2020学年高中物理2.8 多用电表的原理、2.9实验：练习使用多用电表 学案（人教版选修3-1）

2020学年高中物理2.8 多用电表的原理、2.9实验：练习使用多用电表 学案（人教版选修3-1）

‎2.8 多用电表的原理、2.9实验：练习使用多用电表 学案（人教版选修3-1） ‎ 一、欧姆表 ‎1．原理：依据____________________定律制成，它是由____________改装而成的．‎ ‎2．内部构造：由______________、______________和____________三部分组成．‎ ‎3．测量原理 图1‎ 如图1所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝____________.改变Rx，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________________值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．‎ 二、多用电表 ‎1．用途：共用一个表头，可分别测量__________、____________、____________等物理量．‎ ‎2．外形：选择开关周围有不同的测量功能区域及________，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被________________，就相当于对应的仪表．在不使用时，应把选择开关旋到________挡或交流电压最高挡．‎ 三、多用电表的使用练习 ‎1．测电压 ‎(1)选择直流电压挡合适的________．‎ ‎(2)将电表与被测电路____________，并要注意电表的极性．‎ ‎2．测电流 ‎(1)选择直流电流挡合适的量程．‎ ‎(2)将被测电路导线卸开一端，把多用表______在电路中．‎ ‎(3)读数时，首先要认清刻度盘上的________________________．‎ ‎3．测电阻 ‎(1)要将选择开关扳到________挡上，此时红表笔连接表内电源的________极，黑表笔连接表内电源的________极．选好量程后，先________，然后测量．测量完毕，应把选择开关旋转到______挡．‎ ‎(2)用多用电表测电压、测电流及测电阻时，电流都是从________表笔流入电表，从_____表笔流出电表．‎ ‎4．二极管的特点及其电阻测量 图2‎ ‎(1)特点：如图2所示，它由________材料制成，左端为______极，右端为________极．‎ ‎(2)电阻测量：正向电阻____________，反向电阻______，可用多用电表判断它的________或区分它的________，二极管具有单向导电性.‎ 一、欧姆表 ‎[问题情境]‎ 大家知道，用电流表可以直接测电流，用电压表可以直接测电压．虽然“伏安法”可以测电阻，但需要的仪器很多，操作很麻烦，给科学实验、生产实践带来许多不便！有没有一个仪器可以直接测出电阻呢？‎ ‎1．当黑、红表笔短接时(如图3甲所示)，调节R的阻值，使指针指到满刻度，则Ig＝，此时表示的黑、红表笔间电阻为多大？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎2．当黑、红表笔不接触时(如图乙所示)，电路中无电流，指针不偏转，即指向电流表的零点．此时，黑、红表笔之间电阻为多大？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎3．当将电阻Rx接在黑、红表笔间时(如图3丙所示)，则通过电流表的电流I与Rx的关系是怎样的？‎ 图3‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．欧姆表内部结构：______、________、________.‎ ‎2．欧姆表原理：________________定律，I＝______________.‎ ‎[问题延伸]‎ ‎1．欧姆表刻度特点：因Rx与I是非线性关系，所以欧姆表的刻度是____________的，零刻度在刻度盘最________端，越向左刻度的密度越大．‎ ‎2．调节Rx，当I＝________Ig(指针半偏)时，Rx＝r＋Rg＋R，即欧姆表表盘的中值电阻等于欧姆表内阻．‎ 二、多用电表 ‎[问题情境]‎ 将电流表、电压表和欧姆表集于一体便做成了方便实用的“多用电表”．搞家电维修的师傅利用一块多用电表便能查出家用电器出现的各种故障．如电视机无光、无声，收音机收不到电信号，洗衣机不转等．你知道怎样正确地使用多用电表吗？‎ ‎1．多用电表使用前，应调整什么位置？其目的是什么？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎2．用多用电表测电阻时，有两个“调整”，分别指什么？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．多用电表的外形：表的上半部分为__________，下半部分是____________，开关周围标有测量功能的____________及____________．‎ ‎2．多用电表的使用：测电压时，红表笔接触点的电势比黑表笔______________；测电流时，电流应从________表笔流入电表；测电阻时，改变不同倍率的欧姆挡后必须重新调整________．‎ ‎3．晶体二极管具有________性．‎ ‎[问题延伸]‎ ‎1．不管用多用电表测什么项目，电流都是从________表笔流入，从________表笔流出．‎ ‎2．测量时指针的偏角指的是偏转到的位置和测量前的位置的夹角，所以偏角大，电阻______，偏角小，电阻______.‎ 例1　如图4所示为一正在测量中的多用电表表盘．‎ 图4‎ ‎(1)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为________ V.