高中物理 选修31 第八节多用电表的原理第九节练习使用多用电表 学案 导学案.docx

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高中物理选修31第八节多用电表的原理第九节练习使用多用电表学案导学案

高二年级，物理学科选修3——1

课题：

第二章、第八节、多用电表的原理第九节、练习使用多用电表课型：

新授课

学习目标：

知识目标：

1、通过对欧姆表的讨论，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力，知道欧姆表测量电阻的原理。

了解欧姆表的内部结构和刻度特点

2、了解多用电表的基本结构，通过实际操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻

3、会用多用电表测量二极管的正反向电阻，并据此判断二极管的正、负极，会用多用电表探索简单黑箱中的电学元件。

能力目标：

通过实际操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻

情感目标：

培养学生理论联系实际的情感能力

学习重点：

知道欧姆表测量电阻的原理。

学习难点：

学会使用多用电表测量电压、电流和电阻

学习过程：

一、学生自主学习：

1、基础知识梳理：

（1）欧姆表：

内部结构：

，，三部分组成。

原理：

欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的，电路原理如图所示。

首先要把红黑表笔短接，调整滑动变阻器R0，使标头指针满偏，此时满足闭合电路欧姆定律：

Ig=E/（Rg+R0+r），将红黑表笔之间接一只被测电阻Rx，此过程中满足：

I=E/（Rg+R0+r+Rx）若将表盘上的电流刻度改刻成电阻值，根据上述函数关系可知，电阻表盘刻度不均匀。

思考：

欧姆表的红表笔接内部电源的正极吗？

（2）多用电表：

A、多用电表的性能：

多用电表具有用途多、量程多、使用方便等优点，是生产生活中如电器安装、使用、维修过程必备的常用仪器。

可以用来测量、、、等物理量，而且可以用来判断电路故障。

B、多用电表的原理：

多用电表由一只改装而成，每进行一种测量只是用其中一部分电路，其他部分不起作用。

是通过一个或两个多功能旋转开关来改变内部电路结构的。

用多用电表测电流时，把旋转开关旋到电流挡的合适挡位，内部的电路就被接通，开关旋转到电压挡位或电阻挡，表内电路或电路就被接通。

C、在不使用多用电表时，应将旋转开关旋到挡，若长期不使用，应将

取出。

（3）实验：

多用电表的使用

A、用多用电表测量电压。

a、测交流电压时，将选择开关旋到交流电压挡的合适挡位上不需要区分红黑表笔，直接并联到被测的电路上就可以。

b、测量直流电压时，将选择开关旋到直流电压的合适挡位上，必须区分红、黑表笔，红表笔插正极插孔，接的是表头的；黑表笔插负极插孔，接的是表头的，测直流电压时，红表笔的接触点的应比黑表笔的高。

B、用多用电表测量电流。

将选择开关旋到直流电流挡的合适挡位上，红黑表笔串入电路测量直流电流时，电流应从

流入电表。

使用欧姆表测电阻时，红表笔接的是表内电源的负极，电流从欧姆表的

流出，经被测电阻从流入。

C、用多用电表测量电阻。

a、选挡：

估测待测电阻的阻值，将选择开关拨到适当倍率。

b、调零：

将红黑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。

c、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，其值就是被测电阻的阻值。

重难点突破：

1、欧姆表的原理：

内部电路如图所示，原理是根据闭合回路的欧姆定律测量。

（1）刻度为什么不均匀？

（2）“调零”原理：

2、多用电表的测量原理：

（1）测直流电流和直流电压的原理

这一原理实际上是电路的分流和分压原理，按照下图，将其中的转换开关接1或者2时测直流电流；接3或4时测直流电压。

转换开关接5时，测电阻。

（2）多用电表电阻挡（欧姆挡）测量电阻的原理：

多用电表欧姆挡测量电阻电路原理如上图所示，当待测电阻Rx接入图示电路后形成了闭合电路，由闭合电路欧姆定律可知，流过表头的电流为：

I=E/（R/+r/+r+Rx）,式中r/是R1和R2串联后与Rg的并联等效电阻，R/是R5和R6串联等效电阻，此式可得Rx=（E/I）－r－r/－R/，可见，Rx与I有着一一对应关系，如果在刻度盘上有直接标出与Ix对应Rx的值，则就能从刻度盘上直接读出待测电阻Rx的值。

