2020年高中物理(人教选修3-1)配套学案：第2章--学案11-多用电表的原理.docx

学案11多用电表的原理学习目标定位 1.通过对欧姆表的争辩，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的力气，知道欧姆表测量电阻的原理.2.了解欧姆表的内部结构和刻度特点.3.生疏指针式多用电表的面板，知道它能测量的物理量一、欧姆表1内部构造：表头、电源和可变电阻三部分组成2原理：依据闭合电路的欧姆定律制成，由电流表改装而成3.测量原理：如图1所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I.转变Rx，电流I随着转变，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Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值图14内阻：将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，依据闭合电路的欧姆定律，Ig，故欧姆表内电阻R内rRgR1.二、多用电表1用途：共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量2外形构造如图2所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关四周标有测量功能区域及量程使用前应当调整“指针定位螺丝”，使其指针指到零刻度不使用的时候应当把选择开关旋转到OFF位置图2一、欧姆表问题设计1电压表、大量程电流表都是由电流表改装的，那么我们如何把电流表改装成测量电阻的欧姆表？画出原理图答案可以用如图所示的电路将电流表改装成欧姆表2当红、黑表笔短接时(如图3所示)，调整R的阻值，使指针指到满刻度，此时红、黑表笔之间电阻为多大？当红、黑表笔不接触时(如图4所示)，指针不偏转，即指向电流表的零点此时，红、黑表笔之间电阻为多大？ 图3 图4答案零无穷大3当在红、黑表笔间接入某一电阻Rx，指针恰好指在刻度盘的中间位置，此时Rx与欧姆表内阻有什么关系？答案阻值相等要点提炼1当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻“”；当红、黑表笔短接时，调整欧姆调零电阻，使电流表指针满偏，所以在电流满偏处标电阻“0”2I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀3欧姆表偏角越大，表明被测电阻越小4中值电阻：当外加电阻RxrRgR0时，电流为IIg，此时电流表指针指在刻度盘的中心，该电阻叫中值电阻二、多用电表问题设计多用电表的表盘包括哪两个部分，它们的作用是什么？答案多用电表的外形表盘包括刻度和调整两个部分如图所示刻度部分：有三条主要刻度线，最上面是一条欧姆表的刻度，零刻度线在最右侧，从右至左读数增加，但刻度不均匀；其次条是电压和电流刻度线，零刻度线在左侧，从左至右读数均匀增加；第三条刻度线是沟通低压刻度线，零刻度线在左侧，并且刻度均匀调整部分a机械调零螺丝：它的作用是使指针指在左侧的零刻度线上，通常调整第一次后，就不要再轻易动它了少数状况发觉使用前表针不在零点，要用螺丝刀轻轻调整b选择开关：它的作用是选择测量项目和量程，它带有箭头，箭头所指，表明该表的作用和量程如图中选择开关所指示的，表示该表调到欧姆档，1 k量程，读数时应将指针的指示数值扩大1000倍c欧姆表的调零旋钮：它实际上是一个可变电阻，它的作用是，在多用电表当做欧姆表使用时，将红、黑表笔直接相接，调整指针使之指在欧姆表的零刻线，每次测量电阻之前都需要用它进行调零图示的右下侧是两只红、黑表笔的插孔要点提炼1电流表的改装原理：由同一表头并联(“串联”或“并联”)不同电阻改装而成的量程不同的电流表2电压表的改装原理：由同一表头串联(“串联”或“并联”)不同电阻改装而成的量程不同的电压表3欧姆表的改装原理：将对应Rx的电流刻度值改为电阻值即为欧姆表4电流进、出电表的流向：(1)电流档串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出；(2)电压档并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流照旧是“红进、黑出”；(3)使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极电流照旧是“红进、黑出”一、欧姆表测电阻的原理例1如图5所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E1.5 V，改装后，原来电流表3 mA刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA刻度处应标为_，1 mA刻度处应标为_图5解析由于R内500 ，I1，2 mA，所以Rx1250 .由于I2，1 mA，所以Rx21 000 .答案250 1 000 二、多用电表的简洁生疏例2关于多用电表面板上的刻度线，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，可共用同一刻度线B电阻刻度线是均匀的，且每一档的测量范围都是从0C沟通电压刻度线是均匀的D电阻刻度线上的零欧姆刻度线与直流电流刻度的最大刻度线相对应答案ACD例3多用电表的下半部分如图6甲所示，标有“2.2 V0.25 