选修3-1第二章 第8、9节 多用电表的原理和实验：练习使用多用电表

8多用电表的原理9实验：练习使用多用电表[学习目标] 1.[科学思维]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.[科学思维]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.[科学方法]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 ＝E R 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 ＝E r ＋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。

第8～9节多用电表的原理__实验：练习使用多用电表1.欧姆表是依据闭合电路欧姆定律，由电流表改装而成，它由表头、电源和可变电阻三部分组成。

2．使用多用电表测电阻时，先要进行机械调零，选完挡后，再进行欧姆调零，每次重新选挡后都要重新进行欧姆调零。

3．利用多用电表可测量电压、电流、电阻，并可应用多用电表判断电路故障、检测二极管的极性及好坏等。

4．使用多用表的欧姆表时才用到内部电源，用电压挡或电流挡时，均用不到内部电源。

一、欧姆表1．原理 依据闭合电路的欧姆定律，由电流表改装而成的。

2．内部构造 由表头、电源和可变电阻三部分组成。

3．测量原理如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻Rx 时，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，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。

当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有I g ＝E r ＋R g ＋R ，若外加电阻R x ＝R ＋R g ＋r 时，电流为I ＝E R x ＋R ＋R g ＋r ＝12I g ，此时电流表指针在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻。

二、多用电表1．用途共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量。

2．最简单的多用电表原理图如图所示，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。

3．外形构造如图所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及量程，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相当于对应的仪表。

在不使用时，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。

三、实验：练习使用多用电表1．测电压(1)选择直流电压挡合适的量程。

(2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高。

(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度。

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多用电表的原理、实验：练习使用多用电表基础夯实一、选择题（单选题)1．（湖南岳阳中学2015～2016学年高二上学期期末）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是错误!( C ）A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拔至倍率较大的挡位,重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻，应该先把该电阻与外电路断开D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零解析:指针偏角过大，说明电阻较小,所以应选择倍率较小的挡位，A项错误;电阻的阻值与电流的流向无关，所以红、黑表笔接反，不影响测量结果，B项错误；不将被测电阻与外电路断开,流经欧姆表的电流会影响读数甚至烧毁器材，C项正确；只要不换挡位，就不用重新调零，D项错误.2．关于多用电表的使用,下列操作正确的是错误!( B ）A．测电压时，应按图甲连接方式测量B．测电流时，应按图乙连接方式测量C．测电阻时，应按图丙连接方式测量D．测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量解析：测电压时，红表笔应接电势高的点，黑表笔应接电势低的点，所以A错，同理B对；测电阻时，应将电阻从电路中断开，C错；由于黑表笔接的是内部电源的正极，所以测二极管的正向电阻时,黑表笔应接二极管的正极，应按图丁连接方式测量,D错误。

8 多用电表的原理9 实验:练习使用多用电表教学建议在例题的分析和解答过程中,通过具体的数据,使学生体会到闭合电路中某一电阻的变化,会引起串联在电路中电流表示数的变化,不同的电阻值和不同的电流表示数具有一一对应的关系,引导学生联想电流表的读数可以用来表示该电阻的值,这正是欧姆表的原理。

这部分的教学可从如下三方面展开:第一,使欧姆表调零,调零后将电流表、电源和变阻器R1视为一个整体,电流表的内阻、电源内阻、变阻器R1看成一个电阻。

第二,欧姆表的中值电阻问题。

解决特殊点的电流与电阻的关系。

第三,由特殊到一般,要根据闭合电路欧姆定律得到电流表中电流与外接电阻的关系。

教科书以“思考与讨论”栏目的形式要求学生将课本图2.8-3三个表的示意图组合完成课本图2.8-4.这个要求比较高,一般学生困难较大,教学中可以将有能力完成的学生画出的示意图展示出来(如果没有学生完成,可以由教师直接给出),让学生说出选择开关分别接1、2、3时,电表的功能各是什么。

让学生了解多用电表的基本构造。

实验1和实验2,用多用电表测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,要求学生会选择合适的量程,会在刻度盘上找到对应的刻度,会准确读数。

这里可以提示学生,根据多用表的原理图思考表头中的电流方向,知道红表笔相当于电压表、电流表的正接线柱,黑表笔相当于负接线柱。

如果实验室多用电表的量程太小,可以用阻值较大的定值电阻代替小灯泡,减小电路中的电流。

实验3,用多用电表测量定值电阻过程中要让学生知道:尽管欧姆表的刻度是从“0”到“无穷大”,但如果指针偏转过大或过小,误差都比较大,应选择适当倍率的欧姆挡使测量时表针指示在刻度盘的中间区域。

若不知道待测电阻的大致阻值,可以先用中等倍率的挡位试测,然后根据情况再选择合适挡位进行测量。

每次测量电阻,或换用不同倍率的欧姆挡,都要进行电阻调零。

实验4,用多用电表测量二极管的正、反向电阻,这个过程中要让学生知道:二极管有单向导电性,电流从正极流入时电阻较小,电流从负极流入时,电阻较大。

8 多用电表的原理9 实验：练习使用多用电表答案：(1）表头(2）电源(3）可变电阻(4）欧姆定律(5）电压(6）电阻(7）电流(8）表盘(9）选择开关(10）电压表电路(11）OFF (12）量程(13）并联(14）串联(15）最小刻度(16）欧姆(17）负(18）正(19）欧姆调零(20）OFF (21）红(22）黑1．欧姆表(1）构造：欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，它的原理如图所示，G是电流表(表头），内阻为R g，满偏电流为I g，电池的电动势为E，内阻为r。

电阻R是可变电阻，也叫调零电阻。

①由I ＝ER g ＋r ＋R 0＋R x 可看出，I 与Rx 不成比例，所以欧姆表的刻度是不均匀的，从表盘上看，靠右边的刻度稀疏，靠左边的刻度稠密，即“左密右疏”。

②欧姆表的电阻零刻度是电流最大刻度处，在刻度盘最右侧I g 处，而欧姆表电阻“∞”刻度是电流零刻度处。

所以欧姆表偏角越大，表明被测电阻值越小。

③当欧姆表指针指向表盘中央时，有12I g ＝E R x ＋R g ＋r ＋R 0，解得R x ＝R g ＋r ＋R 0＝R 内，即当指针半偏时，表盘的中值电阻R 中＝R 内。

【例1】如图所示为多用电表欧姆挡原理的示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA ，内阻r g =100 Ω，调零电阻最大阻值R =50 k Ω，串联的固定电阻R 0=50 Ω，电源的电动势E =1.5 V ，电源内阻r =1 Ω，用它测量电阻R x ，能准确测量的阻值范围是( ）A ．30～80 k ΩB ．3～8 k ΩC ．300～800 k ΩD ．3 000～8 000 k Ω解析：此题已经将欧姆表的原理图画出来了。

欧姆表是利用闭合电路的欧姆定律制成的，I x ＝E R 0＋R ＋R x ＋r g ＋r，可见I x 与R x 是一一对应的关系，先在表头上刻下I x 对应的R x 值，我们就可以用它测电阻了，但是I x 与R x 并不是线性关系，在表盘两端线性关系最差，而中间的线性关系较好，便于估计和测量，所以在中值电阻附近测量是比较准确的，而12I g ＝E R 0＋R ＋r g ＋r ＋R 中＝E 2(R 0＋R ＋r g ＋r )， 所以R 中＝R 0＋R ＋r g ＋r 。