高中物理人教必修三第12章第1节5欧姆表的原理学案

闭合电路的欧姆定律教学设计电源、用电器连成闭合电路，那么电路中的电流大小与哪些因素有关？为什么多接几个小灯泡之后，会比之前要暗呢？今天我们就学习这方面的知识学生观察图片并思考为什么多接几个小灯泡之后，会比之前要暗呢？引起学生学习的兴趣讲授新课一、认识闭合电路闭合电路1.闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。

2.外电路：用电器和导线组成的电路是外电路。

3.内电路：电源内部是内电路。

二、电动势思考：你能说出闭合电路中外电路和内电路中电流的方向吗?在外电路中，电流方向由正极流向负极；在内电路中，电流方向为负极流向正极。

观察“闭合电路”图片，说出闭合电路、内电路和外电路学生思考回答锻炼学生的观察能力和语言表达能力温故而知新为下面的问题做铺垫在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子。

但电流的方向为正电荷移动的方向，下面按正电荷的移动进行讨论。

思考与讨论1:在外电路中，正电荷由电源正极流向负极。

如果电路中只存在静电力的作用，会发生什么情况？参考答案：电源正极的正电荷与负极的负电荷很快就会中和，电路中不能维持稳定的电流。

思考与讨论2:为什么电源能让外电路中能维持稳定的电流？这是因为电源能把负极的正电荷经过电源内部不断地搬运至正极。

所以能让外电路中能维持稳定的电流。

思考与讨论3:电源的这种能力是怎么来的呢？在电源内部，存在着由正极指向负极的电场。

在这个电场中，静电力阻碍正电荷向正极移动。

因此，在电源内部要使正电荷向正极移动，就一定要有一种与静电力方向相反的力作用于电荷，我们把这种力叫作非静电力。

即电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力做功，电荷的电势能增加。

1.从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

学生阅读课文并回答问题锻炼学生的自主学习的能力和理解问题解决问题的能力在化学电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能思考与讨论：想一想，不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领相同吗？参考答案：不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领一般不同，电动势就是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量。

“东师学辅” 导学练·高三物理（51）欧姆表的原理和使用【考情分析】见学案45知识整理1.请将本节课所涉及的知识点整理于此。

（概念，规律，公式，注意事项）欧姆表电路图：测量原理：I=Er+R0+R g+R x，R x和I一一对应，I和指针偏角一一对应。

电源内置，电流红进黑出。

编制口诀：欧姆表，真奇特，零刻线，在右侧；刻度线，不均匀，阻值越大越密集，换档位，要调零，莫嫌麻烦记心中。

2.本节课还有哪些概念不理解？哪些地方没听懂？哪些方法还不会使用？例题精析【典例1】如图所示，为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g = 300uA，内阻R g = 100Ω，滑动变阻器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相连的表笔颜色是色，若按正确使用方法测量电阻R x时，指针指在刻度盘的正中央，则R x = kΩ.【典例2】如图所示，为一正在测量中的多用电表表盘。

（1）如果是用直流10V档测量电压，则读数为V。

（2）如果是用100Ω档测电阻，则读数是Ω（3）如果是用直流5mA档测量电流，则读数为 mA。

2014-2015学年上学期巩固练习1.2.【1. BC 2.BD】3.【答案】4.（05北京，22）“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。

为了探名盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；第二步：用电阻×100Ω挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

⑴第一步测量结果表明盒内___________。

⑵图2示出了图1[1]和图1[2]中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值，_______Ω；图3示出了图1[3]中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω。

⑶请在涂的接线柱间，用电路符号画出盒内的元件及连接情况。

《多用电表的原理》教学设计【教材分析】“多用电表”是人教版高中物理必修3第十一章第五节的内容，它是电流表、电压表改装学完后，研究欧姆表的改装问题，又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，因此，把本节内容放在《闭合电路的欧姆定律》之后。

学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。

【学情分析】学生在初中已经学过电磁感应现象，知道产生感应电流的条件是闭合电路的一部分切割磁感线；知道电流的磁效应（奥斯特实验）；了解条形磁铁、马蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管等都能产生磁场；知道改变磁通量的方法（文科要求掌握改变B和改变S两种方法），包括改变通电螺线管的磁场的方法，会连接简单电路。

在实验操作方面，为了提高课堂效率，教师提前把表格设计好，并在导学单上给与适当提示。

【素养目标】1、能画出欧姆表的内部电路图，能写出被测电阻Rx与电流表示数I的关系。

2、能说出利用闭合电路欧姆定律测量导体电阻的方法，能说出如何把电流表表盘改装成欧姆表的表盘。

3、能够判断多量程多用电表简化电路中开关扳到不同位置测量的物理量和量程。

【教学重难点】教学重点：欧姆表测电阻的原理和多用电表的原理教学难点：多用电表的制作原理，欧姆表表盘刻度的特点。

【教学方法】演示实验法、类比法、启发讨论、探究法等教学环节教学设计过程师生互动过程设计意图一、情境引入创设问题情境：教师提问，初中时学生会想到伏安法。

幻灯片展示表头图片，通过回忆复述表头改装成电压表和量程较大的电流表的原理，提问，能利用这个表头改装成直接测电阻的仪表吗?给学生提供我们如何测量电阻？一个合理的思维空间，便于课堂的生成。

一．欧姆表的原理幻灯片展示课本例题，学生练习，教师巡视，找两名同学黑板上展示。

例1.如图1电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻7.5Ω,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R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？(2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?(3)如果把任意电阻R接在A、B间, R的值与电流表读数有什么关系？2.订正答案。

