高中物理选修多用电表的原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,一、回顾：将电流表改装成电压表和大量程,的电流表,U,x,Ig,R,V,U,x,=Ig(R,g,+R),Ig,I,x,R,A,I,X,=Ig+,IR,g,R,二、理论探究：能否将电流表改装成直接,测量电阻的仪表呢,?,例,1.,如图电源的电动势,E=1.5V,内阻,r=0.5,电流表满偏电流,I,g,=10 mA,电流表电阻,7.5,A,、,B,为接线柱,.,(1),用导线把,A,、,B,直接连起来,此时应把可变电阻,R,调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流,?,R,A,B,E,r,解：,（,1,）,因电流表电阻,R,g,的值不能忽略，此时可以把电流表视为一个电阻来计算。由闭合电路欧姆定律，有,从中解出可变电阻,R,的值,(2),调到满偏后保持,R,的值不变,在,A,、,B,间接一个,150,的电阻,R,1,电流表指针指着多少刻度的位置,?,R,A,B,E,r,设这时电流表读数为,I,2,，由闭合电路欧姆定律,R,1,(3),如果把任意电阻,Rx,接在,A,、,B,间,电流表读 数,I,与,Rx,的值有什么关系,?,把任意电阻,Rx,接到,A,、,B,之间，设电流表读数为,I,，则,代入数值后，得,解出,R,1,A,B,E,r,Rx,思考与讨论：,通过以上计算有何启发？能否将电流表转换成直接测量电阻的仪表？,如果把电流表,10mA,刻度标为“,0,”,5mA,刻度标为“,150,”,0mA,刻度标为“,”,把其它,电流刻度,都按,R,x,=1.5/I,x,-,150,转换成,电阻,刻度,它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器,?,思考,三、欧姆表,1.,内部电路,:,R,A,B,E,r,Rx,2.,表头,:,0,5,10,15,20,30,40,50,100,200,500,1K,欧姆表的表面有什么特点？,R,g,中值电阻,：电流表的指针指到刻度盘的,中央,时所对应的值,（,R,是调零电阻,）,反刻度、刻度不均匀、左密右疏,I,x,=,E,R,g,+,r,+,R,+,R,x,E,=,R,内,+,R,x,R,x,=,-,R,内,E,I,x,当,R,X,=R,内,时，,当,R,X,=2R,内,时，,当,R,X,=3R,内,时，,指针指在,中间,位置,指针指在,1/3,位置,指针指在,1/4,位置,R,A,B,E,r,Rx,如图所示是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为的电阻时，指针偏转至满刻度,/,处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的,/,处，则该电阻的阻值为,(),A.4R B.5R,C.10R D.16R,D,读数练习,1,、实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，如,10,档、,100,档、,1000,档等，如果实验中选择的是,100,档，图示中各次的电阻分别为多少？,2,、上面的四个数据中，哪一个比较准确？在实际使用中，如何选择欧姆表的量程？,指针指在中间刻度附近时，读数较为准确。,思考与讨论,用欧姆表测某一电阻，发现指针如图所示指在,“,10,”,跟,“,5,”,的正中间，则该电阻的阻值为（）,A,、等于,7.5,B,、大于,7.5,C,、小于,7.5,D,、无法确定,C,思考与讨论,如图所示为欧姆表的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为,300A,，内阻,r,g,=100,，调零电阻最大值,R=50k,，串联的定值电阻,R,0,=50,，电池电动势,E=1.5V,。用它测量电阻,Rx,，能准确测量的阻值范围是,(),A.30,80k,B.3,8k,C.300,800,D.30,80,B,A,A,B,A,A,B,R,1,A,A,B,R,R,头制成一个多用电表呢,?,一个表头能不能让它们共用一个表,问题,电压表电流表和欧姆表都有,A,指针式多用电表,数字式多用电表,多用表的组成,刻度盘,旋钮式,选择开关,欧姆调零旋钮,表笔,机械,调零螺丝,五、多用表的使用,1.,怎样用多用电表测量小灯泡的,电压,?,测量中应注意什么？,(2),将多用表,并联,在待测电路两侧。,(3),红表,笔接,高,电势,黑表笔接低电势。,(4),先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少,?,不要超出电表量程。,(5),读数时一定要正视表针。,（,1,）选择适当的量程（,满量程的,2/3,左右,）,2.,怎样用多用电表测量通过小灯泡的,电流,?,测量中应注意什么？,(2),将电流表,串联,在待测电路中。,(3),让,电流从红表笔流入,从黑表笔流出。,(4),先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少,?,不要超出电表量程。