2.8 多用电表的原理（共38张ppt）

(共38张PPT)
1
2.8多用电表的原理
2
1.如何把量程较小的电流表改装成伏特表?
2.如何把量程较小的电流表改装成量程较大的安培表?
U
Ig
V
U
Rg
R
Ug
UR
Ig
Ug
A
I
Ug
I
Ig
IR
R
Rg
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?
一.知识回顾：把表头改装成电流表和电压表
3
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?
r
A
B
E
R1
Rg
)
(
g
R
r
I
E
R1
+
-
=
g
R1
r
R
E
I
+
+
=
g
g
=142
Ω
二.合作探究：把表头改装成测电阻的欧姆表
3.如何把电流表改装成欧姆表?
4
r
A
B
E
R
(2)调到满偏后保持R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?
R0
中值电阻
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
R
r
R
E
I0
+
+
=
g
R2
+
=5mA
二.合作探究：把表头改装成测电阻的欧姆表
5
r
A
B
E
R1
R
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。
(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?
通过以上计算你有何启发?
二.合作探究：把表头改装成测电阻的欧姆表
把其它电流刻度都按
转换成电阻刻度,
它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器?
6
二.合作探究：把表头改装成测电阻的欧姆表
2、设计出改装的原理图
r
A
B
E
R0
电流I与外电阻R是一一对应关系。通过测量电流达到测量电阻的目的。
1、利用电流表测量电阻的原理是什么？
（欧姆表）
3、欧姆表盘的刻度是均匀的吗？
由于I和Rx是非线性关系，所以刻度不均匀，由于是减函数，所以刻度方向与电流档相反。
R串=R1+r+Rg则：
7
(1)电流10mA刻度对应待测电阻为______
∞
150
0
(5)电流任意刻度
对应待测电阻为多少？
150Ω
0
10
5
Ω
800
60
350Ω
350
3
4、欧姆表的表头如何进行刻度
(2)电流0刻度对应待测电阻为______
∞
(3)电流5mA刻度对应待测电阻为______
(4)电流3mA刻度对应待测电阻为______
0
二.合作探究：把表头改装成测电阻的欧姆表
8
5、如何求欧姆表的中值电阻？
二.合作探究：把表头改装成测电阻的欧姆表
9
三.合作探究：把表头改装成多用电表
1
2
3
A
B
A
A
甲
乙
丙
R1
R2
B
A
A
B
A
A
B
R1
R2
A
问题:能否让它们共用一个表头制成一个多用电表呢?
请完成最简单的多用电表的电路图
10
下面是一个多量程多用电表的电路示意图，电流、电压、电阻各有两个量程。请谈一谈：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？
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。
说一说
6
B
1
A
G
2
3
4
5
A
S
E1
E2
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
四.合作探究：如何扩大多用电表的量程
11
1.在观察2.8-5的基础上，让学生观察在使用欧姆档时万用表的红表笔和和表笔的区别，并让学生弄清楚其中的问题。
多用电表做欧姆表使用时，电表内部的电源接通，电流从欧姆表的______表笔流出，经过被测电阻，从______表笔流入，指针指在刻度盘____________所测的电阻较准确．
黑
红
中央附近
问题与思考？
12
指针式多用电表
数字式多用电表
万用表外形图：
13
？
问题与思考？
观察课本图2.8-6，思考欧姆档表盘刻度为什么不均匀？（与上面所学知识再次结合，让学生加深影响）
14
巩固训练
1．关于多用电表及其使用，下列说法正确的是（
）
A．电流、电压及电阻挡的刻度都是均匀的
B．测电压时，其红表笔接高电势处
C．测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开
D．测电阻时要选择适当的挡位，使电表的指针接近满偏
B
C
15
2.
用多用电表欧姆挡测电阻,有许多注意事项,下列说法中哪些是错误的
（
）
A.
测量前必须调定位螺丝
,
待指针指零
,
而且每测一次电阻都要重新调零
B.
每次换挡后必须重新进行电阻调零
C.
待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量
D.
两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此,应当用两只手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起
E.