2 闭合电路的欧姆定律1.知道电源的作用，了解电路中静电力和非静电力做功与能量转化的关系，知道电动势的概念.2.能够根据能量守恒定律推导闭合电路的欧姆定律.3.掌握闭合电路的欧姆定律并会分析路端电压与负载的关系．一、电动势1．非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加．2．电源(1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．(2)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电势能，在电源外部，静电力做正功，电势能转化为其他形式的能．3．电动势(1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷量q 的比值．(2)定义式：E ＝W q.单位：伏特(V)． (3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量．(4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关．二、闭合电路欧姆定律及其能量分析1．闭合电路中的能量转化(1)时间t 内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W ＝Eq ＝EIt .(2)时间t 内外电路产生的内能为Q 外＝I 2Rt .内电路产生的内能为Q 内＝I 2rt .(3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W ＝Q 外＋Q 内，即EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt .2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．(2)表达式：I ＝E R ＋r. (3)另一种表达形式：E ＝U 外＋U 内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．三、路端电压与负载的关系1．路端电压的表达式：U ＝E －Ir .2．路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R 增大时，由I ＝E R ＋r可知电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 增大． (2)当外电阻R 减小时，由I ＝E R ＋r可知电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小． (3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I 变为0，U ＝E .即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R ＝0，此时I ＝E r .一、电动势1．静电力和非静电力(1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力 .(2)非静电力的来源①在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能．①在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能．2．静电力与非静电力做功的比较(1)非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功．通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能．(2)静电力存在于整个闭合电路上，所以在电路中任何部位静电力都要做功．静电力做功将电能转化为其他形式的能．3．电动势(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大．(2)公式E ＝W q是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同．(3)电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．二、闭合电路的欧姆定律1.内、外电路中的电势变化如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．2．闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)I＝ER＋r、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路．三、路端电压与负载的关系1．路端电压与负载的关系：U＝E－U内＝E－ER＋rr，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U＝E；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势．2.路端电压与电流的关系：U＝E－Ir.3．电源的U－I图像：如图所示是一条倾斜的直线，图像中U轴截距E表示电源电动势，I轴截距I0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻．1．如图所示电路中，R、0R为定值电阻，C为电容器，0t=时闭合开关S，在t t=0时刻断开S，下列关于流过电阻R的电流i随时间t变化的图象中，可能正确的是()A．B．C．D．2．将三个不同的电源1、2、3的U-I图线画在同一坐标轴上，如图所示，其中1和2平行，它们的内阻分别是r1、r2、r3，电动势分别是E1、E2、E3，则它们间的关系是（）A．r1=r2＜r3，E1﹥E2=E3B．r1﹥r2﹥r3，E1=E2＜E3C．r1﹥r2=r3，E1＜E2=E3D．r1=r2﹥r3，E1=E2﹥E3R的滑片向下滑动的过程中，下列3．如图所示电路，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在滑动变阻器说法正确的是（）A．电压表的示数增大，电流表的示数减小B．电压表的示数减小，电流表的示数增大C．电压表与电流表的示数都增大D．电压表与电流表的示数都减小4．在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下移动时，下列选项正确的是（）A．A1的示数增大，A2的示数减小B ．A 1、A 2的示数均增大C ．电源的输出功率减小D ．电源的效率增大5．如图所示，接通电键S ，灯泡L 1、L 2都正常发光。

