人教高中物理選修31課件第2章第8節(jié)多用電表的原理

1、第8節(jié)多用電表的原理,(教師參考) 一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.了解歐姆表的原理,學(xué)會(huì)使用歐姆表 2.了解多用電表的電壓、電流、歐姆擋是共用一個(gè)表頭組合在一起的 3.學(xué)會(huì)用多用電表測(cè)電流、電壓及電阻 過程與方法 動(dòng)手操作,學(xué)會(huì)用多用電表測(cè)量小燈泡的電壓、電流及二極管的正、反向電阻 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)、勇于創(chuàng)新的精神 二.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 歐姆表和多用電表的使用 教學(xué)難點(diǎn) 理解歐姆表和多用電表的制作原理,三、重難點(diǎn)突破方略 多用電表原理的突破方略 【問題1】 如圖所示,甲、乙、丙分別為哪種電表? 學(xué)生:分別為電流表、歐姆表、電壓表. 【問題2】 能否把電流表、歐姆表、

2、電壓表組合在一起成為多用電表?在圖示的基礎(chǔ)上畫出最簡(jiǎn)單的多用電表的電路.,學(xué)生:能把電流表、歐姆表、電壓表組合在一起成為多用電表,電路圖如圖所示.,【問題3】 教師投影較復(fù)雜的多用電表的電路,如圖所示,說出哪些位置是電流擋,哪個(gè)位置的量程比較大?哪些位置是電壓擋,哪個(gè)位置的量程比較大?哪些位置是歐姆擋,哪個(gè)位置的倍率大? 學(xué)生:位置1,2是電流擋,位置1的量程大;位置5,6是電壓擋,位置6的量程大;位置3,4是歐姆擋,位置4的倍率大.,自主學(xué)習(xí),課堂探究,達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng),自主學(xué)習(xí) 課前預(yù)習(xí)感悟新知,(教師參考) 情境鏈接一 我們前面學(xué)習(xí)過小量程電流表G改裝成電流表和電壓表,能否也可以將電流表改裝成能

3、測(cè)電阻的一種表,以改變測(cè)電阻的麻煩?如果能,可不可以將這三種表合成一個(gè)表,以滿足生活中不同使用的方便和要求? 信息 可以將電流表改裝成測(cè)電阻的表(歐姆表).由于這三種表都是由電流表改裝而成的,因此可以將它們合制成一個(gè)表使用.,情境鏈接二 幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導(dǎo)體二極管.二極管種類有很多,按照所用的半導(dǎo)體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管);根據(jù)其不同用途,可分為穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、發(fā)光二極管等.二極管具有單向?qū)щ娦?正向加電壓時(shí)阻值很小,反向加電壓時(shí)阻值非常大.想一想,如何用歐姆表測(cè)二極管的正向電阻? 信息 1.二極管不滿足歐姆定律,電壓與電流不是線性關(guān)系. 2

4、.用歐姆表的紅、黑表筆分別連接二極管正、負(fù)極不一樣,測(cè)得的阻值有很大的差別.,教材梳理,一、歐姆表 閱讀教材第6364頁“歐姆表”部分,了解歐姆表電路,知道歐姆表原理. 1.內(nèi)部構(gòu)造:由 、電源和可變電阻三部分組成.,表頭,想一想 歐姆表是在電流表基礎(chǔ)上改裝而成的,那么電流表0刻度線應(yīng)標(biāo)為多少歐姆? 答案:電流表0刻度線應(yīng)標(biāo)“”. 二、多用電表 閱讀教材第6466頁“多用電表”部分,初步了解多量程多用電表的電路圖,認(rèn)識(shí)多用電表的外形結(jié)構(gòu). 1.外形構(gòu)造:如圖所示,使用前應(yīng)該調(diào)整“ ”,使指針指到零刻度.不使用的時(shí)候應(yīng)該把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到 位置.,r+Rg+R1,指針定位螺絲,OFF,2.內(nèi)部電路

5、圖:單刀多擲開關(guān)接通 時(shí),可作為電流表使用;接通 時(shí),可作為歐姆表使用;接通 時(shí),可作為電壓表使用. 議一議 教材第65頁圖2.8-5中,開關(guān)S接在5,6位置測(cè)量的是什么物理量?兩個(gè)位置中哪一個(gè)的量程比較大? 答案:開關(guān)S接在5,6位置時(shí),電阻與表頭串聯(lián),測(cè)量的是電壓,接位置6時(shí)量 程大.,1,2,3,4,5,6,自主檢測(cè),1.下列說法中正確的是( ) A.歐姆表的每一擋的測(cè)量范圍都是0 B.用不同擋的歐姆表測(cè)量同一電阻的阻值時(shí),誤差大小是一樣的 C.用歐姆表測(cè)電阻,指針越接近刻度盤中央時(shí),誤差越大 D.用歐姆表測(cè)電阻,選不同量程時(shí),指針越靠近右邊誤差越小,A,2.有一個(gè)多用電表,其歐姆擋的四