使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到交流电压最高挡
A
D
16
（2005年辽宁综合卷32）
3.图中B为电源，R1、R2为电阻.K为电键。现用多用电表测量流过电阻R2的电流。将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（　
）
A.保持K闭合,
将红表笔接在a处,
黑表笔接在b处
B.保持K闭合,
将红表笔接在b处,
黑表笔接在a处
C.将K断开,
红表笔接在a处,
黑表笔接在b处
D.将K断开,
红表笔接在b处,
黑表笔接在a处
C
R1
B
R2
K
b
a
17
（2000年北京安徽春季卷18）
4.在使用多用表测电阻时，有一个步骤是将两表笔短路，调节表上某旋钮，使指针指到表盘上电阻的示数为_________处.测量某电池的端电压时，要将红表笔接到电池的______极。测量电流时，要使电流由_____表笔流入多用电表.
红表笔接到多用表表头的正接线柱，测量电压、电流时，红表笔应接到高电势处，因此要将红表笔接到电池的正极；测量电流时，要使电流由红表笔表笔流入多用电表。
红
0欧姆
正
解：两表笔短路，即被测电阻为零，此时针指到表盘上电阻的示数为0Ω处，否则应调节调零旋钮使指针指向0Ω处；
18
（2006年天津卷22.
2）
5.一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小。为了较准确地进行测量，应换到
档。如果换档后立即将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。
则该电阻的阻值
是
Ω。
200100
50
20
15
10
5
0
∞
1k
500
0
50
100
150
200
250
0
10
20
30
40
50
0
2
4
6
8
10
0
1
1.5
2
2.5
0.05
V
Ω
×100
重新调零
2.2k
19
（2009年理综全国卷Ⅱ22）
6.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：
（1）检查多用电表的机械零点。
（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
（3）将红、黑表笔_________，进行欧姆调零.
（4）测反向电阻时，将____表笔接二极管正极,将_____表笔接二极管负极，读出电表示数。
（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘__________（填“左侧”、“右侧”或“中央”）;否则，在可能的条件下,应重新选择量程,
并重复步骤（3）、（4）。
（6）测量完成后将选择开关拔向______位置。
OFF
短接
红
黑
中央
20
欧姆表盘的刻度线分布不均匀,
读数误差大,
在中央的刻度线比较均匀，所以尽量让指针指向表盘的中央。测量完成后应将开关打到OFF档。
解：
本题考查多用电表的使用。
首先要机械调零，在选择量程后还要进行欧姆调零，而且每一次换量程都要重复这样的过程.
(3)将红黑表笔短接，即为欧姆调零。
测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极，黑接负极。
21
7.用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管,其结果依次如图①、②、③所示。由图可知,图??
?
中的二极管是好的，该二极管的正极是???
端.
②
a
0
0
0
0
①
0
0
②
a
b
a
b
a
b
b
a
b
a
b
a
③
22
8.一个盒子内装有由导线和几个相同阻值的电阻组成的电路，盒外的1、2、3、4是该电路的4个接线柱.己知1、2间电阻是1
、3
间电阻的2倍,
1、3
间电阻又等于2、4
间电阻，而3、4间没有明显的电阻,试画出盒内电路最简单的一种电路图
。
答：如图示
3
1
2
4
23
9.如图所示，A、B、C为黑箱上的三个接点，已知任意两个接点间最多只能接一个元件，可能的元件有电池、电阻和二极管。
（1）用多用电表判断黑箱内有无电池,操作方法是
.
（2）经检测发现黑箱内没有电池，用多用电表的欧姆挡测量各接点间的电阻，结果如下：黑表笔接B点、红表笔接C点时阻值很小，反接时阻值很大；A、B间正反接时阻值均为R；黑表笔接A点、红表笔接C点时阻值比AB间阻值R略大，反接时阻值很大。试在图中画出
黑箱内一种可能的电路。
A
B
C
R
用多用电表的直流电压挡测各对接点间电压
答：电路如图示
24
10.关于多用电表表面上的刻度线
,
下列说法中正确的是（
）
A.
直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的可以共用同一刻度线
B.
电阻刻度是不均匀的
C.交流电压刻度线是均匀的
D.电阻刻度上的零刻度线与直流电流最大刻度线相对应
ABD
25
B组能力训练题2
11.
用P=U2/R
求出的“220V,40W”电灯泡电阻为1210Ω，用多用电表测得其电阻只有90Ω，下列说法中正确的是（
）
A.
两个电阻阻值相差悬殊是不正常的
,
一定是测量时读错了数据
B.
两个阻值相差悬殊是正常的
,
因为欧姆表测电阻的误差大
C.
两个阻值相差悬殊是不正常的
,
可能出厂时把灯泡的功率标错了
D.
