高中物理第二章恒定电流第八节多用表的原理第九节实验：练习使用多用电表课堂探究学案新人教选修.docx

第八节 多用表的原理 第九节 实验：练习使用多用电表课堂探究探究一 正确理解欧姆表测电阻的原理问题导引如图是某常用欧姆表，请思考：欧姆表的刻度分布具有什么特点？欧姆表的最左边刻度值为何标无穷大？提示：欧姆表的刻度是不均匀的，指针在最左边时，电流为零，说明电阻无穷大，指针在最右边时，电流最大，电阻最小，说明被测电阻为零名师精讲1欧姆挡测电阻的原理如图所示欧姆表测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律，所以通过表头的电流为I，Rx与电流I一一对应，故可以将表盘上的电流值改为电阻值，从表盘上直接读出电阻的数值，这样就制成了一个欧姆表其中，R也叫调零电阻，RRgr为欧姆表的内阻2刻度标注刻度标注方法标注位置0红、黑表笔相接，调节调零电阻，使指针满偏，被测电阻Rx0满偏电流Ig处红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻Rx电流为零处中值电阻RxrRRg刻度盘正中央Rx红黑表笔接Rx，Ix，Rx与Ix一一对应与Rx对应电流Ix处特别提醒 （1）欧姆表的刻度不均匀，且由右向左刻度越来越密，要尽可能利用欧姆表的刻度盘的中央部分（2）流过欧姆表的电流是内部电源提供的，流过电压表、电流表的电流是外电路的电源提供的【例1】 如图所示是欧姆表的工作原理图（1）若表头的满偏电流为Ig500 A，干电池的电动势为1.5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中.电流刻度050 A100 A200 A250 A300 A400 A500 A电阻刻度0（2）这只欧姆表的总内阻为_ ，表针偏转到满刻度的时，待测电阻为_ .解析：（1）对应电流“0”刻度和满偏电流“500 A”的电阻刻度分别为“”和“0”由闭合电路欧姆定律得，调零时：Ig，所以欧姆表总内阻R内RgrR03 000 .测量电阻Rx时：I，RxR内，当I50 A时，Rx 3 000 3104 3103 2.7104 .同理可求出，100 A、200 A、250 A、300 A、400 A时，对应的电阻分别为1.2104 、4.5103 、3103 、2103 、750 .（2）当表针偏转到满刻度的处时，RxR内 3 000 6 000 .答案：（1）2.7104 1.2104 4.5103 3103 2103 750 （2）3 0006 000题后反思 欧姆表的总内阻R ，电阻调零时，有Ig.故R RgrR0，当测电阻Rx时，若IxIg，则RxR RgrR0.此时RxR 叫中值电阻，中值电阻是选择倍率的依据，中值电阻随倍率的改变而变化探究二 多用电表的使用问题导引某同学用多用电表测一电阻的阻值，当他用100测量时，发现电表指针偏转角度较小，试问：（1）他该选用多大挡位重测电阻？在转换挡位后直接测量电阻，他的做法是否有疏漏？（2）他测完电阻后应将挡位开关置于什么位置？提示：（1）指针偏转角度较小，说明被测电阻很大，应改用1 k测量，换挡后要重新进行欧姆调零；（2）使用完毕后，将开关置于OFF挡名师精讲1使用多用电表测电阻的步骤（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定位螺丝，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，调整调零电阻旋钮，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（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）使用后，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，应把电池取出特别提醒 使用欧姆表测电阻时，也要合理选择倍率，使指针尽可能指在中间刻度线附近，一般应在R中4R中之间【例2】 用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上_a将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c旋转S使其尖端对准欧姆挡1 kd旋转S使其尖端对准欧姆挡100e旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_.解析：测量几十千欧的电阻Rx，我们一般选择较大的挡位先粗测，使用前应先进行调零，然后依据欧姆表的示数，再更换挡位，重新调零，再进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大挡，拔出表笔欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 k.