《高中物理 第二章 恒定电流 2.8 多用电表知识导学案 新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第二章 恒定电流 2.8 多用电表知识导学案 新人教版选修3-1（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、8 多用电表问题探究 在实际生活中，大家都经常遇到一些电路问题.比如在晚上想看电视转播却发现电视荧光屏不亮；正要做饭时，却发现电热锅不热；一根有包皮的电源线，需要检查是否是中间断路；一只小灯泡不亮需要检查是否是灯丝断路生活中的这些问题需要用到电压表、电流表、欧姆表来检查故障.如何将我们常用的电压表、电流表、欧姆表组成一个多量程的多用电表呢？在测量用电器的电阻时能否将用电器连入电路测量？自学导引1.欧姆表（1）改装原理：_（2）欧姆表内部构造：如图2-8-1所示，G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流表，R是可变电阻，也叫_，电池的电动势是E、内阻为r.图2-8-1 当红、黑表笔相接触时，如图2-
2、8-2甲所示，相当于被测电阻为_.调节R的值，使电流表的指针达到满偏Ig=E(R+Rg+r)，所以电流表的满刻度处被定为电阻挡的_.图2-8-2 当红、黑表笔不接触时，如图2-8-2乙所示，相当于被测电阻_，此时电流表_的指针指零，所以电流表的位置是电阻挡刻度的“”位置. 当红、黑表笔间接入某一电阻Rx时，如图2-8-2丙所示，通过电流表的电流为I=.一个Rx对应一个电流值，我们可以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Rx的值. 中值电阻:电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的Rx值叫中值电阻，R中=R内=Rg+r+R.（3）刻度特点：欧姆表的刻度是_的，零刻度在刻度
3、盘最_，越往左刻度的密度越大，读数时要注意.在_附近读数比较准确.（4）注意：欧姆表指针的偏转角越大时，说明流过欧姆表的电流_，也说明待测电阻_；欧姆表内的电池用久了，它的内阻变得很大，这时欧姆表测出的电阻值误差就比较大了.从原理可知，这时的电阻测量值_；欧姆表的红表笔连接的是表内电源的_，黑表笔连接的是表内电源的_，因此电流还是从红表笔_，从黑表笔_.答案：(1)闭合电路欧姆定律(2)调零电阻 零 零点 无穷大 零刻度(3)不均匀 右边 中值电阻(4)越大 越小 偏大 负极 正极 流进 流出2.多用电表（1）性能：多用电表，通常叫万用表，它是实际生活中在电器安装、使用、维修过程中必备的常用的
4、仪表.万用表具有用途多、量程广、使用方便等优点，它可以用来测量_、_、_和_，而且每一种测量又具有多个量程.虽然使用方便，但是其准确度稍低.（2）原理：多用电表由一只灵敏的直流电流表(表头)与若干元件组成测量电路，每进行一种测量时只使用其中的一部分电路，其他部分不起作用.答案：(1)交流电压 直流电压 直流电流 电阻3.多用电表的使用（1）测量直流电压：操作步骤如下.将功能选择开关旋转到直流电压挡.根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估测待测电压值，应按照由_到_的顺序，先将选择开关旋转到_上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程进行测量.测量时，用红黑测试表笔使多用电表跟小灯泡L并
5、联，注意使电流从_流入多用电表，从_流出多用电表，检查无误后再闭合开关S.根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数.（2）测量直流电流：仿照测直流电压的步骤进行测量，但需注意此时多用电表是_入电路中.（3）测量电阻：测量电阻时要注意：改变电阻挡的量程时，需要重新调整电阻挡_.电阻挡有若干个量程挡位，分别标有1，10，100，意思是指针示数乘以相应的倍率，就是所测得的电阻值.（4）测二极管的正反电阻： 二极管具有_，加正向电压时电阻_，加反向电压时，电阻值_. 将多用电表打到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接二极管“正”极、红表笔接“负”极时，电阻示数_，由此可以判
6、断出二极管的极性.答案：(1)大 小 最大量程 红表笔 黑表笔(2)串联(3)调零旋钮(4)单向导电性 很小 很大 较小疑难剖析一、多用电表的使用方法(1)测量前，先检查表针是否停在左端的“0”位置，如果没有停在“0”位置，应用小螺丝刀轻轻地转动表盘下面中间的调整定位螺丝，使指针指零，通常称为机械调零.然后将红表笔和黑表笔分别插入正(+)、负(-)测试笔插孔.(2)测量时，应把选择开关旋到相应的测量项目和量程上，读数时，要用与选择开关的挡位相应的刻度数.(3)测量电阻时，还要注意以下几个方面： 选挡：选择欧姆挡量程时，应尽可能使指针指在中央刻度的位置附近.把选择开关旋到欧姆挡上，并根据估测电阻
7、的大小，选择好选择开关的量程. 调零：把两根表笔接触，调整欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上.(注意：电阻挡的零位在刻度的右端) 测量(读数)：把两只表笔分别与待测电阻的两端相接，进行测量，表针示数乘以量程倍率数，即为待测电阻的阻值.另外，在测量电阻时，待测电阻要与电源和别的电器元件断开,且不要用手同时接触表笔的金属杆. 测试完毕，应将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.如果欧姆表长期不用，应取出表内的电池.二、关于欧姆挡的选挡1.从理论上讲，欧姆表可直接测量从零至无限大之间任何阻值的电阻，但由于面板刻度不均匀，使得在零值附近和无限大值附近很难准确地读出