（3）多用电表电阻挡（欧姆档）的刻度。

在

（2）中，（R/+r/+r）为欧姆挡的内阻R内，所以I=R/（R内+Rx）

当多用电表未接入电阻时，处于断路状态，即当Rx为无穷大时，电路中没有电流，指针不偏转，故刻度盘最左端为电阻∞处。

当多用电表两表头直接相连，即Rx=0时，电路中电流最大，指针满偏，故电阻零刻度在最右端满偏电流处，此时，Ig=E/R内①（Ig为表头满偏电流）；当表头指针半偏时，此时阻值为Rx，则有Ig/2=E/（R内+Rx）②，有①②得：

R内=Rx，即此时被测电阻阻值等于欧姆挡内阻，这时的电阻又叫中值电阻。

由上面的分析可知，在欧姆表的刻度盘上，标出的刻度从零到无穷大，由于I与R的非线性关系。

表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的，电阻越大，在刻度盘上刻度值跨度越大。

使得在零值附近和无穷大附近很难准确地读出被测电阻的数值（测量误差很大，所以欧姆表只能粗略地测电阻）

3、多用电表的使用：

（1）使用步骤：

①,

.

②选挡：

，

.

③，

。

④。

⑤。

⑥。

（2）量程选择：

（3）误差分析：

①

②

③

4、多用电表的应用：

（1）测量二极管的正反向电阻。

①关于晶体二极管。

②测正向电阻：

③测反向电阻：

（2）电学黑箱问题分析。

判断黑箱内元件的依据：

①电阻为零——

②电压为零——

③电压最大：

④正向和反向电阻值差很大——

⑤有充放电现象：

⑥

典例分析：

题型一：

欧姆表的原理：

（难）例1、图示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=300μA，内阻Rg=100Ω，可变电阻R的最大阻值为10KΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，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央，则Rx=KΩ。

若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比较（选填“变大”“变小”或“不变”

题型二：

多用电表的使用

（中）例2、

（1）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档的零刻度，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×1K

d、旋转S使其尖端对准欧姆挡×100

e、旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔

根据上图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为Ω。

（2）下述关于多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（）

A、测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量。

B、测量电阻时，如果红黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

C、测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开

D、测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零。

题型三：

多用电表检测二极管的特性：

（难）例3、用多用电表欧姆挡（×100）测量三只晶体二极管其结果依次如图A、B、C所示，由图可知，图中的二极管是好的，该二极管的正极是端。

题型四：

利用多用电表探测“电学黑箱”：

（难）例4、把一只电阻和一只半导体二极管串联接在盒子里，盒子外面露出三个接线柱A、B、C，如图所示，今用多用电表的欧姆挡进行测量，测量的阻值如下表所示，试在虚线框内画出盒内元件的符号和电路。