答案：cabe30104题后反思 了解欧姆表的原理和结构是正确使用和操作欧姆表的基础触类旁通 根据例2图中所示指针位置，若选择开关对准直流10 mA挡，则被测电流为_mA；若选择开关对准直流50 V挡，则被测电压为_V.解析：直流电流10 mA挡读第二行“010”一排，最小刻度值为0.2 mA，因为指针指到4.4 mA和4.6 mA中间，所以读成4.5 mA；直流电压50 V挡读第二行“050”一排，最小分度值为1 V，估读到0.1 V，所以读数为22.523.1 V之间均可以答案：见解析3用多用电表探究黑箱（1）常见元件的特性及测量元件特性不分极性，正向、反向电阻大小相等单向导电性，正向、反向电阻差值很大直流电路中相当于断路，欧姆表测量时指针先偏转，又回到“”刻度提供电压，用电压表测量，如果在两测量点间电压最大，说明两点间有电源（2）探究黑箱问题的基本思路首先用电压表测量各接点电压，若电压不为零，则黑箱内有电源存在，且电压最大的接点间为电源若电压为零，则电路内无电源，改用欧姆表测量，若正反电阻恒定，则其间为定值电阻；若指针摆动一下又返回，则其间有电容器；若其间存在正、反向电阻差说明其间有二极管结合串、并联电路的特点，再加以判断【例3】把一只电阻和一只半导体二极管串联装在盒子里，盒子外面只露出三个接线柱A、B、C，如图所示，今用多用电表的欧姆挡进行测量，测量的阻值如表所示，试在虚线框内画出盒内元件的符号和电路.红表笔ACCBAB黑表笔CABCBA阻值有阻值阻值同AC测量值很大很小很大接近AC间电阻点拨：先根据各元件的特性判断元件的种类，再根据测量过程中的现象分析电路的连接方式解析：由于A、C间与C、A间电阻相同，所以知A、C间只有电阻，没有二极管C、B与B、C间电阻一个很大，另一个很小，说明C、B间只有二极管，且正极与C连接A、B间电阻很大，B、A间电阻接近A、C间电阻，说明A、B间是电阻与二极管串联电路结构如图所示答案：见解析题后反思 用多用电表探测黑盒内的电学元件及电路结构，一般先用电压挡判断盒内有无电源，在确认黑盒内没有电源的情况下，然后再用欧姆挡判断盒内有无二极管和电阻，最后根据测量数据分析盒内电学元件的连接方式4分析电路故障的常用方法电路故障一般都含有两方面内容：一是故障的性质，即短路还是断路；二是故障的位置，即故障发生在哪个元件上所以一个电路中的故障，要从这两个方面分析只有确定了电路故障的性质和故障发生的位置，才能完整地确定出电路的故障（1）根据串、并联电路的特点判断电路故障的判断问题可以考查对电路的组成（结构）、特点等知识的理解程度因此，把握电路的结构、特点是解决这类问题的前提（2）用电压表判断电路故障的方法电压表有示数的原因：电压表两接线柱间含电源部分的电路为通路，同时与电压表并联的部分电路没有短路现象发生时，电压表有示数电压表无示数的原因：a电压表两接线柱间含电源部分的电路为断（开）路b电压表两接线柱间含电源部分虽然为通路，但与电压表并联的部分电路出现了短路现象【例4】 如图是某同学连接的实验实物图闭合开关后A、B两灯都不亮他采用下列两种方法对故障原因进行排查：（灯泡A、B的规格均为2.5 V、1 W，滑动变阻器为10 、1 A）（1）应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于_挡A2.5 V B10 V C50 V D250 V该同学的测试结果如表1所示，则在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触_（选填“a”或“b”）测试点电压示数a、b有示数b、d有示数c、d无示数d、f有示数测量点表针偏转情况c、dd、ee、f表1 表2根据测量结果，可以判断的故障是（）A灯A短路 B灯B短路Cc、d段断路 Dd、f段断路（2）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的结果是（）A灯A断路 B灯B断路 C灯A、B都断路 Dd、e间导线断路解析：（1）由实物图示可知，电源由4节干电池组成，电源电动势E6 V，用多用电表直流电压挡测量时，应选满偏电压为10 V的较合适根据电流应从红表笔流入，黑表笔流出的原则，红表笔应连电源正极，即接a.可用排除法确定电路故障，接a、b时有示数，说明从电源正极到a处，电源负极至b处，无断路；b、d有示数，说明a与d之间未断路，c、d无示数，说明e、f、b间有断路；d、f有示数，说明f、b间无断路，故可确定断路在d、f间另外不可能是A或B灯短路，因为一只灯短路，并不影响另一灯发光（2）根据c、d，d、e，e、