8、被测电阻的数值(测量误差很大).一般来说，欧姆表刻度标尺长度的1090之间为有效工作刻度.另外当Rx=R内，即在中值附近时，指针偏角与Rx的关系比较接近线性，刻度较均匀，因此，在具体测量时，最好使指针位于中央附近，这就是选挡的依据.2.在使用欧姆表前，首先应估测待测电阻的大小，选择合适的挡位(通常按大量程挡向小量程挡次序选择).如果选择的挡次不合适，则应重新选挡即换挡，若指针偏角较小，则应选择倍率高一挡的挡次，反之则选低一挡的挡次.每次换挡须重新电阻调零后方可进行测量.【例1】有关欧姆表的使用，下列说法中正确的是（ ）A.更换测量挡时，需要重新调零B.测量电阻时，表的指针偏转角度越大，误差就越
9、小C.使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“OFF”挡D.如果指针相对电流零刻度偏转太小，应改用大量程测量思路分析：欧姆表的指针指在中值电阻附近时，读数误差较小，由于电阻的测量值等于表面示数乘倍率，指针相对电流零刻度偏转太小，即电阻的表面示数太大，说明倍率太小，应增大倍率，即改用较大量程挡测量.为了安全，使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“OFF”挡.欧姆表使用时，每换一次挡必须重新调一次零.答案：ACD温馨提示：欧姆表的使用是本节的重点，在进行实验操作时一定要向学生讲清楚欧姆表的工作原理,及如何进行读数、实验完毕后如何整理仪器等注意事项.【例2】用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻
10、值.若将选择倍率的旋钮拨至“100 ”的挡时,测量时指针停在刻度盘0 附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤：A.将两根表笔短接B.将选择开关拨至“1 k”挡C.将选择开关拨至“10 ”挡D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数E.调节调零电阻,使指针停在0 刻度线上F.将选择开关拨至交流电压最高挡上 将上述中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理的顺序是_（填写步骤的代号）；若操作正确,上述D步骤中，指针偏转情况如图2-8-3所示，则此未知电阻的阻值Rx=_.图2-8-3思路分析：用多用电表的欧姆挡测未知电阻时，指针停在中值(中心位置)附近时测量误差较小，当用“100 ”的挡
11、测量时,指针停在0 附近，说明该待测电阻的阻值相对该挡比较小，为了提高测量精度，应降低倍率“10 ”的挡来测量.换挡之后，必须重新调零，之后再接入未知电阻进行测量和读取数据，测后暂不使用此多用电表，应将选择开关置于交流电压最高挡上，这是为了安全，保证电表不受意外损坏.如下次再使用这个表测电流、电压等其他量时，一旦忘了选挡，用交流电压最高挡虽然测不出正确结果，但不会把电表烧坏.答案：C、A、E、D、F Rx=160 思维陷阱：空置状态的欧姆表指针在“” 的位置，因此，指针偏转角太小，说明待测电阻太大，而指针偏转角太大，说明待测电阻太小，这两种情况都不便于读出准确示数，通常表头指针指在中间刻度附近
12、，可方便读出较准确数值.就本题来说很容易忽视换挡后重新调零，这是值得注意的问题.三、关于晶体二极管 晶体二极管是用半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图2-8-4所示.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通(如图2-8-5甲所示)；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止(如图2-8-5乙所示).图2-8-4图2-8-5四、电学黑盒问题的分析方法 一般的“电学黑盒”有四种，一是纯电阻黑盒，二是纯电源黑盒，三是由电阻和电源组成的闭合电路黑盒，四是含电容器、二极管的黑盒. 为了根据对黑盒外部接
13、线柱的测试结果，判定黑盒内部的元件的种类和电路的连接方式.除了应熟悉电路的基本规律之外，还必须善于利用电压表和万用表欧姆挡进行测试(注意：若要用欧姆表测试，必须用电压表判定盒内无电源后，才能进行.想一想,为什么?)，并对结果作出正确的分析和判断.一般判断的依据如下:(1)电阻为零,两接线柱由无阻导线短接.(2)电压为零，有下述可能性. 若任意两接线柱之间电压均为零盒内无电源. 若有的接线柱之间电压为零： 两接线柱之间电压为零； 两接线柱中至少有一个与电源断路； 两接线柱之间有电动势代数和为零的反串电池组.(不要求掌握)(3)电压最大,两接线柱间有电源(4)正向和反向电阻差值很大,两接线柱之间有
14、二极管.(5)有充放电现象(欧姆表指针偏转，然后又回到“”刻度)，即两接线柱之间有电容器.在分析和解答黑盒问题时，还必须注意问题的多解性.因为不同的内部结构，其外观表现往往相同，所以不仅答案多种多样，而且在无条件限制时，还可能有无数多解答.“黑盒问题”的这一特点，对培养求异思维能力具有特殊意义.用多用电表测判黑箱内电学元件的思路：【例3】在图2-8-6所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源，电阻R1、R2及另外两根导线都是完好的，为了查出断导线，某学生想先将多用电表的红表笔直接接在电源的正极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示数.在下列选挡中符合操作规程的是（ ）图2-8-6A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡C