‎ ‎(2)如果是用“×‎100”‎挡测量电阻，则读数为________ Ω.‎ 变式训练　用已调零且选择开关旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图5所示的表盘可知被测电阻阻值为________ Ω.若将该表选择开关旋钮置于1 mA挡测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为________ mA.‎ 图5‎ 例2　如图6所示为一多用电表，S为选择开关，Q为欧姆挡调零旋钮．现在要用它检测两个电阻的阻值(图中未画电阻)．已知阻值分别为R1＝60 Ω，R2＝47‎ ‎ kΩ，下面提出了在测量过程中一系列可能的操作，请你选出尽可能准确测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上．‎ 图6‎ A．旋动S使其尖端对准电阻挡×1 k B．旋动S使其尖端对准电阻挡×100‎ C．旋动S使其尖端对准电阻挡×10‎ D．旋动S使其尖端对准电阻挡×1‎ E．旋动S使其尖端对准OFF F．将两表笔分别接到R1的两端，读出R1的阻值，随后立即断开 G．将两表笔分别接到R2的两端，读出R2的阻值，随后立即断开 H．两表笔短接，调节Q使指针对准电阻挡刻度盘上的0，随后立即断开 所选操作及其顺序为(用字母代号填写)：__________________.(操作步骤可以重复选用)‎ ‎【即学即练】‎ ‎1．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，进行电阻调零 D．当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时，可不必进行电阻调零 ‎2．欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，正确的叙述是(　　)‎ A．测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零 B．红表笔与表内电池的正极相接，黑表笔与表内电池的负极相接 C．红表笔与表内电池的负极相接，黑表笔与表内电池的正极相接 D．测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越大 ‎3．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，于是甲就把开关旋到“×1 k”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 ‎4．用万用表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入万用表的正(＋)插孔，则(　　)‎ A．测电压时电流从红表笔流入万用表；测电阻时电流从红表笔流出万用表 B．测电压、测电阻时电流均从红表笔流入万用表 C．测电压、测电阻时电流均从红表笔流出万用表 D．测电压时电流从红表笔流出万用表，测电阻时电流从红表笔流入万用表 参考答案 课前自主学习 一、1.闭合电路的欧姆　电流表　2.表头　电源　可变电阻 3.　Rx 二、1.电压　电流　电阻　2.量程　接通　OFF 三、1.(1)量程　(2)并联　2.(2)串联　(3)最小刻度　3.(1)欧姆　负　正　调零　OFF　(2)红　黑　4.(1)半导体　正　负　(2)较小　较大　正负极　好坏 核心知识探究 一、‎ ‎[问题情境]　1.为零 ‎2．无穷大　3.I＝ ‎[要点提炼]‎ ‎1．电流表　电源　可变电阻 ‎2．闭合电路的欧姆　 ‎[问题延伸]　1.不均匀　右　2. 二、‎ ‎[问题情境]‎ ‎1．指针定位螺丝　使指针指到零刻度(左端)‎ ‎2．调整指针定位螺丝　调整欧姆调零旋钮 ‎[要点提炼]‎ ‎1．表盘　选择开关　区域　量程　2.高　红　欧姆调零旋钮　3.单向导电 ‎[问题延伸]　1.红　黑　2.小　大 解题方法探究 例1　(1)6.6　(2)8×102‎ 解析　如果是用10‎ ‎ V直流电压挡测量电压，读数时要找到对应的刻度和量程，即电流挡最下面的刻度，读数约为6.6 V；用欧姆挡测量电阻阻值的读数为：8×100 Ω＝8×102 Ω.‎ 变式训练　220　0.40‎ 解析　从电阻刻度线可读出电阻值为22×10 Ω＝220 Ω.测直流电流时，从中间一条刻度线读数，用“0～10”这组数据，在此“10”代表“1 mA”，故指针指出“4.0”，则电流为×1 mA＝0.40 mA，注意有效数字位数，所以被测电流为0.40 mA.‎ 例2　AHGCHFE(或CHFAHGE)‎ 解析　用多用电表测量电阻时，量程的选择以指针指中央附近时读数较准确，由表盘中值示数约为15可知，测R1＝60 Ω的电阻时，只能选“×10”挡；测R2＝47 kΩ的电阻时，应选择“×1 k”挡，并且在每次选定倍率后，都必须将两表笔短接，进行欧姆调零，所以题目中所给操作H需重复选用．在测量过程中对R1与R2测量的先后没有什么限制，但测量完毕后，功能选择开关必须旋离电阻挡，拨至交流电压最高挡或“OFF”处，所以合理的操作顺序为AHGCHFE或CHFAHGE.‎ 即学即练 ‎1．AC　[欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的．因为Ix＝，所以Ix与Rx并不成比例关系，所以刻度盘上的刻度不均匀；使用欧姆表时，每换一次挡位都需进行一次电阻调零．]‎ ‎2．AC　[每次测量电阻之前都要进行电阻调零，A正确；由欧姆表内部结构可知B错，C对；测电阻时，表针偏转角度越大，说明通过表头的电流越大，待测电阻值越小，故D错．]‎ ‎3．D　[指针偏转角度小说明通过表头的电流较小，待测电阻值大，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．]‎ ‎4．B　[当电压表使用时，电流从正极流入；当欧姆表使用时，电流也从正极流入，因为此时红表笔接的是电源的负极．] ‎