第十二章 电能 能量守恒定律 12.2 闭合电路欧姆定律（三）欧姆表的原理一、单选题：1.欧姆表的内部电路如图所示，已知电流计的电阻为R g ，滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，电源的电动势和内阻分别为E 、r .下列说法正确的是( )A ．欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B ．电路图中左侧的表笔为黑表笔C ．欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D ．欧姆表表盘的中间刻度值为R 中＝r ＋R g 答案 A解析 欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A 正确；电流从红表笔进，黑表笔出，B 错误；“∞”刻度在刻度盘的最左端，C 错误；当欧姆表指针指在中间位置时，I g 2＝E R 0＋R g ＋r ＋R x ，I g ＝ER 0＋r ＋R g ，所以R x＝R g ＋R 0＋r ，即中间刻度值为R 中＝r ＋R g ＋R 0，D 错误． 2．关于多用电表刻度盘上的刻度，下列说法正确的是( ) A ．测量电压、电流和电阻时，所用的刻度都是均匀的B ．测量电阻时，各挡位的测量范围都是0～∞，所以测量不需要选择挡位C ．电阻挡的零刻线与电压挡的零刻线重合D ．电阻挡的零刻线与电流挡的满刻线重合 答案 D3．一个用满偏电流为3 mA 的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值为() A．1 000 Ω B．5 000 Ω C．1 500 Ω D．2 000 Ω答案A解析设欧姆表的内阻为R内，由闭合电路欧姆定律知：3×10－3 A＝ER内，1.5×10－3 A＝ER内＋500 Ω，所以R内＝500 Ω，E＝1.5 V，又1×10－3 A＝ER内＋R x，所以R x＝1 000 Ω，故选A.4.多用电表的下半部分如图甲所示，标有“2.2 V0.25 A”字样的小灯泡已接入电路，当多用电表的两表笔分别与小灯泡两端的接线柱a、b相接(如图乙所示)，下列想法合理的是()A．若选择开关拨到“Ω”挡的“×1”处，可测量小灯泡的电阻B．若选择开关拨到“V”挡的2.5处，可测量小灯泡的电阻C．若选择开关拨到“V”挡的2.5处，可测量小灯泡两端的电压D．若选择开关拨到“mA”挡的250处，可测量小灯泡中的电流答案C5.某个多用电表的面板如图2所示，若表头满偏电流为1 mA，内阻为1 kΩ，所用电池的电动势为1.5 V，内阻为0.5 Ω，使用欧姆“×1”挡，若把多用电表的红、黑表笔短接时，表针恰好指在电流满刻度处．若B、C、D平分表示刻度的那段圆弧AE，则测电阻时，刻度D处对应的电阻阻值是()A．1 500 Ω B．1 000 Ω C．500 Ω D．0答案C解析 欧姆表内阻：r ＝E I ＝ 1.51×10－3 Ω＝1 500 Ω，当指针指在D 时，34I ＝ER ＋r ，得R ＝500 Ω，故选C. 6.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300 μA ，内阻r g ＝100 Ω，调零电阻最大值R ＝50 kΩ，串联的定值电阻R 0＝50 Ω，电池电动势E ＝1.5 V ．用它测量电阻R x ，能准确测量的阻值范围是( )A ．30～80 kΩB ．3～8 kΩC ．300～800 ΩD ．30～80 Ω答案 B解析 用欧姆表测量电阻，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确．当电流最大时，I g ＝ER 内，其中R 内为欧姆表的内阻，得R 内＝E I g ＝ 1.5300×10－6 Ω＝5 000 Ω，用它测量电阻R x ，当指针指在表盘中央时12I g ＝ER 内＋R x ，得R x ＝2EI g －R 内＝5 000 Ω，故能准确测量的阻值范围是5 kΩ附近，选项B 正确．二、多选题7.下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是( )A ．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏B ．红表笔是与表内的电源正极相连的C ．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻D ．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近 答案 CD8.下列说法中正确的是( )A ．欧姆表的每一档测量范围都是0到∞B．欧姆表只能用来粗略地测量电阻C．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度中央误差越大D．用欧姆表测电阻，指针越靠近刻度右边误差越小【解析】根据改装原理，电阻为零对应电流的最大值即满偏值，电阻为∞对应电流为零，因指针表示的电流可从零到最大变化，则电阻可测量的范围为零到∞，且每一档均可，A正确；使用欧姆表时，指针指中央附近误差较小，故C、D错误；用欧姆表测量电阻，读数误差较大，故是一种粗测法，B正确．【答案】AB9.关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中正确的是()A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一个刻度B．电阻刻度是不均匀的C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应【解析】电流表和电压表零刻度线在左侧，最大值在右侧，刻度均匀．欧姆表零刻度线在右侧，最大值在左侧，不均匀．【答案】ABC三、非选择题10.把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图6所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)；B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔．(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R x，指针指在电流表2 mA刻度处，则电阻值应为________；若指在电流表3 mA刻度处，则电阻值应为________．答案(1)C(2)N M(3)1 000 Ω500 Ω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I g＝ER g＋R0，解得R0＝400 Ω，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＝2 mA时，有I＝ER g＋R0＋R x，解得R x＝1 000 Ω.电流I′＝3 mA时，I′＝ER g＋R0＋R x′，解得R x′＝500 Ω.11.如图所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中电源电动势E＝1.5 V．改装后若将原电流表3 mA刻度处定为零阻值位置，则2 mA刻度处应标________ Ω，1 mA刻度处应标________ Ω.答案250 1 000解析欧姆表内阻：R内＝EI m＝1.53×10－3Ω＝500 Ω，电流为2 mA时，R＝EI1－R内＝250 Ω；电流为1 mA时，R′＝EI2－R内＝1 000 Ω.12.如图所示是欧姆表的工作原理图．(1)若表头的满偏电流为I g＝500 μA，干电池的电动势为1.5 V，求灵敏电流表的电流刻度值为50 μA、250 μA 时对应的欧姆表的电阻值．(2)这个欧姆表的总内阻为______ Ω，表针偏转到满刻度的13时，待测电阻为______ Ω.答案 (1)2.7×104 Ω 3×103 Ω (2)3 000 6 000解析 (1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”．由闭合电路的欧姆定律得，调零时：I g ＝E R g ＋r ＋R 0，所以欧姆表的总内阻R 内＝R g ＋r ＋R 0＝E I g ＝3 000 Ω.测量电阻R x 时：I ＝ER 内＋R x ，R x＝E I －R 内，当I ＝50 μA 时，R x ＝ 1.550×10－6 Ω－3 000 Ω＝3×104 Ω－3×103 Ω＝2.7×104Ω.同理可求出电流为250 μA 时，对应的电阻为3×103 Ω.(2)由(1)知，欧姆表的总内阻R 内＝3 000 Ω，当表针偏转到满刻度的13处时，I ′＝13I g .R x ′＝E I ′－R 内＝ 1.5500×10－63Ω－3 000 Ω＝6 000 Ω. 13.如图所示为J0411多用电表示意图．其中A 、B 、C 为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1～3 kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：(1)调节可动部件________，使电表指针指向________． (2)调节可调部件________，使它的尖端指向________位置．(3)将红黑表笔分别插入正负插孔中，笔尖相互接触，调节可动部件________，使电表指针指向________位置．(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．(5)换测另一阻值为20～25 kΩ的电阻时，应调节B ，使它的尖端指向“×1 k”的位置，此时还必须重复步骤________，才能进行测量，若电表读数如上图所示，则该待测电阻的阻值是________． 【答案】 (1)A 左边零刻度处 (2)B “×100”的倍率档 (3)C 右边最大刻度处 (5)(3) 22 kΩ。

课时教案第 12 单元第 3 案总第 26 案课题：§12. 2.2 闭合电路的欧姆定律（约2课时）【教学目标与核心素养】1．理解闭合电路中的能量转化关系2．掌握闭合电路欧姆定律，并能解决有关问题3．掌握路端电压与负载的关系，掌握电路结构变化题的一般解法4．掌握闭合电路的U-I图像【教学重点】1．闭合电路欧姆定律及应用2．闭合电路的U-I图像和部分电路的U-I【教学难点】1．闭合电路的U-I图像和部分电路的U-I【教学过程】复习回顾：1．电源：把其它形式的能转化为电能的装置；在电源内部，非静电力做功，将其它形式的能转化为电能，在电源外部，静电力做功，电能转化为其它形式的能，沿电流方向电势降低。

2．电动势：⑴电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领，大小是由电源中非静电力的特性决定的，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功。

⑵电动势的符号是 E ，是标量。

但电动势有方向，规定：在内部由负极指向正极。

⑶电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压。

引入：初中我们学习过，导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，在闭合电路中，电路中的电流遵循什么规律呢？【新课教学】三、闭合电路欧姆定律1．理论探究电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。