两个阻值相差悬殊是正常的
,1210Ω是正常工作状态
(
温度很高
)
的阻值
,90Ω是常温下的阻值
D
26
B组能力训练题3
12.在图示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的.为了查出断导线,某学生想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察多用电表指针的示数.在下列选挡中,符合操作规程的是（
）
(A)直流10V挡??????????????????????????
(B)直流0.5A挡
(C)直流2.5V挡?????????????????????????
(D)欧姆挡
6V
R1
10Ω
R2
5Ω
a
b
c
A
27
B组能力训练题4
13.如图为欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=300微安，内阻Rg=100欧，可变电阻R的最大值为10千欧，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5欧，图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是_______色，按照正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针
指在刻度盘的正中央，则
Rx=__________千欧。
红
5
G
B
A
Rx
R
28
解析：欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“＋
”进“－”出，即回路中电流从标有“＋”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；
当两表笔短接（即Rx=0）时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内，此时有关系
得
当指针指在刻度盘的正中央时I=Ig/2，有
代入数据可得
29
14.如图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中E=1.5
V，
改装结束后将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置，则2mA刻度处应标多少欧姆?
1
mA刻度处应标多少欧姆?
mA
0
1
2
3
E
黑
红
中值电阻
I2=2mA
n=1.5
I1=1mA
n=3
解:
R2=250
Ω
R1=1000
Ω
30
15.某一个多用电表的表盘部分刻度已模糊不清,调零后,
用它测量一个20Ω的电阻时，指针恰好指在刻度盘正中间。如果用它的同一档来测量一个未知电阻，指针指在满刻度的1/3处，则该电阻的阻值为___________Ω.
解：
R中=20
Ω，Rx=
40
Ω
解得
40
31
16.如图是一个多用表的刻度盘，当多用表选择开关置于“30mA”档时，测出的电流强度为
；当选择开关置于“12V”档时，测出的电压为
;当选择开关置于“×100
Ω”
档时，测出的电阻为
。
0
3
6
100
5
kΩ
8.0V
20.0mA
解：
R中=100
Ω，Rx=50
Ω
指针所指处的电阻刻度是50Ω，
则测出的电阻为5kΩ.
32
（2003年北京春季卷27）
17.（1）图1为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20~30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：
①调节可调部件
，使电表指针
停在
位置;
②调节可调部件K，使它的尖端
指向
位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”、
“－”插孔，笔尖相互接触，调节
可调部件
，使电表指针
指向
位置。
根据试题要求填空或作图。
S
左端的“0”
Ω挡的×1
T
右端的“0”
T
S
K
图1
33
20.0k
（2）在用多用表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图2所示，该电阻的阻值为
Ω.
×1k
15
20
20
图2
34
8.如图所示，黑箱中有四个相同的电阻和导线组成的电路，测出1、2、3、4间电阻值R12=3R13，R23=R24=R34=2R13，请画出箱内电路图。
答案：
1
2
3
4
35
B组能力训练题10.
（2005年北京卷22）
10.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转
第二步：用电阻×100挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。
[5]
[4]
[3]
[1]
[6]
[2]
图1
a
c
b
0
∞
Ω
0
∞
Ω
a
c
b
Ω
0
∞
a
c
b
a
c
b
∞
0
Ω
a
c
b
∞
0
Ω
a
c
b
0
∞
Ω
36
（2）图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω，图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω。
（1）第一步测量结果表明盒内
∞
1k
500
200100
50
20
15
10
5
0
Ω
图3
∞
1k
500
200100
50
20
15
10
5
0
Ω
图2
不存在电源
1.2k
500
37
（3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么，e端应连接到_________接线柱，f端应连接到_______接线柱。
a
b
c
图4
e
f
图5
（3）如答图1所示
a
c
答图1
a
b
c
38
（3）由图1[1]和图1[2]中欧姆表表笔换接，指针所处的位置相同，表明b、c间接有电阻；由图1[3]和图1[4]中欧姆表表笔换接，测得的电阻值分别为很小值和∞，表明a、b间接有二极管，且测得电阻很小时，跟黑表笔相接的（c）是二极管的正极，所以盒内的元件及连接情况如答图1所示。
（4）若将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱a、b或b、c相接，由于串联有电阻，小灯泡不能发光，若将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱c、a相接，则由于二极管的正向电阻很小，小灯泡仍可发光。