红表笔

A

C

C

B

A

B

黑表笔

C

A

B

C

B

A

阻值

有阻值

阻值同

AC测量值

很大

很小

很大

接近AC

间电阻

当堂达标检测：

（易）1、关于欧姆表，下列说法正确的是：

（）

A、欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的

B、由于电流和电阻成反比，所以刻度盘上的刻度是均匀的。

C、使用欧姆表时，选择好一定量程的欧姆档后首先应该将两表笔短接，进行电阻调零。

D、当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时，可不必进行电阻调零。

（易）2、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正（+）插孔，则（）

A、测电压时电流从红表笔流入多用电表；测电阻时电流从红表笔流出多用电表。

B、测电压、测电阻时电流均从红表笔流入多用电表

C、测电压、测电阻时电流均从红表笔流出多用电表

D、测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表

（中）3、如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。

（1）如果用×10挡测量电阻，则读数为Ω

（2）如果用直流10mA挡测量电流，则读数为mA

（3）如果用直流5V挡测量电压，则读数为V

（中）4、某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只约为几千欧电阻的阻值。

A、电流表，满偏电流为1mA，内阻为20ΩB、电流表，满偏电流为0.6A，内阻为5Ω

C、电动势15V，内阻5Ω的直流电源D、电动势3V，内阻3Ω的直流电源

E、最大阻值为5000Ω的滑动变阻器F、最大阻值为100Ω的滑动变阻器

（1）以上器材应选用（填字母），并画出所组装的欧姆表的内部电路结构图

（2）欧姆表调零后，滑动变阻器接入电路部分的阻值为Ω

（3）若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一，则此电阻的阻值约为

Ω

（4）如果电池长期未用，导致电阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。

（难）5、如图所示，一只黑箱有A、B、C三个接线柱，已知黑箱内的电学原件只有两个，某同学利用多用电表电压挡测量，各接线柱间电压均为零，利用欧姆挡依次进行6此测量，将每次红黑表笔的位置、测得的阻值填入表中。

黑表笔

B

A

B

C

C

A

红表笔

A

C

C

A

B

B

阻值/KΩ

5.2

2

9.5

2

∞

∞

试画出黑箱中的电路图。

第二课时：

学生练案

（易）1．下列说法正确的是（）

A．欧姆表的每一挡的测量范围是从0到∞

B．用不同挡次的欧姆表测量同一电阻的阻值，误差大小是一样的

C．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越大

D．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误差越小

（易）2、使用多用表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值（）

A．比真实值大B。

比真实值小C．与真实值相等D。

可能比真实值大，也可能小

（易）3、用伏安法测某一电阻Rx的阻值，用电流表外接法测得结果为R1，用电流表内接法测得结果为R2，电阻准确值为R，则R1、R2和R的关系应为（）

A．R1>R>R2B.R1R1,R>R2D.R

（中）4．一学生用多用电表测电阻。

他在实验中有违反使用规则之处。

他的主要实验步骤如下：

①选择开关扳到“×1k欧姆档上；

②把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；

③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针几乎满偏；

④换用“×100”的欧姆挡，发现这时指针的偏转适中，随即记下欧姆数值；

⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。

这个学生在测量时已注意到：

待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆。

这个学生在实验中违反了哪一或哪一些重要的使用规则？

（易）5．某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值。

指针指示位置如图所示。

则这电阻阻值是。

如果要用这多用表测量一个约200Ω的电阻，为了测量比较准确，选择开关应选欧姆挡的。

（易）6．用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时，首先把选择开关拨到_______挡，然后把多用电表联在电路中，则电流应从表笔流入，从表笔流出。

（中）7、若某欧姆表表头的满偏电流为5mA,内接一节干电池，电动势为1.5V，那么该欧姆表的内阻为_______Ω，待测电阻接入红、黑表笔之间时，若指针转至满刻度的

处，则待测电阻的阻值为_______Ω。

（中）8、采用电流表内接电路时，电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.48A，电流表内阻为0.50Ω，求被测电阻的真实值为_______

（难）（多选）9、如图所示是简化的多用电表的电路。

转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断他们中的正确说法：

（例1）

A．S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大

B．S与3、4连接时，多用表就成了电流表，且前者量程较大

C．S与3、4连接时，多用表就成了电压表，且前者量程较小

D．S与5连接时，多用表就成了欧姆表，且5接线柱为红表笔

（中）10、多用电表直流电流测量电路原理如图所示，设表头满偏电流Ig＝200μA，内阻Rg＝100Ω，图中R1与R2的大小应为多少？

教学反思：

答案：

例1、红5变大

例2、

（1）c、a、b、e30K

（2）AC

例3、Bb

例4、

当堂达标检测：

1、AC2、B3、

（1）60

（2）7.2（3）3.59

4、

（1）A、D、E

（2）2977（3）6000（4）准确

5、