用电流做功的多少可以量度电能转化为其他形式能的多少。

如右图，在时间t 内，电源输出的电能为W qE = q It =联立两式得：W EIt = ①外电路消耗的电能转化为内能： Q I Rt =2外 ② 内电路消耗的电能转化为内能： Q I rt =2内 ③ 根据能量守恒定律：W Q +Q =外内 ④联立以上四式得： E IR Ir =+变式得：E IR r =+2．内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

这个结论叫作闭合电路的欧姆定律。

适用条件：外电路为纯电阻电路，即U外=IR若用U外表示外电压，它是外电路的电势降落，U内表示内电压，它是内电路的电势降落，则闭合电路欧姆定律也可以写为E U+U=外内即：电源电动势等于内外电势降落之和或：E=Ir+U U= E- Ir适用条件：一切电路均适用。

电路中的能量转化【教学目标】1．理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。

2．理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。

3．知道电功率和热功率的区别和联系。

4．通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养分析、推理能力。

【教学重点】电功和电热的计算。

【教学难点】电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。

【教学过程】一、创设情景，导入新课教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。

学生举例：1．电灯将电能转化为内能和光能。

2．电炉将电能转化为内能。

3．电动机将电能转化为机械能。

4．电解槽将电能转化为化学能。

教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。

电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

二、新课教学（一）电功和电功率请同学们思考下列问题：（1）电场力的功的定义式是什么？（2）电流的定义式是什么？答：电场力的功的定义式。

电流的定义式如图所示，一段电路两端的电压为 U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流 I。

在时间 t 通过这段电路上任一横截面的电荷量 q 是多少？这相于在时间 t 内将这些电荷 q 由这段电路的一端移到另一端。

在这个过程中，电场力做了多少功？电场力做功的功率是多少？这些公式分别用语言怎么描述？教师讲解：在时间 t 内，通过这段电路上任一横截面的电荷量在这一过程中，电场力做的功电场力做功的功率为电功：电流在这一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压 U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积。

电流做功的功率等于这段电路两端的电压 U、电路中的电流 I 的乘积。

在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号 J。

电功常用单位是千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h.1kW·h 表示功率为 1kW 的用电器正常工作 1h 所消耗的电能。

教学设计欧姆表的原理与使用主要目标1、了解并掌握欧姆表的制作原理2、掌握欧姆表测量电阻的注意事项复习回顾1.已知内阻的电流表可以当电压表用吗？如何把电流表改装成大量程的电压表?2.如何把电流表改装成量程较大的电流表?3.能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?一、欧姆表的原理（1）表头结构：（2）测电阻原理：（3）欧姆表内阻：例、如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流I g=10 mA,电流表电阻R g=7.5Ω,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?(2)调到满偏后保持R的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R0,电流表指针指着多少刻度的位置?(3)如果把任意电阻R x接在A、B间,电流表读数I x与R x的值有什么关系?通过以上计算理解①中值电阻②电阻的刻度特点二、欧姆表的使用1、读数①、测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位，即 1/10 格估读；若表盘的最小刻度为0.2、0.02等，读数只读到最小刻度的末位，且1/2格估读；若表盘的最小刻度为0.5、0.05等，读数只读到最小刻度的末位，且1/5格估读。

②、测电阻时，读数照电压电流读法，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积[练习读数](2017·全国卷Ⅲ·23)（4）某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时选择开关置于×100Ω档，则多用电表读数为 __________ ；若此时选择开关置于5V档，则读数为 __________ ；若此时选择开关置于2.5mA档，则读数为 _________ .2、测量电阻机械调零: 用螺丝刀调整使指针指左侧0刻度①、选欧姆档合适的倍率，使指针指在中央刻度附近②、欧姆调零:将红黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针指向零电阻刻度（右侧0刻度). 注：每一次换档都要进行欧姆调零③、测量:将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。

听课记录：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《闭合电路的欧姆定律》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解闭合电路中电流、电压、电阻之间的关系，掌握闭合电路欧姆定律的内容及应用。

2.科学思维：通过逻辑推理和实验观察，培养学生分析问题、解决问题的能力，以及将物理规律应用于实际情境的能力。

3.科学探究：通过实验探究闭合电路中电流的变化规律，验证闭合电路欧姆定律的正确性。

4.科学态度与责任：培养学生对物理现象的好奇心和探索欲，理解电能转换与守恒在科技和社会发展中的重要性。

导入教师行为：•展示一个简单的闭合电路模型（如手电筒电路），提问：“当我们在手电筒中装上电池并打开开关时，灯泡为什么会亮起来？电流在闭合电路中是如何流动的？”•引导学生思考电路中电流与电压、电阻之间的关系，引出闭合电路欧姆定律的学习。

