多用电表的原理与使用

山东水浒书业有限公司·节多用电表的原理与使用山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回课标定位学习目标：1.通过对多用电表电路图的等效分析，初步了解多用电表的原理．2．通过对多用电表的实际操作，学会使用多用电表．3．通过多用电表原理的学习，体会等效思维方法在科学研究中的作用．重点难点：多用电表欧姆挡的基本原理及使用．山东水浒书业有限公司·节多用电表的原理与使用课前自主学案山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回课前自主学案一、多用电表的原理1．功能：多用电表也叫“万用表”，是一种集测量交流与直流_____、_____和______等功能于一体的测量仪器，它具有用途多、________、__________等特点．2．构造：多用电表的核心是一只直流灵敏_____________，即“表头”．表头与电阻、拨动开关等组成不同的测量电路．电压电流电阻量程广使用方便电流计G山东水浒书业有限公司·．原理：多用电表测直流电流和电压的原理，实质上是电阻的_______和______原理．多用电表电阻挡(欧姆挡)测电阻的设计原理是_____________________．二、操作实践——练习使用多用电表1．如图4－2－1所示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．分流分压闭合电路欧姆定律表盘选择开关山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的_____________就被接通，将选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的_______________或_____________就被接通．在不使用时，就把选择开关旋到______挡，或交流电压最高挡．电流表电路电压表电路欧姆表电路OFF图4－2－1山东水浒书业有限公司·．数字式多用电表：数字电表的测量值直接显示，使用方便．数字式多用电表内部装有_____电路，这样可以使电表对被测电路的影响减到最小，同时还可具有多种其他功能．3．用多用电表电阻挡测电阻器的阻值(1)选挡：估测待测电阻阻值，将选择开关拨到适当倍率．数字山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回(2)调零：将红、黑两表笔的金属部分直接相连(短接)，然后调节__________，使偏转的指针恰好停在________刻度线的零刻度处．(3)测量：将红、黑表笔搭在电阻两端(电阻要和别的元件或电源断开)．读取表盘指针所指“电阻挡”刻度线的示数，指针所指的示数_____选择开关所指的______其值就是被测电阻阻值．调零旋钮电阻挡乘以倍率山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回核心要点突破一、多用电表的原理1．“调零”原理当红、黑表笔相接时(图4－2－2甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使E/(r＋Rg＋R)＝Ig，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点．因此，欧姆表的零刻度在表盘右端，r＋Rg＋R是欧姆表的内阻．山东水浒书业有限公司·－2－2山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回当红、黑表笔不接触时(图乙)，相当于被测电阻Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是刻度的“∞”点．2．中值电阻R＋Rg＋r是多用电表电阻挡的内阻，当被测电阻Rx＝R＋Rg＋r时，通过表头的电流I＝ER＋Rg＋r＋Rx＝Ig2，即通过表头的电流为满偏电流的一半，此时指针指在刻度盘的中央，所以一般电阻挡的内阻称为中值电阻．山东水浒书业有限公司·．刻度不均匀由I＝ER＋Rg＋r＋Rx可以知道，不同的Rx对应不同的电流I，如果在刻度盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值，但是，由于Rx与I不是线性关系，所以电阻挡的刻度是不均匀的．山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回特别提醒：实际用的多用电表内部有较复杂的电路结构，欧姆挡的不同挡位之所以内阻不同是因为在电流计上并联了不同的电阻，从而改变了欧姆表的满偏电流．山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回即时应用(即时突破，小试牛刀)1．用量程为5mA的电流表改装成一欧姆表，其电路如图4－2－3所示，已知电源电动势为1.5V，那么原来表盘上2mA刻度线处改写为电阻值是________Ω.图4－2－3山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回解析：因为电源电动势为1.5V，满偏电流为5mA，所以由闭合电路欧姆定律得：Ig＝ER＋r＋Rg所以R内＝R＋r＋Rg＝300Ω所以Ix＝ER＋r＋Rg＋Rx，Rx＝450Ω.答案：450山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回二、使用多用电表测电阻的步骤及注意事项1．测电阻的步骤(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零螺丝，使指针指零．(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位．(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处．(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值．山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)．(6)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．2．应注意的问题(1)多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度处，若有偏差，应进行机械调零．(2)测量时手不要接触表笔的金属部分，测量电路中的电阻时应将其与其他元件和电源断开，否则所测为待测电阻与其他元件电阻连接后的等效电阻，测得的电阻值有可能变小．山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回(3)合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度线附近(可参考指针偏转在R中5～5R中的范围)．若指针偏角太大，应改换低挡位，若指针偏角太小，应改换高挡位．每次换挡后均要重新欧姆调零，读数时将指针示数乘以挡位倍率．(4)实际应用中要防止超出量程，不能测额定电流极小的用电器的电阻(如灵敏电流表的内阻)．(5)测量完毕后应拔出表笔，选择开关置“OFF”挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电．山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回特别提醒：(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．山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回即时应用(即时突破，小试牛刀)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，或交流电压最高挡山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回解析：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．山东水浒书业有限公司·－2－4甲所示为欧姆表的电路原理图，G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.图乙是表盘的电阻刻度．B为A、C的中点．试分析确定A、B、C三点刻度的电阻值．课堂互动讲练欧姆表原理的考查例1山东水浒书业有限公司·－2－4山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回【精讲精析】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.山东水浒书业有限公司·章闭合电路欧姆定律和逻辑电路课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练返回【答案】A为＋∞B为7500ΩC为0【方法总结】欧姆表的原理是闭合电路欧姆定律，将表头刻度盘上的刻度改刻成对应的被测电阻值，就变成欧姆表的刻度