2019_2020学年高考物理主题2电路及其应用8多用电表的原理学案（必修3）

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1、8　多用电表的原理[学科素养与目标要求]　物理观念：1.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.了解多用电表的基本结构.4.知道多用电表的测量功能.科学思维：1.知道同一表头改装成电压表、电流表、欧姆表的原理.2.进一步提高应用闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律分析问题的能力.一、欧姆表的原理1.内部结构：由表头、电源和可变电阻三部分组成.如图1所示.图12.测量原理(1)原理：依据闭合电路欧姆定律制成，由电流表改装而成.(2)测量：如图2所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的

2、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2二、多用电表1.用途：共用一个表头，可以分别测量电压、电流和电阻等物理量.2.最简单的多用电表原理图：如图3所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用；接通2时，可作为欧姆表使用；接通3时，可作为电压表使用.图31.判断下列说法的正误.(1)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连.(×)(2)欧姆表的刻度盘是均匀的.(×)(3)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆

3、挡是共用一个表头.(√)(4)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电源的.(×)2.欧姆表所用电源的电动势为3V，满偏电流为3mA，则欧姆表的内电阻rΩ为________Ω.答案　1000解析　rΩ＝＝Ω＝1000Ω.一、欧姆表测电阻的原理如图所示是多用电表的表盘.(1)为何欧姆表的零刻度在表盘的右端？(2)欧姆表的刻度为何是不均匀的？(3)刻度盘的中间刻度值有什么重要意义？答案　(1)当红、黑表笔短接时，调节可变电阻，使电流表指针满偏，所以在电流表满刻度处标电阻“0”.如图甲所示.　　甲　　　　　　　乙

4、(2)由闭合电路欧姆定律得I＝，I与Rx不成正比，所以欧姆表的刻度不均匀，如图乙所示：(3)欧姆表满偏调零时，Ig＝测量指针指在中值时＝得Rx中＝r＋Rg＋R＝r内.1.原理(如图4所示)图42.欧姆表表盘的刻度标注刻度标注方法标注位置“0Ω”红、黑表笔相接，调节调零旋钮，使指针满偏，被测电阻Rx＝0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Rx中＝r＋R＋Rg＝r内刻度盘正中央“Rx”红、黑表笔接Rx，Ix＝，Rx与Ix一一对应与Rx对应电流Ix处例1　把一量程6mA

5、、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图5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5(1)变阻器选用________.(2)红表笔接________端，黑表笔接________端.(填“M”或“N”)(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2mA刻度处，则电阻值应为________；若指在电流表3mA刻度处，则电阻值应为________.(4)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

6、测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).答案　(1)C　(2)N　M　(3)1000Ω　500Ω　(4)偏大解析　(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.(4)当电池电动势变小，内阻变大时，欧姆表重新调零，由于满偏电流I

7、g不变，由公式Ig＝，欧姆表内阻得调小，待测电阻的阻值是通过电流表的示数体现，由公式I＝＝＝，可知当r内变小时，接入同样的被测电阻，通过的电流变小，欧姆表读数变大.[学科素养]　通过解欧姆表的相关问题，让闭合电路欧姆定律在学生头脑中得到升华，这体现了“物理观念”的学科素养.提出在使用过程中如果电源电动势变小怎么办这个物理问题，并在探究过程中得到结论，这体现了“实验探究”的学科素养.针对训练1　(2018·新余市高二第一学期期末)如图6所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中电源电动势E＝1.5V.改装

8、后若将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置，则1.5mA刻度处应标________Ω，1mA刻度处应标________Ω.图6答案　500　1000解析　欧姆表内阻：R内＝＝Ω＝500Ω，电流为1.5mA时，解得：R＝500Ω；电流为1mA时，I′＝＝＝0.001A，解得：R′＝1000Ω.二、多用电表的改装原理1.多用电表的改装原理：如图7甲、乙、丙所示，分