学生活动：•观察电路模型，思考教师提出的问题。

•回顾已学知识，尝试解释电流在闭合电路中的流动原因。

过程点评：•导入环节通过实际电路模型激发学生的兴趣，自然引出闭合电路欧姆定律的学习主题。

•提问方式引导学生主动思考，为后续学习做了良好铺垫。

教学过程教师行为：1.理论讲解：•阐述闭合电路的概念，介绍电源、负载、内电阻等组成部分。

•讲解闭合电路欧姆定律的内容，即I=R+rE，其中I为电流，E为电源电动势，R为外电阻，r为电源内电阻。

•分析电路中电流、电压、电阻之间的定量关系，强调电源电动势是驱动电流的根本原因。

2.实验探究：•设计实验方案，利用电阻箱、电流表、电压表等器材测量不同电阻下闭合电路中的电流和路端电压。

•指导学生进行实验操作，记录实验数据。

•引导学生分析实验数据，验证闭合电路欧姆定律的正确性。

3.应用拓展：•举例说明闭合电路欧姆定律在日常生活中的应用，如汽车电瓶的放电过程、手机电池的续航能力等。

•引导学生思考如何利用闭合电路欧姆定律解决实际问题，如优化电路设计、提高电能利用效率等。

5实验：练习使用多用电表[学习目标] 1.通过对欧姆表的讨论，了解欧姆表的结构和刻度特点，理解欧姆表测电阻的原理．(重点)2.了解多用电表的基本结构，通过实验操作学会使用多用电表测电压、电流和电阻.3.掌握多用电表测二极管的正、反向电阻，测电压及电流的方法，会用来探索简单黑箱中的电学元件及连接方式．(难点)一、欧姆表1．内部构造欧姆表由电流表改装而成，它内部主要由电流表(表头)、电源和可变电阻三部分组成．2．测量原理(如图所示)(1)当红、黑表笔短接时，调节R使指针满偏，相当于被测电阻为零，此时有I g＝ER g＋R＋r.(2)当红、黑表笔间接入被测电阻R x时，根据闭合电路欧姆定律可得，通过表头的电流I＝E(r＋R g＋R)＋R x.改变R x，电流I随着改变，因此每个R x值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的R x值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．(3)当不接电阻直接将两表笔连在一起时，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，此时有I g＝Er＋R g＋R，当外加电阻R x＝R＋R g＋r时，电流为I＝E R x ＋R g ＋R ′＋r ＝12I g, 此时电流表指针指在刻度盘中央，该电阻叫中值电阻． 3．欧姆表的使用步骤(1)机械调零：欧姆表使用前一定要观察指针是否指在左端电阻∞处，若有偏差，应用小螺丝刀轻旋调零螺丝．(2)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时要进行合理选挡，使读数在中值刻度附近，若指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，应选较大倍率的挡位，反之换倍率较小的挡位．(3)电阻调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处．(4)测量：将待测电阻与别的元件断开，将红、黑表笔接在被测电阻两端进行测量．注意：不要用手接触表笔的金属杆部分．(5)读数：将刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即可得到被测电阻的阻值．(6)若要换挡测量新的电阻，需重复以上(2)～(5)步．(7)测量完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF ”挡或交流电压的最高挡，长期不用时，应将欧姆表中的电池取出．二、多用电表1．多用电表的用途及外部构造 多用电表可以用来测量电阻、电流、电压等，并且每一种测量都有几个量程．上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量功能和量程．2．多用电表的工作原理如图所示是简化的多用电表的电路图，它由表头、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及选择开关等部分组成，其中，1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端．测量时，红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，并通过选择开关S 接入与待测量相应的测量端，使用时电路只有一部分起作用．3．用多用电表检测二极管二极管常用半导体材料制成，它有两个极，一个正极，一个负极，符号为.当给二极管加上一定的正向电压时，它的电阻值很小，就像一个接通的开关一样；当给二极管加上反向电压时，它的电阻值变得很大，就像断开的开关一样．二极管只允许电流沿一种方向通过，这就是二极管的单向导电性．图中符号上箭头的指向表示允许电流通过的方向，用多用电表测量它的电阻时，正向电阻很小，反向电阻很大．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)欧姆表的红表笔接内部电源的正极．(×)(2)欧姆表的红表笔接内部电源的负极．(√)(3)欧姆表的指针张角越大，被测电阻越大．(×)(4)多用表的所有刻度线都是均匀分布的．(×)(5)应用多用表无论是测电压、测电流还是测电阻时，电流都是从红表笔流入电表． (√)2．如图所示的欧姆表原理的电路示意图正确的是()A BC DC[选项B的欧姆表中没有可调电阻，B错误；选项A、D中表头的负极接到了电源的正极，A、D错误；红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，C正确．]3．(多选)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挡后首先应该将两表笔短接，进行欧姆调零D．当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时，可不进行欧姆调零AC[欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，A正确；因为I x＝E(R＋r＋R g)＋R x，所以I x与R x并不成反比关系，故刻度盘上的刻度不均匀，B 错误；使用欧姆表时，每换一次挡位都需重新进行欧姆调零，C正确，D错误．]对欧姆表的进一步认识1.甲乙丙2．刻度标注(1)“0 Ω”标注当红、黑表笔相接时(如图甲所示)，相当于被测电阻R x＝0，调节R的阻值，使Er＋R g＋R＝I g，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为欧姆表刻度的零点．注意此时欧姆表的内阻是(r＋R g＋R)．(2)“中值”标注保持R不变，在两表笔间接一电阻R x时，如图丙所示，使电流表指针恰指到满刻度的一半，即I g2处，则此时R x＝R g＋R＋r，称为中值电阻，等于欧姆表内电阻值．(3)“∞Ω”标注当红、黑表笔不接触时(如图乙所示)相当于被测电阻R x＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞”点．(4)一般位置标注由闭合电路的欧姆定律知I＝ER g＋r＋R＋R x，每一电流值都对应一电阻值R x，将电流刻度换成对应的电阻刻度，就可直接读电阻了．(1)流过欧姆表的电流是内部电源提供的，流过电压表、电流表的电流是外电路的电源提供的．(2)使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小，测量电阻值越大．【例1】如图所示是欧姆表的原理示意图，其中，电流表的满偏电流为300 μA，电阻R g＝100 Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电源电动势E＝1.5 V，当电流是满偏电流的二分之一时，用它测得的电阻R x是多少？思路点拨：利用欧姆表的原理处理题干中的数据之间的关系，特别是闭合电路欧姆定律公式的应用，这是解题的关键．[解析] 当电流表满偏时有I g ＝E R 内其中R 内为欧姆表的内阻，所以有R 内＝E I g ＝ 1.5300×10－6Ω＝5 000 Ω 用它测量电阻R x 时，当指针指在表盘中央时有12I g ＝E R 内＋R x解得R x ＝2E I g－R 内＝5 000 Ω 故测得的电阻R x 是5 000 Ω.[答案] 5 000 Ω上例中，当电流是满偏电流的三分之一时，其他条件不变，则测得的R x ′是多少？提示：由13I g ＝E R 内＋R x ′解得R x ′＝3E I g－R 内＝1×104 Ω.1．一个用满偏电流为3 mA 的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如果用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA 处，则被测电阻的阻值为( )A ．1 000 ΩB ．5 000 ΩC ．1 500 ΩD ．2 000 ΩA [设欧姆表的内阻为R 内，由欧姆定律知3×10－3 A ＝E R 内，1.5×10－3 A ＝E R 内＋500 Ω，解得R 内＝500 Ω，E ＝1.5 V ，由1×10－3 A ＝E R 内＋R x，解得R x ＝1 000 Ω，A 正确．]多用电表的使用方法1.使指针处于左端电流零刻度位置．2．选好正确挡位及量程：测量前一定要明确测量的物理量，然后转动选择开关，确定挡位并选择一个合适的量程．使用多用电表前如果不仔细选好挡位和量程，可能会误用“μA”“mA”或“Ω”挡去测量电压，就有烧坏多用电表的危险．3．正确接入测量电路：正确选好挡位和量程后，将红、黑表笔连入电路．(1)测量电压时要与电路并联．(2)测量电流时要与电路串联．(3)测量电阻时，应将电阻与其他电路断开，测量前先将多用电表的选择开关旋至欧姆挡，选择合适的倍率挡，将两表笔短接，进行欧姆调零，若需要换挡时，必须重新进行欧姆调零．4．测量完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡，并拔出表笔，若长期不用，还应将电池取出．【例2】用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：(1)旋动部件________(选填“S”“K”或“T”)，使指针对准电流的“0”刻线．(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置．(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“S”“K”或“T”)，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)．(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准[解析](1)使指针对准电流的“0”刻线，应旋动机械调零部件S.(2)使指针对准电阻的“0”刻线，应旋动欧姆调零部件T.(3)测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻值很大，据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则知，应换用较大的倍率的挡位，每换一次挡位应重新调零，测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻两引线相连，因此合理顺序为ADC.[答案](1)S(2)T0刻线(4)ADC使用多用电表时的注意事项(1)极性：对于两表笔，红正黑负．(2)功能：要明白测什么，对应什么功能区．(3)调零：测电阻时需要进行两次调零，即机械调零与欧姆调零，并注意每次换挡后必须重新欧姆调零．(4)根据测量项目，选择对应的刻度盘．