,(5),读数时一定要正视表针。,（,1,）选择适当的量程（,满量程的,2/3,左右,）,选择适当的倍率,（,根据电阻的大致值，旋转选择开关至欧姆档）,测量时指针尽可能达,中间位置,欧姆调零,（,红、黑表笔,短接,，,调节调零旋钮,使指针指向最右方“,0”,处）,测量,（将被测电阻跨接在红、黑表笔间）,注意：,不要用手接触电阻的两引线。,若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡。,但每次换档后必须重新调零。,每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量。,读数,测量值表盘指针示数,倍率,测量完毕,将选择开关旋转到“,off”,档或交流高压档，拔出表笔,长期不用应取出电池。,3,多用表测电阻,读数？,用多用电表测电阻时，若选择“,100”,的欧姆档测量发现（）,A.,指针指在电阻刻度较靠近,0,的某刻度线上，则应换用“,1k”,的欧姆档测量,B.,指针指在电阻刻度较靠近,0,的某刻度线上，则应换“,10”,或“,1”,欧姆档测量,C.,指针指在电阻刻度较靠近的某刻度线上，则应换用“,1k”,的欧姆档测量,D.,指针在电阻刻度较靠近的某刻度线上，则应换用“,10”,或“,1”,的欧姆档测量,BC,练习用多用电表测电阻的实验中有关欧姆表的使用和连接，下列说法中正确的是（）,A.,黑表笔与表内电源正极相连，红表笔与表内电源负极相连,B.,测电阻时，表针偏转角度越大，所测电阻越小,C.,两表笔短接调零时，指针不能指在零位，可在读数时将原来的阻值扣除,D.,读出表盘指示数值，即得测量值,A,R,A,B,E,r,Rx,电流从,欧姆表的,黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入,.,(1),二极管的单向导电性,4,多用电表测量二极管,(2),欧姆表中电流的方向,二极管是一种半导体元件,.,导电特点,:,电流,从正极流入,时电阻较,小,;,电流从正极,流出,时电阻较,大,.,R,x,I,R,小,R,大,(3),测量二极管的,正向电阻,选挡,将选择开关旋至,低,倍率的 欧姆挡,(,例如“,10,挡,),.,欧姆调零,测量,(,将,黑,表笔接触二极管,正,极,红,表笔接触二极管,负,极,),读数,将指针示数乘以倍率得测量值,.,(4),测量二极管的,反向电阻,选挡,将选择开关旋至,高,倍率的 欧姆挡,(,例如,100,档,),.,欧姆调零,测量,:,将,黑,表笔接触二极管,负,极,红,表笔接触二极管,正,极,读数,:,将指针示数乘以倍率得测量值,.,(5),应用,:,判断二极管的正负极,;,判断二极管的好坏,.,正向导通时,电阻约为几百欧姆,;,反向截止时,电阻约为几百千欧,.,正向电阻越小越好,(,不能为零,);,反向电阻越大越好,(,不能无限大,).,二极管,R,1,A,B,E,r,用多用表的欧姆档接电容器：,会看到什么现象？,指针先偏转，然后又缓慢回到“”刻度,原因：电容器在通电瞬间有充电电流，稳定后断路,),1,、,探测电源,多用,电表,的电压,档 探测到读数不为零，,则表明黑箱内有电源,2,、,探测二极管,探测到二次读数相等。,如何用多用电表探索黑箱内的电学元件？,思考与讨论,探测电阻,（互换红、黑表笔位置后）,电容器,指针先偏转，然后又缓慢回,到“”刻度,多用,电表,的欧姆,档,互换红、黑表笔位置,二次读数不相等,思考与讨论,图,A,、,B,、,C,为黑箱上的三个接点,箱内有两个电学元 件与它们相连,为探明内部结构,某同学用多用电表进行了四步测量：（,1,）用直流电压档测量：,A,、,B,、,C,三点间均无电压；（,2,）用欧姆档测量：,A,、,C,间正反向电阻完全相同；（,3,）用欧姆档测量：黑表笔接,A,点，红表笔接,B,点，有电阻；反接后阻值很大；（,4,）用欧姆档测量：黑表笔接,C,点，红表笔接,B,点，有电阻，阻值比第（,2,）步测得的大；反接后阻值很大。请判断黑箱内部有什么元件？它们是怎样连接的？,小结,1,、万用表测电阻的测量原理：,闭合电路欧姆定律,2.,欧姆表盘刻度的原理,原理,:,满偏电流对应 为,0,半偏电流对应,电流为,0,对应电阻为,R,X,与,I,是一一对应,刻度线不均匀,3,、测电阻、电流、电压时，电流均从,红表笔,流入万用表,谢谢大家,四、多用电表示意图,E,E,0,问题,1.,开关,S,调到,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,6,个位置时电表分别测的是什么,?,2.,在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的量程比较大,?,A,B,1,2,3,4,5,6,1,、,2,为电流表,3,、,4,为欧姆表,5,、,6,为电压表,电流：,1,大,电压：,6,大,用多用表测量电流、电压或电阻时，表盘指针的位置如图所示。如果选择开关指在“,V-50”,位置时，测量结果为,；如果选择开关指在“,mA-10”,位置时，测量结果为,；如果选择开关指在“,100”,位置时，测量结果为,。,