6、個(gè)擋位分別為“1”“10”“100”“ 1 k”,某學(xué)生把選擇開關(guān)旋到“100”擋測(cè)量一未知電阻時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很大,為了減小誤差,他應(yīng)該( ) A.換用“1 k”擋,不必重新調(diào)整調(diào)零旋鈕 B.換用“10”擋,不必重新調(diào)整調(diào)零旋鈕 C.換用“1 k”擋,必須重新調(diào)整調(diào)零旋鈕 D.換用“10”擋,必須重新調(diào)整調(diào)零旋鈕,D,3.如圖所示的歐姆表刻度盤中,未使用時(shí)指針指A,兩表筆短接時(shí)指針指B.如果歐姆表的總內(nèi)阻為24 ,C是AB的中點(diǎn),D是AC的中點(diǎn),則C,D兩點(diǎn)的刻度分別為,.,答案:2472,課堂探究 核心導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)探究,要點(diǎn)一,歐姆表測(cè)電阻的原理,【問題導(dǎo)引】 用電流表可以直接測(cè)電流,用電

7、壓表可以直接測(cè)電壓.雖然“伏安法”可以測(cè)電阻,但需要的儀器很多,操作很麻煩,有沒有一種儀器可以直接測(cè)出電阻呢?,答案:Rx=0. (2)當(dāng)黑、紅表筆不接觸時(shí)如圖(乙)所示,電路中無電流,指針不偏轉(zhuǎn),即指向電流表的零點(diǎn).此時(shí)黑、紅表筆之間電阻為多大? 答案:無窮大. (3)當(dāng)將電阻Rx接在黑、紅表筆間時(shí)如圖(丙)所示,則通過電流表的電流I與Rx的關(guān)系是怎樣的?,2.當(dāng)紅、黑表筆斷開時(shí),電流表中電流為零,此時(shí)表筆間電阻無窮大,所以在表盤上電流為零處標(biāo)電阻“”;當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí),調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻,使電流表指針滿偏,所以在電流滿偏處標(biāo)電阻“0”.,3.I與Rx不成比例,歐姆表的刻度不均勻. 4.歐姆

8、表指針偏角(偏角是指相對(duì)零電流位置或左端的“”刻度而言的)越大,表明被測(cè)電阻越小.,【例1】歐姆表電路及刻度盤如圖所示,現(xiàn)因表頭損壞,換用一個(gè)新表頭.甲表頭滿偏電流為原來表頭的2倍,內(nèi)阻與原表頭相同;乙表頭滿偏電流與原表頭相同,內(nèi)阻為原表頭的2倍,則換用甲表頭和換用乙表頭后刻度盤的中值電阻分別為( ) A.100 ,100 B.200 ,100 C.50 ,100 D.100 ,200 ,思路探究歐姆表的中值電阻是由什么決定的? 答案:由歐姆表的內(nèi)阻決定的.,C,誤區(qū)警示 歐姆表的改裝實(shí)質(zhì) 用均勻的電流反映不均勻的電阻,抓住歐姆調(diào)零的表達(dá)式和測(cè)任意電阻時(shí)電流的表達(dá)式,進(jìn)行聯(lián)立求解,可以求出Rx

9、(即表盤刻度數(shù)值).,(教師備用) 例1-1: 如圖所示為多用電表歐姆擋的原理示意圖,其中電流表的滿偏電流為300 A,內(nèi)阻Rg=100 .調(diào)零電阻最大值R=50 k,串聯(lián)的固定電阻R0=50 .電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,用它測(cè)量電阻Rx,能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是( ) A.30 k80 kB.3 k8 k C.300 800 D.30 80 ,B,針對(duì)訓(xùn)練1:一歐姆表中的干電池電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,某同學(xué)把兩表筆短接時(shí),滿偏電流為3.0 mA,接著,兩表筆與R=500 的電阻連接時(shí),通過R的電流為多大?,答案:1.5 mA,要點(diǎn)二,多用電表的構(gòu)造及使用,【問題導(dǎo)引】 (1)多用電表使用前,應(yīng)調(diào)整

