
②在测试a、b间直流电压时，
红表笔应接触________(选填“a”
或“b”)．
B
a
③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是__________(假设只有下列中的某一项有故障)
A.灯A断路
B．灯B短路
C.c、d段断路
D．d、f段断路
D
§2.8
多用电表的原理
指针式多用电表
指针式多用电表的表盘
指针式多用电表的旋钮
数字式多用电表
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?
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?
复
习
回
顾
多用电表的原理
例题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?
=142
Ω
(2)在A、B间接一个150Ω的电阻R0
例题1
(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?
中值电阻
(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?
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。
142
Ω
=5mA
(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间
例题1
(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?
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。
142
Ω
(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数Ix与Rx的值有什么关系?
通过以上计算你有何启发?
电阻刻度
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
∞
0
150
50
450
Ω
Rx=1.5/Ix-150
转换成电阻刻度,就成了一个能直接测量电阻的仪器。
如果把电流表
10mA刻度标为“0Ω”,
5mA刻度标为“150Ω”,
0mA刻度标为“∞Ω”,
欧姆表
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．
原理
＂红进黑出＂
多用电表电路板
(二)原理:
I=0
闭合电路欧姆定律
(电阻测量转换为电流测量)
改变Rx
,电流Ix随之改变,Rx与Ix一一对应.
表头刻度Ix
Rx
刻度
(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.
优缺点:
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:
思考与讨论
思考与讨论
电流表
欧姆表
电压表
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？
多用电表结构
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?
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
例1 若某欧姆表表头的满偏电流为5
mA，内装一节干电池，电动势为1.5
V，那么该欧姆表的内阻为_____
Ω.待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值_____
Ω.若指针指在满刻度的
处，则待测电阻的阻值为_____
Ω.
300
300
100
例2
如图所示是欧姆表的工作原理图.
(1)若表头的满偏电流为Ig＝500
μA，干电池的电动势为1.5
V，求灵敏电流表的电流刻度值为50
μA、250
μA时对应的欧姆表的电阻值分别为
、
.
(2)这个欧姆表的总内阻为
Ω，表针偏转到满刻度的3(1)时，待测电阻为
Ω.
2.7×104
Ω
3×103
Ω
3
000
6
000
例3 如图7所示是简化的多用电表的电路图.转换
开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知
R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你
判断下列说法正确的是
A.S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者
量程较小
B.S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
C.S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
图7
√
例4
多用电表是实验室常用的实验器材之一，其原理是闭合电路的欧姆定律，它能测电阻、电压、电流等.如图为多用电表的内部构造，如果用它来测量某电阻的阻值，则应将开关扳到________或________位置；其中5、6挡位为测量________挡，且________挡量程比较大，1、2挡位为测量________挡，________挡量程比较大.
3
4
电压
6
电流
1
1.测量电阻（欧姆档）：
①机械调0(左侧0):用螺丝刀进行机械
调0(左侧0)
②选挡:测电阻时选择合适的倍率，以
使指针指在中央刻度范围,可用比估计
值低1个数量级的倍率,如估计值为200
Ω就应该选×10的倍率。
③欧姆调0(右侧0):用欧姆调0旋钮进行调0(红黑表笔直接接触/短接，指针指右侧0刻度)。
三、多用电表使用
④测量:将红黑表笔接在被测电阻两
端进行测量。
⑤读数:将指针示数乘以倍率得测量
值
⑥将选择开关调至
off
档或交流电压
最高档位置。
倍率
欧姆表使用注意：
(1)待测电阻要跟别的元件和电源断开。
(2)不能用两手同时握住两表笔的金属部分测电阻。
(3)倍率应使指针指在表盘中间位置附近。
(4)换挡要重新欧姆调零。
(5)读数=表针示数×倍数。
2.测量电流（电流档）：
量程
3.测量电压（电压档）：
量程
4.判断二极管的正负极：
思考：左右哪幅图测量的是二极管的正向电阻？测量结果如何？
二极管正向电阻很小；反向电阻很大（单向导电性）
5.判断电路故障：
a.用电压表检查故障：(1)断路故障判断：用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则说明该段电路中有断点．(2)短路故障判断：用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则说明该段电路被短路．
b.用欧姆表检查故障：用欧姆表检查故障，一定要注意将待测部分与电路断开．若测得某段电路的电阻为零，说明该部分短路；若测得某段电路的电阻无穷大，说明该部分断路．
20
例5 用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图3所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中.
0.50
320
针对训练 如图4所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，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的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______
mA.
30.8(30.7～30.9都正确)
154
(3)当选用量程为10
V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为____
V.
6.2
例6
(1)用图示的多用电表正确测量了一个10
Ω
的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是3
kΩ的电阻,在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,以下哪些操作是必须的,请选择其中有用的,按操作顺序写出:
.
A.调节调零旋钮使表针指着欧姆零点
B.用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝,使
表针指零
C.将红表笔和黑表笔接触
D.把选择开关旋转到“×100
Ω”位置
E.把选择开关旋转到“×1
kΩ”位置
DCA
例7
用如图3所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：
(1)旋动部件________，使指针对准电表的“0”刻线.
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
(3)将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________.使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”).
S
T
0刻线
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量.
A.将K旋转到电阻挡“×1
k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
ADC
例8
如图是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现灯A、B都不亮．他采用下列两种方法检查故障：(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：①那么选择开关应置于下列量程的___挡．(用字母序号表示)
A．2.5
V
B．10
V
C．50
V
D．250
V
②在测试a、b间直流电压时，
红表笔应接触________(选填“a”
或“b”)．
B
a
③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是__________(假设只有下列中的某一项有故障)
A.灯A断路
B．灯B短路
C.c、d段断路
D．d、f段断路
D