2014-2015高中物理28-29多用电表的原理实验练习使用多用电表课件新人教版选修3-1

8多用电表的原理9实验：练习使用多用电表在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压U，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，测得数据如图2－8、9－1所示，请从图中读出U＝________V，I＝________A，d＝________m.精彩回眸1．图2－8、9－1答案：1.700.480.485×10－3解析：注意到本实验电压表用0～3V挡读得电压表读数为1.70V，注意应读到最小刻度的110位．电流表用0～0.6A挡，读得电流表读数为0.48A，注意应读到最小刻度的12位．螺旋测微器的读数为0.485mm＝0.485×10－3m．读数时注意固定刻度上表示半毫米的刻线是否已露出，读取可动刻度尺上的数据时应注意估读一位．2．如图2－8、9－2所示，甲、乙电路都是由灵敏电流计G和变阻器R组成的，则()A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电压表，R增大时量程增大D．乙表是电压表，R增大时量程减小图2－8、9－2答案：BC新知梳理一、欧姆表1．内部构造：由_____、_____、__________三部分组成．2．原理：欧姆表是依据_________________制成的，简单结构如图2－8、9－3所示．表头电源可变电阻闭合电路欧姆定律当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝_____________.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的_____值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．图2－8、9－3电阻ERg＋R＋r＋Rx二、多用电表1．用途：共用一个表头，可分别测量_____、_____、_____等物理量．2．最简单的多用电表原理图如图2－8、9－4所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为_______使用，接通2时，可作为_______使用，接通3时，可作为_______使用．电流表欧姆表电压表电压电阻电流图2－8、9－43．外部结构名称如图2－8、9－5是一种多用电表外形图，表的上半部分为_____，下半部分是__________，周围标有测量功能的区域及量程．将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的___________或欧姆表电路就被接通．在不使用时，应把选择开关旋到_____挡，或交流电压最高挡．表盘选择开关电压表电路OFF图2－8、9－5三、实验：练习使用多用电表1．使用多用电表测量电压(1)选择直流电压挡合适的_____．(2)将电表与被测电路_____．2．使用多用电表测量电流(1)选择直流电流挡合适的量程．(2)将被测电路导线卸开一端，把多用表_____在电路中．(3)读数时，首先要认清刻度盘上的__________．量程并联串联最小刻度3．用多用电表测电阻(1)要将选择开关扳到______挡上，此时红表笔连接表内电源的___极，黑表笔连接表内电源的____极．选好量程后，先__________，然后测量．测量完毕，应把选择开关旋转到______挡．(2)用多用电表测电压测电流及测电阻时，电流都是从___表笔流入电表，从___表笔流出电表．欧姆正欧姆调零OFF红黑负(2)电阻测量：正向电阻______，反向电阻______，可用多用电表判断它的_______或区分它的_____，二极管具有单向导电性．图2－8、9－64．二极管的特点及其电阻测量(1)特点：如图2－8、9－6所示，它由______材料制成，有两个电极．半导体较小正负极较大好坏原理：闭合电路的欧姆定律怎样将电流表改装成欧姆表？欧姆表状态电路图I与Rx的对应性刻度特点两表笔短路(调零)相当于被测电阻Rx＝0，调节R使I＝Ig＝ERg＋r＋R，即表头满偏．(Rg＋r＋R是欧姆表内阻)表头电流满偏Ig处，对应欧姆表零刻度(右侧)两表笔断路相当于被测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转表头电流I＝0处，对应欧姆表∞刻度(左侧)测量电阻Rx被测电阻为Rx，I＝，指针指到某确定位置表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀ERg＋R＋r＋Rx1．如图2－8、9－7(a)所示为欧姆表的电路原理图，为满偏电流Ig＝200μA的电流表，表头内阻为Rg，R0为定值电阻，RP是调零电阻，表内电源电动势E＝1.5V，内阻为r.图2－8、9－7(b)是表盘的电阻刻度．B为A、C的中点．试分析确定A、B、C三点刻度的电阻值．图2－8、9－7答案：A为＋∞，B为7500Ω，C为0解析：A点电流刻度为0，相当于红黑表笔之间的电阻无限大，刻度为＋∞，C点为表头的满偏电流处，相当于红黑表笔之间短接，刻度为0，B点为AC的中点，根据欧姆定律可知Ig＝ER内，Ig2＝ER内＋Rx，R内＝Rx，B点电阻为中值电阻，等于欧姆表内阻．R内＝Rg＋RP＋R0＋r＝EIg＝7500Ω.1．机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置(或左端电阻∞处)，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零(或左端电阻∞处)．(2)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时要进行合理选挡，使读数应在中值刻度附近，若指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，应选较大倍率的挡位，否则换倍率较小的挡位．如何使用多用电表测电阻(3)电阻调零：即将红黑表笔短接，调节欧姆调零电阻旋钮，使指针指右端电阻零刻度．(4)测量：将待测电阻与别的元件断开，一定不要用手接触表笔的金属部分，将红黑表笔接被测电阻两端进行测量．(5)读数：要用刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍数即得到待测电阻的阻值．(6)若需要换挡测量新的电阻需要重复以上(2)～(5)步．(7)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡，长期不用时，应将多用电表中的电池取出．