10、什么?其目的是什么? 答案:多用電表使用前,應(yīng)調(diào)整指針定位螺絲;其目的是進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,使指針指在電流或電壓的零位置. (2)用多用電表測(cè)電阻時(shí),有兩個(gè)“調(diào)整”,分別指什么? 答案:多用電表測(cè)電阻時(shí),一個(gè)是調(diào)整合適的擋位,另一個(gè)是進(jìn)行歐姆調(diào)零.,(教師備用) 【要點(diǎn)歸納】 1.電流擋串聯(lián)接入電路,電流從紅表筆流進(jìn)電表,從黑表筆流出. 2.電壓擋并聯(lián)接入電路,紅表筆接高電勢(shì)點(diǎn),黑表筆接低電勢(shì)點(diǎn),電流仍然是“紅進(jìn)、黑出”. 3.使用歐姆擋時(shí),紅表筆連接表內(nèi)電源的負(fù)極,黑表筆連接表內(nèi)電源的正極.電流仍然“紅進(jìn)、黑出”.,【例2】 多用電表的下半部分如圖(甲)所示,標(biāo)有“2.2 V0.25 A”字樣的小

11、燈泡已接入電路,當(dāng)多用電表的兩表筆分別與小燈泡兩端的接線柱a,b相接如圖(乙)所示,下列說法合理的是( ) A.若選擇開關(guān)撥到“”擋的“1”處,可測(cè)量小燈泡的電阻 B.若選擇開關(guān)撥到“ V”擋的2.5處,可測(cè)量小燈泡的電阻 C.若選擇開關(guān)撥到“ V”擋的2.5處,可測(cè)量小燈泡兩端的電壓 D.若選擇開關(guān)撥到“mA”擋的250處,可測(cè)量小燈泡的電流,C,思路探究歐姆表各功能的使用要求是什么? 答案:歐姆表是來測(cè)電阻或檢查電路的導(dǎo)通情況的,使用中不允許測(cè)量電路有接通的電源;電流表、電壓表是接在有電源的電路中,除了注意它們的量程外,電流表不允許直接接在電源兩端. 解析:由于歐姆表內(nèi)部有電源,因此歐姆表

12、不能用在有電源的電路中,而且電流表也不能直接接在電源兩端,故只能選用量程符合要求的電壓擋,選項(xiàng)C正確.,誤區(qū)警示 使用多用電表時(shí)的注意事項(xiàng) (1)極性:對(duì)于兩表筆,紅表筆接內(nèi)部電源負(fù)極,黑表筆接內(nèi)部電源正極. (2)調(diào)零:測(cè)電阻時(shí)需要進(jìn)行兩次調(diào)零,即機(jī)械調(diào)零與歐姆調(diào)零,并注意每次換擋后必須重新歐姆調(diào)零. (3)直流電流和直流電壓刻度是均勻的,讀數(shù)時(shí)共用,但需按比例計(jì)算,如取5 mA量程讀數(shù)時(shí)可利用滿刻度數(shù)值為“50”的刻度線,只是“50”相當(dāng)于 “5 mA”. (4)用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)阻值為:讀數(shù)倍率.,(教師備用) 變式:用多用電表測(cè)量如圖所示的電路中通過燈泡的電流時(shí),首先把選擇開關(guān)撥到擋,然

13、后把多用電表聯(lián)在電路中,則電流應(yīng)從表筆流入,從表筆流出.,解析:測(cè)量通過燈泡的電流,應(yīng)把選擇開關(guān)撥到直流電流擋,然后把多用電表串聯(lián)在電路中,則電流應(yīng)從紅表筆流入,從黑表筆流出. 答案:直流電流串紅黑,例2-1:某人用多用電表按正確步驟測(cè)量一電阻的阻值,當(dāng)選擇歐姆擋“1”擋測(cè)量時(shí),指針指示位置如圖所示,則其電阻值是.如果要用這只多用電表測(cè)量一個(gè)約200 的電阻,為了使測(cè)量比較精確,選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是.改變擋位調(diào)整倍率后,要特別注意重新.,解析:歐姆表測(cè)電阻的結(jié)果=讀數(shù)倍率,即12 ;由于中值電阻為15 ,故測(cè)量200 的電阻應(yīng)選“10”擋.改變擋位調(diào)整倍率后,要特別注意重新歐姆調(diào)零. 答案:

14、12 “10”調(diào)整歐姆零點(diǎn),例2-2:如圖為一正在測(cè)量中的多用電表表盤.使用時(shí)紅表筆插入多用電表的正(+)插孔,則: (1)測(cè)電壓時(shí),電流從 表筆流入多用電表;測(cè)電阻時(shí),電流從 表筆流出多用電表;測(cè)電流時(shí),電流從表筆流入多用電表. (2)如果是用直流10 V擋測(cè)量電壓,則讀數(shù)為 V.,解析:(1)多用電表是電壓表、電流表和歐姆表共用一個(gè)表頭,無論測(cè)電流、電壓還是電阻,電流總是從紅表筆流入,從黑表筆流出的. (2)用直流10 V擋測(cè)電壓時(shí),第2行刻度每1大格的電壓是2 V,每1小格的電壓是0.2 V,讀數(shù)為6.6 V.,答案: (1)紅黑紅 (2)6.6,(3)如果是用“1”擋測(cè)量電阻,則讀數(shù)為