(5)直流电流和电压刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取5 mA 量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”．(6)用欧姆挡测电阻的阻值为：读数×倍率．2．某多用电表表盘的示意图如图所示，在正确操作的情况下：(1)若选择开关的位置如a所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(2)若选择开关的位置如b所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(3)若选择开关的位置如c所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．[解析](1)若选择开关的位置如a所示，则测量的是直流电压，量程为2.5 V，测量结果为1.25 V.(2)若选择开关的位置如b所示，则测量的是直流电流，量程为100 mA，测量结果为50 mA.(3)若选择开关的位置如c所示，则测量的是电阻，倍率为“×100”，测量结果为17×100 Ω＝1.7 kΩ.[答案](1)直流电压 1.25 V(2)直流电流50 mA(3)电阻 1.7 kΩ利用多用电表探测黑箱内的电学元件判断元件应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0 Ω”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢【例3】有一只电阻和一只半导体二极管串联，装在盒子里．盒子外面只露出三个接线柱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，试在虚线框中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间测量值很大很小很大接近AC间电阻[解析]由A、C间的阻值情况可知，A、C间显然为一只电阻；由B、C间阻值情况和二极管的单向导电性可知，BC间应是一只二极管，且B接负极，C 接正极；由A、B间的阻值情况可进一步验证上述判断是合理的，所以盒内元件的连接情况如图所示．[答案]见解析图(1)用多用电表判断黑箱内的电学元件时，应首先用电压挡测量各接点间的电压，判断黑箱内是否含电源．(2)含电源的部分绝不能再用欧姆表进行探测．3．如图所示的黑盒子内有由导线和三个阻值均为R的电阻组成的电路，盒外有三个接线柱，测得三个接线柱间的电阻分别为R12＝0.5R, R23＝R, R13＝1.5R，请在图中画出盒内电阻的接线图．[解析]因为R23＝R，所以2、3之间只有1个电阻，由R12＝0.5R可知1、2之间为两电阻并联，接线图如图所示．[答案]见解析用多用电表判断电路的故障1.电路故障一般有两种情况，即短路和断路．(1)短路的特点：电路中有电流，但短路部分电压为零；被短路的用电器不工作，与之串联的用电器工作电流增大．(2)断路的特点：在电源正常的情况下，断路部分电流为零，但断路处有电压，若干路断路则断路处电压等于电源电动势．2．分析与检测方法(1)电压表检测法若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电路电压表指针偏转，说明该段电路中有断点．若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电路电压表示数为零，则该段电路短路．(2)多用电表检测法断开电路，用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，说明该部分有断路．【例4】(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示)：次序操作步骤现象和结论1闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路2闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路3断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路A．1 B．2C．3 D．都不正确AC[选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确．选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故2是错误的．而3显然正确，故选项A、C正确．]在用多用电表的电压挡进行测量电压时，一定要先从量程大的电压挡开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差．在用电压挡去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即测量点是通路，否则测量点间肯定有断路．在用欧姆挡去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，则测量点间是通路，无示数则为断路．4．如图所示是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用多用电表的欧姆挡检查故障．(1)测试前，应将开关S________(选填“断开”或“闭合”)．(2)测量结果如下表所示，由此可以断定故障是________．测试点表头指针c、dd、ee、fA.灯A断路C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路[解析](1)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开．(2)根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e间时电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路．[答案](1)断开(2)D课堂小结知识脉络1.欧姆表原理的分析与计算．2．欧姆表的使用方法及读数．3．用多用电表测电压、电流及电阻．4．用多用电表测二极管、探索黑箱内元件及判断电路故障.1．甲、乙两同学使用欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发现指针偏角太小，于是甲就把选择开关旋到“×1k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零，则以下说法正确的是()A．甲选挡错误，而操作正确B．乙选挡正确，而操作错误C．甲选挡错误，操作也错误D．乙选挡错误，而操作正确D[指针偏转角度小说明通过表头的电流较小，待测电阻的阻值大，所以甲的选挡正确，换挡后，需调零后才能再次测量电阻值，所以乙的操作是正确的，D正确．]2．如图所示为一多用电表表盘．(1)如果用直流10 V挡测量电压，则读数为________V.(2)如果用“×100”挡测电阻，则读数为________Ω.[解析](1)直流10 V挡，读表盘上第二排刻度“0～10”，最小分度为“0.2 V”，读数为6.6 V.(2)电阻“×100”挡，读表盘上第一排刻度，测量值为8×100 Ω＝800 Ω.[答案](1)6.6(2)8003．(1)如图所示是某同学用多用电表欧姆挡测量一个电阻阻值时的示数和挡位情况，则这个电阻的阻值约为________Ω.为了测量得更精确些，该同学进行了第二次测量，请选择下面列出的有关步骤，并按先后顺序写出：________.A．将两表笔短接，欧姆调零B．将两表笔分别跟被测电阻两端接触，观察指针位置，记下电阻值C．将面板上的旋钮旋至“×10”挡D．将面板上的旋钮旋至“×1k”挡(2)如果图是该同学用直流5 mA挡测量的电流，则电流为________mA.[解析](1)选用欧姆挡倍率为“×100”挡时，待测电阻的阻值约为2×100 Ω＝200 Ω.因为选择欧姆挡倍率时应使待测电阻的阻值在中值电阻附近，以减小读数误差，所以测该电阻时欧姆挡倍率应为“×10”挡．(2)可先将50 mA的量程换算成5 mA的量程，再进行读数，得电流为4.50 mA.[答案](1)200CAB(2)4.504．用一个满偏电流为10 mA、内阻为40 Ω的表头，一个电动势为1.5 V、内阻不计的干电池和一个可变电阻组装成一个欧姆表，应当选择的可变电阻的规格是()A．0～20 ΩB．0～50 ΩC．0～100 Ω D．0～200 ΩD[表头的满偏电流为10 mA，欧姆调零时，有R＋40 Ω＝EI g＝150 Ω，故R＝110 Ω，应当选择规格为0～200 Ω的可变电阻，否则不能调零，选项D正确．] 5．某同学用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：(1)检查多用电表的机械零点．(2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的倍率处．(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管的正极，将________表笔接二极管的负极，读出电表示数．(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(选填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤(3)、(4)．(6)测量完成后，将选择开关拨向______________位置．[解析]用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行欧姆调零，使指针指在最右端零位．为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央．测量完毕后，应将选择开关指向OFF挡或交流电压最高挡．[答案](3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF挡或交流电压最高挡6．(1)如图甲所示为一黑箱装置，盒内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接盒内电池的正极．甲乙为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量：①用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻．②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压．③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流．你认为以上测量中不妥的有________(填序号)，理由是_____________________________________________________________________________________________________________.(2)若他用多用电表测一段电阻丝的电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的________(选填“×100”或“×1”)挡位；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段电阻丝的电阻为________Ω.[解析](1)测量中不妥的有①、③，理由是①用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，③用电流挡直接测量可能会造成电源短路．(2)用多用电表欧姆挡测量时，如果指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值小，应当选用小量程进行测量；图中所示读数为12 Ω.[答案](1)①、③①用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，③用电流挡直接测量可能会造成电源短路(2)×112。