2．测电阻时应注意的问题(1)选挡后要进行欧姆调零．(2)换挡后要重新欧姆调零．(3)被测电阻要与电源、其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆．(4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率．(5)使用完毕，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡．(6)若长期不用，应把电池取出．(2)测量时指针的偏角指的是偏转到的位置和测量前的位置的夹角，所以偏角大，电阻小，偏角小，电阻大．(3)选挡时若无法估计待测电阻大小则应将选择开关旋到“×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，则逐渐增大量程，直到指针指到中值电阻附近为止．特别提醒：(1)合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度线附近，一般应在14R中～4R中的范围内．2．用多用电表测电阻．(1)每次换挡后，需重新________，再进行测量．(2)如果表的指针偏转过大，为使测量比较精确，应将选择开关拨至倍率较________(填“大”或“小”)的挡位上．(3)某次测电阻时，表的指针位置如图2－8、9－8所示，则该电阻的测量值是____________Ω.图2－8、9－8解析：欧姆表的不同挡位对应不同的内电阻，因此每次换挡后都要再次电阻调零．测量时选择合适的挡位，使欧姆表指针指在中值附近时读数比较精确，指针偏角过大，说明电阻值小，应换倍率较小的挡位；欧姆表此时的指示值是19×10Ω＝190Ω.答案：(1)欧姆调零(2)小(3)190使用多用电表前应先进行机械调零：若一开始指针不正对电流的零刻度，应用小螺丝刀调节多用电表的指针定位螺丝，使指针正对零刻度．(1)测量电压和电流怎样用多用电表测电压、电流和电阻？测量量比较项用多用电表测量小灯泡的电压用多用电表测量小灯泡的电流示意图用直流电源对小灯泡正常供电把小灯泡的一个接线柱上的导线卸开步骤(1)将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，其量程应大于小灯泡两端电压的估计值．(2)用两表笔分别接触灯泡两端的接线柱，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔的高．(3)根据表盘上相关量程的直流电压标度读数.(1)将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，其量程应大于通过灯泡电流的估计值．(2)把多用表串联在刚才卸开的电路中，注意电流应从红表笔流入电表(3)闭合开关，根据表盘上相应量程的直流电流刻度读数.在测量小灯泡的直流电压或电流时，量程选择要适当，以使表针在测量范围内偏转得尽量大一些，这样测量结果会比较准确．(2)测量定值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，选择合适的欧姆挡(R中/4～4R中)，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挡；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换挡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”挡或交流电压最高挡．(3)测二极管的正、反向电阻如图(2－8、9－9)①二极管的特点：二极管具有单向导电性．电流从正极流入时电阻较小，从正极流出时电阻很大．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，即也是正极入，负极出．图2－8、9－9③测正向电阻：如图(2－8、9－10)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．图2－8、9－10④测反向电阻：如图(2－8、9－11)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．⑤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．图2－8、9－113．用多用电表的欧姆挡(×100)测试三只二极管，测试三次如图2－8、9－12中的①②③，由图可知，第________次测量的二极管是好的，该二极管的正极是________端．图2－8、9－12解析：根据二极管加正向电压时，电阻值越小越好，但不能为零，否则二极管会被击穿；加反向电压时，电阻值越大越好，但不能无穷大，否则二极管引线断开．由题干图可知，图①③二极管是坏的，图②中二极管是好的，且左边图加的是反向电压、右边图加的是正向电压，由于红表笔插入的是“＋”测试孔，与电池内部负极相连，故二极管的正极是a端．答案：②a思考与讨论图2.8－3中，甲、乙、丙分别为电流表、欧姆表和电压表的示意图．……点拨：把教材图2.8－3中甲、乙、丙三个图综合起来即可完成最简单的多用电表的电路图，如图所示．说一说图2.8－5是一个多量程多用电表的电路示意图，……点拨：S调到1、2位置上测电流．S调到3、4位置上测电阻．S调到5、6位置上测电压．S调到1位置时电流量程大．S调到2位置时电压量程大．思考与讨论图2.9－6所示多用电表的选择开关没有“OFF”挡．两位同学用过这个多用电表后，分别把选择开关放在图2.9－6甲、乙所示位置．你认为谁的习惯好？点拨：甲的习惯好，因为实验完毕，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，这样对电表的保养有好处．而且若长期不用，应将多用电表中电池取出．【例1】某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如图2－8、9－13所示，则其电阻值是________．如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是________．改变挡位调整倍率后，要特别注意重新________．用多用电表测电阻图2－8、9－13解析：用欧姆表测量电阻读数时，因刻度盘上的刻度不均匀，一定要仔细观察指针附近的刻度特点，由图知在刻度10和刻度15之间有5个刻度，说明每一个刻度表示1Ω，读得电阻为12Ω，因选择欧姆挡“×1”，故待测电阻为12Ω.从表盘上可以得到中值电阻为15Ω，而200Ω的电阻是中值电阻的十几倍，应选欧姆挡“×10”挡测量，在此挡位下欧姆表的中值电阻为150Ω，约200Ω的电阻在4R中～R中/4