A”字样的小灯泡已接入电路，当多用电表的两表笔分别与小灯泡两端的接线柱a、b相接(如图乙所示)，下列想法合理的是()图6A若选择开关拨到“”档的“1”处，可测量小灯泡的电阻B若选择开关拨到“V”档的2.5处，可测量小灯泡的电阻C若选择开关拨到“V”档的2.5处，可测量小灯泡两端的电压D若选择开关拨到“mA”档的250处，可测量小灯泡的电流答案C1(欧姆表原理)以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是()答案C解析选项B的欧姆表中没有可调电阻，B错；选项D电流表的负极接到了电源的正极，D错；红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，A错，C对2(多用电表的刻度线特点)关于多用电表表盘上的刻度线，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，可以共用一刻度线B电阻刻度线是不均匀的C电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应D电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线不对应答案ABC3(多用电表的使用)用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的()插孔，则()A测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表B测U、测R电流均从红表笔流入多用电表C测U、测R电流均从红表笔流出多用电表D测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表答案B4(欧姆表的原理)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_ ，待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中心，则待测电阻的阻值为_ ，若指针指在满刻度的处，则待测电阻的阻值为_ .答案300300100题组一了解多用电表1关于多用电表，下列说法中正确的是()A多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的B用多用电表无论是测电压、电流，还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势C多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部供应电流的D用多用电表测电压、电流、电阻时，电流都是从红表笔流入的答案AD解析多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的，当用多用电表测量电压、电流时，使表头指针转动的“电源”在外部，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表而用欧姆挡测电阻时，使表头指针转动的电源在多用电表内部，此时，电流仍是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，所以此时黑表笔电势高于红表笔电势，由以上分析可知，A、D对，B、C错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指在电阻挡的“”处B每换一次挡位，都必需重新进行欧姆调零C在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔D测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的挡位来测量答案ABC解析指针偏角小，示数大，应换用倍率大的挡位重新测量，故D错误题组二欧姆表的原理3用欧姆表测一个电阻的阻值R，选择旋钮置于“10”挡，测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定()AR150 BR1 500 C1 000 R1 500 D1 500 R2 000 答案C解析表盘右疏左密，所以指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定1 000 R1 500 ，故选C.4如图1所示为简洁欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig300 A，内阻Rg100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电源的电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_色，按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心，则Rx_ k.图1答案红55欧姆表调零时将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮使表头指针满偏由于欧姆表中的电池用久了以后，电动势将变小，这时回路的总电阻将比电池新的时候_，在两表笔间接上一个电阻使表的指针指在满刻度的1/2处，这时指针的指示值比实际所接的电阻值_，用这样的欧姆表来测量电阻时，测量值比真实值_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)答案偏小偏大偏大题组三综合应用6如图2所示为欧姆表刻度盘，未使用时指针指A，两表笔短接时指针指B.若欧姆表的总内阻为24 ，C是A、B的中点，D是A、C的中点，则D点的刻度值为_.图2答案72解析由欧姆表原理知：Ig，当指针指D点时，电流为满偏电流的，则由得：Rx3R内72 .7在如图3所示的电路中，电源的电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，电流表满偏电流Ig10 mA，电流表电阻Rg7.5 ，A、B为接线柱图3(1)用一根导线把A、B直接连起来，此时，应把可变电阻R1调整为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？(2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150 的定值电阻R2，电流表指针指着多少刻度的位置？(3)假如把任意电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值有什么关系？答案(1)142 (2)5 mA(3)R150 解析(1)因电流表电阻Rg的值不能忽视，此时可以把电流表视为一个电阻来计算由闭合电路欧姆定律，有Ig从中解出可变电阻R1Rgr(7.50.5)142 这表示，当两个接线柱直接连到一起，且表头指针恰好满偏时，可变电阻R1的值需调整到142 .(2)保持可变电阻R1的值不变，把R2150 接在A、B之间，设这时电流表读数为I2，由闭合电路欧姆定律得：I2A0.005 A5 mA这表示，接入R2后，电流表指针指在“5 mA”刻度的位置(3)把任意电阻R接到A、B之间、设电流表读数为I，则I代入数值后，得I解出R150