阶段提升课第十二章多用电表的原理与使用(科学思维——科学推理)一、欧姆表原理1．欧姆表内部电路简化如图。

2．欧姆表测电阻阻值的原理：闭合电路欧姆定律。

刻度的标定：(1)红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏，有I g＝ER g＋R＋r，对应R x＝0。

(2)当红黑表笔断开时，I＝0，指针指在最左端，对应R x＝∞。

(3)当红、黑表笔之间接有未知电阻R x时，有I＝ER g＋R＋r＋R x，故每一个未知电阻都对应一个电流值I。

由于I与R x是非线性关系，表盘上的电流刻度是均匀的，所以其对应的电阻刻度却是不均匀的。

电阻的零刻度在电流满偏处，即表盘刻度的最右端。

当R x ＝R g ＋R ＋r 时，I ＝I g2 ，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。

二、多用电表原理1．多用电表内部电路简化如图。

2．多用电表原理及挡位区别：(1)当S 接1时，表头与一电阻串联后再与另一电阻并联；当S 接2时，表头与两串联后的电阻并联，1和2为电流挡，量程不同，1的量程较大。

(2)当S 接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，4的倍率比3的倍率高。

(3)当S 接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，6的量程比5的量程大。

【典题1】如图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R 的电阻时，指针偏转至满刻度的45 处。

现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的15 处，则该电阻的阻值为( )A ．4RB ．5RC ．10RD ．16R【解析】选D。

当进行电阻调零时，根据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即I g＝ER内。

当测量电阻值为R的电阻时，有4I g5＝ER内＋R。

设待测电阻的阻值为R x，则有I g5＝ER内＋R x。

联立以上各式解得R x＝16R，故D正确。

1．(水平2)若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为____________Ω。

高二上学期物理（理科）选修3-1 多用电表的使用学案汇编人：侯卫涛欧姆表的原理多用电表的使用学案一、【认识多用电表】1、使用欧姆表测电阻的步骤：①首先进行机械调零；②估测电阻的大小，选择合适的欧姆档，进行欧姆调零；③测电阻时，指针必须指在中值电阻附近，否则要重新选择欧姆档；用指针指示的数值乘以倍率，其结果就是被测电阻的阻值。

④换档后必须重新进行欧姆调零。

⑤使用完毕，表笔必须从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”或交流电压最高档。

【注意事项】（1）多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零刻度。

若有偏差，应调整机械零点；（2）合理选择电流、电压挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；（3）测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；（4）合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；（5）换用欧姆档的量程时，一定要重新调整欧姆零点；（6）要用欧姆档读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；（7）实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。

长期不用，应将多用电表中的电池取出。

【随堂练习】【例1】某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如下图所示，则其电阻值是__________。

如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。

改变挡位调整倍率后，要特别注意重新____________________。

【例2】调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是答案：A．这个电阻值很小B．这个电阻值很大C．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×1”挡，重新调整欧姆零点后测量。

