2017_2018学年高中物理第二章恒定电流第11讲多用电表的原理学案新人教版选修3_1

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1、多用电表的原理[目标定位]　1.知道欧姆表测量电阻的原理，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力.2.了解欧姆表的内部结构和刻度特点.3.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能．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＝.改变被测电阻Rx的阻值，电流I随着改变，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，调节滑动变阻器

2、使电流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路欧姆定律知Ig＝，故欧姆表内电阻R内＝＝r＋Rg＋R.深度思考(1)当红、黑表笔短接时，指针指示的位置标出的电阻值为多少？红、黑表笔断开时，指针指示的位置标出的电阻值为多少？(2)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　(1)0　∞　(2)相等例1　把一量程6mA、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图2所示，现备有如下器材：A.电源E＝3V(内阻不计)；B.变阻器0～100Ω；C.变阻器0～500Ω；D.红表笔；E.黑表笔．图2(1)变阻器选用________．(

3、2)红表笔接________端，黑表笔接________端．(3)电流表2mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________；电流表3mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________．解析　(1)两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏Ig＝，解得R0＝400Ω，故变阻器应选C.(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端．(3)电流I＝2mA时，有I＝，解得Rx＝1000Ω.电流I′＝3mA时，I′＝，解得Rx′＝500Ω.答案　(1)C　(2)N　M　(3)1000Ω　500Ω(1)当红、黑表笔断开时，电流表中

4、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，调节欧姆调零旋钮，使电流表指针满偏，所以在电流满偏处标电阻“0”．(如图3所示)图3(2)I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀．(3)欧姆表偏角(偏角是相对零电流位置或左端的“∞”刻度而言的)越大，表明被测电阻越小．(4)中值电阻：当外加电阻Rx＝r＋Rg＋R时，电流为I＝＝Ig，此时指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻．二、多用电表1．最简单的多用电表原理如图4所示，分别把电流表、欧姆表、电压表的电路示意图组合在一起，就是最简单的多用电表的电路．图4(1)电流表的改装原理：由同一

5、表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表．(2)电压表的改装原理：由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表．(3)欧姆表的改装原理：内部有电源，将对应Rx的电流刻度值改为电阻值即为欧姆表．2．外形构造如图5所示，使用前应该调整“指针定位螺丝”，使其指针指到零刻度．不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置．图5例2　如图6所示是简化的多用电表的电路图．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，请你判断下列说法正确的是(　　)图6A．S与1或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或4连

6、接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表解析　S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1＋R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S与3或4连接时，表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻．综上所述，正确答案为A、D.答案　AD多用电表中电流的流向：红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔.(1)电流挡串联接入

7、电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出.(2)电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“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，电流仍然是“红进、黑出”.1．(欧姆表的原理)用欧姆表测电阻的优点是快捷、方便，缺点是读数不够精确，尤其是当表内电池的电动势下降后，测出的电阻值与真实值之间有较大的差异．如图7甲是一个欧姆表的电路结构图，图乙是其表盘的刻度(该刻度值是按照表内电池电动势为1.5V的正常值而刻制的)．已知在电流满偏刻度的处所标的电阻值为15Ω，如图乙所示．问：图7(1)该