15、. (4)如果是用直流5 mA擋測(cè)量電流,則讀數(shù)為mA.,解析:(3)用“1”歐姆擋測(cè)電阻時(shí),因指針指在電阻刻度(第1行)的“8”位置,故讀數(shù)為8 . (4)用直流5 mA擋測(cè)電流時(shí),因電流、電壓都是用表盤第2行的刻度來讀數(shù),此時(shí)每1大格的電流是1 mA,每1小格的電流是0.1 mA,所以讀數(shù)為3.3 mA.,答案: (3)8 (4)3.3,針對(duì)訓(xùn)練2:(多選)如圖所示是簡(jiǎn)化的多用電表的電路圖.選擇開關(guān)S與不同接點(diǎn)連接,就組成不同的電表,已知R3R4.下面是幾位同學(xué)對(duì)這一問題的議論,請(qǐng)你判斷說法正確的是( ) A.S與1,2連接時(shí),多用電表就成了電流表,且前者量程較大 B.S與3,4連接時(shí),多

16、用電表就成了電流表,且前者量程較大 C.S與3,4連接時(shí),多用電表就成了電壓表,且前者量程較大 D.S與5連接時(shí),多用電表就成了歐姆表,AD,解析:S與1連接時(shí),電阻R1起分流作用,S與2連接時(shí),(R1+R2)起分流作用,所以S與1,2連接時(shí),多用電表就成了電流表,由于前者分流電阻小,所以前者量程較大;S與3,4連接時(shí),電流表與分壓電阻串聯(lián),多用電表就成了電壓表,由于R3R4,所以前者量程較小;S與5連接時(shí),多用電表就成了歐姆表,R6為歐姆擋調(diào)零電阻.故選項(xiàng)A,D正確.,(教師參考) 【教材探究】 仔細(xì)觀察教材P66圖2.8-6,多用電表表盤最上面一條刻度線是不均勻的,并且零點(diǎn)在右端.電流表的

17、零刻度在左邊,為什么該條刻度線的零點(diǎn)在右邊?它為什么是不均勻的?,達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 隨堂演練檢測(cè)效果,1.(多選)關(guān)于歐姆表,下列說法正確的是( ) A.歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的 B.由于電流和電阻成反比,所以刻度盤上的刻度是均勻的 C.使用歐姆表時(shí),選擇好一定量程的歐姆擋后首先應(yīng)該將兩表筆短接,進(jìn)行電阻調(diào)零 D.當(dāng)換用不同量程的歐姆擋去測(cè)量電阻時(shí),可不必進(jìn)行電阻調(diào)零,AC,2.(多選)歐姆表是由表頭、干電池和調(diào)零電阻等串聯(lián)而成的,有關(guān)歐姆表的使用和連接,正確的敘述是( ) A.測(cè)電阻前要使紅、黑表筆相接,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻,使表頭的指針指右側(cè)的零刻度處 B.紅表筆與表內(nèi)電池的正極相接,黑表筆與表

18、內(nèi)電池的負(fù)極相接 C.紅表筆與表內(nèi)電池的負(fù)極相接,黑表筆與表內(nèi)電池的正極相接 D.測(cè)電阻時(shí),指針偏轉(zhuǎn)角度越大,待測(cè)電阻值越大,AC,解析:測(cè)電阻前要使紅、黑表筆相接,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻,使表頭的指針指右側(cè)的零刻度處,選項(xiàng)A正確;紅表筆與表內(nèi)電池的負(fù)極相接,黑表筆與表內(nèi)電池的正極相接,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;歐姆表的零刻度線在最右側(cè),測(cè)電阻時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大,待測(cè)電阻的阻值越小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,3.(多選)關(guān)于多用電表,下列說法中正確的是( ) A.多用電表是電壓表、電流表、歐姆表共用一個(gè)表頭改裝而成的 B.用多用電表無論是測(cè)電壓、電流,還是測(cè)電阻,紅表筆的電勢(shì)都高于黑表筆的電勢(shì) C.多用電表的電壓擋、電流擋、歐姆擋都是靠外部提供電流的 D.用多用電表測(cè)電壓、電流、電阻時(shí),電流都是從紅表筆流入的,AD,解析:多用電表是電壓表、電流表、歐姆表共用一個(gè)表頭改裝而成的,當(dāng)用多用電表測(cè)量電壓、電流時(shí),使表頭指針轉(zhuǎn)動(dòng)的“電源”在外部,電流從紅表筆流入電表,從黑表筆