D．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×100”挡，重新调整欧姆零点后测量。

例3：某同学用多用表测量一个定值电阻的阻值，多用表的欧姆挡有×1、×10、×100三挡．他用×10挡测量电阻时，发现多用表指针偏转角很大．于是他进行如下操作：A．将电表选择开关旋到R×100挡；B把电表两个表笔接触电阻两端．读出测量出的电阻值；C．记录下测量结果该同学测量步骤的错误和遗漏之处是．例4、使用欧姆挡中值刻度为24Ω．表测量两个定值电阻(阻值约为R1=20Ω和R2=30 kΩ)．在下列一系列操作中．选出尽可能准确地测定各阻值，并符合多用电表使用规则的各项操作，按合理的顺序填写在横线的空白处：A．转动选择开关置于“×1k”挡；B．转动选择开关置于“×100”挡；C．转动选择开关置于“×l0”挡；D．转动选择开关置于“×1”挡；E．转动选择开关置于“0FF”挡；F．将两表笔分别接触R1两端，读出R1的阻值后随即断开；G．将两表笔分别接触R2两端，读出R2的阻值后随即断开；H．将两表笔短接，调节调零旋钮．使指针指在刻度线右端的“O”刻度．所选操作的合理顺序是例5：多用电表指针指到如图位置时，○1当选择量程为50V档时，读数为_______○2当选择量程为100mA档时，读数为______○3当选择量程为x10档时，读数为_______○4当选择量程为x1K档时，读数为_______○5当选择量程为250V档时，读数为_______6.用多用电表欧姆档测电阻，有许多注意事项，下列说法中哪些是错误的？（）A.测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零B.每次换挡后必须电阻调零C.待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量D.两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此应当用两只手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起7.使用多用表的测导体电阻时，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8．用P=U2/R“220V、40W”电灯泡电阻为1210Ω，用多用电表欧姆档测得其电阻只有90Q，下列说法中正确的是 ( )A．两个电阻值相差悬殊是不正常的，一定是测量时读错了数B．两个阻值不同是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大C．两个阻值相差悬殊是不正常的，可能是出厂时把灯泡的功率写错了D．两个阻值相差悬殊是正常的，1210Ω是正常工作状态(温度很高)的电阻值，90Ω是常温下的阻值9.一个用满偏电流3mA的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测量500Ω的标准电阻时指针恰好在刻度盘的正中间，如果用它测量一个未知电阻时，指针在1mA处，则被测电阻的阻值为（）A.1000ΩB.5000ΩC.1500ΩD.2000Ω。

部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律分析【知识梳理】一、部分电路欧姆定律1．情景：如图，当调节滑动变阻器R 时， R 0两端电压U 与电流I 满足什么样的关系式。

(1)若不考虑电阻率随温度变化情况，请画出电阻R 0的U —I 图象； (2)若考虑电阻率随温度变化情况，请画出电阻R 0的U —I 图象；2．图象分析(1)物理意义：电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系。

(2)截距：过坐标轴原点，表示该电阻所加电压为零，此时电流为零。

(3)坐标点：表示该电阻的电压U 与电流I 。

①U 与I 的乘积表示此时该电阻消耗的功率(如A 点功率P ＝U 0I 0)。

②U 与I 的比值表示该电阻的大小(如A 点电阻R 0＝U 0I 0)。

不同坐标点比值一样，说明该电阻阻值不变(如左图)；坐标点比值不同，说明该电阻最电压变化而变化(如右图)。

(4)斜率：k ＝ΔUΔI 。

①左图图象是直线，有k ＝ΔU ΔI ＝tanθ，R 0＝UI ＝tanθ, k ＝R ，斜率表示该电阻的大小；②右图图象是曲线，以A 点为例，k ＝ΔU ΔI ＝tanβ，R 0＝U 0I 0＝tanα，k ≠R ，斜率不表示电阻的大小。

二、闭合电路欧姆定律(变化电阻U —I 图象)1．情景：如图，当调节滑动变阻器R 时， R 两端电压U 与电流I 满足什么样的关系式。

请画出电阻R 的U —I 图象。

2．图象分析(1)物理意义：电源的路端电压随电路电流的变化关系。

(2)截距：与纵轴交点表示电源电动势E ，与横轴交点表示电源短路电流，即I 短＝Er 。

(3)坐标点：表示路端电压U 与电流I 。

①U 与I 的乘积表示外电路电阻消耗的功率，即电源的输出功率。

②U 与I 的比值表示外电路电阻的大小(如A 点电阻R ＝U 0I 0)，不同点对应的外电阻大小不同。

(4)斜率：∣k ∣＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝r ，表示电源内阻。

注意：闭合电路中的外电阻我们可以等效成一个变化电阻，因此该图象可以表示为闭合电路中变化电阻两端的电压与电流的关系，电路中其它定值电阻可以等效成电源内阻。

第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化....................................................................................................... - 1 -2.闭合电路欧姆定律....................................................................................................... - 6 -3.实验：电池电动势和内阻的测量............................................................................. - 11 -4.能源与可持续发展..................................................................................................... - 20 -1.电路中的能量转化【教学目标】1．理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质．2．理解焦耳定律的概念，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路．3．理解电功率和热功率．4．会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化．【重点难点】1．理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质．(重点)2．理解电功和电热的区别，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路．(难点)3．理解电功率和热功率．(重点)4．会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化．(难点)【教学准备】教学课件，用电器（带有铭牌）【教学过程】一、导入新课初中我们学习了家庭电路有关的知识，了解了各种用电器在使用的过程中，是把电能转化为其他形式的能量。

这个过程是通过电流做功来实现的。

那么电流做功的实质又是什么呢？二、新课教学1.电功和电功率我们知道电流是电荷定向移动产生的，那电流在做功的时候，就是静电力在做功；导体中的恒定电场对自由电荷的静电力使自由电荷做定向移动，电势能减少，其他形式的能量增加。