高中物理 第2章 恒定電流 8、9 多用電表的原理、實(shí)驗(yàn)-練習(xí)使用多用電表課件 新人教版選修3-1.ppt
成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,恒定電流,第二章,8 多用電表的原理 9 實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表,第二章,我們知道,測量電阻兩端的電壓用電壓表,測量電路中的電流用電流表。另外還有粗測電阻的歐姆表。實(shí)際中為了使用方便,常將這三種表組合在一起,這就是常用的多用電表,以前常稱萬用表,如圖所示。 你知道它的構(gòu)造、原理和使用方法嗎?,生物,歐姆表1.原理 依據(jù)_定律制成,它是由_改裝而成的。 2內(nèi)部構(gòu)造 由_、_和_三部分組成。,閉合電路歐姆,電流表,表頭,電源,可變電阻,3測量原理 如圖所示,當(dāng)紅、黑表筆間接入被測電阻Rx時(shí),通過表頭的電流IE/(rRgRRx),改變Rx,電流I隨著改變,每個(gè)Rx值都對應(yīng)一個(gè)電流值,在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對應(yīng)的_值,就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值。,Rx,中值電阻,多用電表,1.用途 共用一個(gè)表頭,可分別測量_、_、_等物理量。,電壓,電流,電阻,2最簡單的多用電表原理圖 如圖所示,當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通1時(shí),可作為_使用,接通2時(shí),可作為_使用,接通3時(shí),可作為_使用。,電流表,歐姆表,電壓表,3外形構(gòu)造 如下圖是一種多用電表外形圖,表的上半部分為_,下半部分是_,周圍標(biāo)有_的區(qū)域及量程。將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋,多用電表內(nèi)的_電路就被接通,選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓擋或電阻擋,表內(nèi)的_電路或_電路就被接通。,表頭,選擇開關(guān),測量功能,電流表,電壓表,歐姆表,在不使用多用電表時(shí),應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋到_擋,或_最高檔。若長期不使用,應(yīng)將_。,OFF,交流電壓,電池取出,1.測電壓 (1)選擇直流電壓擋合適的_。 (2)將電表與被測電路_,并要注意電表的極性。 (3)根據(jù)擋位所指的_以及指針?biāo)傅目潭戎?,讀出電壓表的示數(shù)。,練習(xí)使用多用電表,量程,并聯(lián),量程,2測電流 (1)選擇直流電流擋合適的_。 (2)將被測電路導(dǎo)線卸開一端,把多用電表_在電路中。 (3)讀數(shù)時(shí),首先要認(rèn)清刻度盤上的_。 3測電阻 要將選擇開關(guān)扳到_擋上,此時(shí)紅表筆連接表內(nèi)電源的_,黑表筆連接表內(nèi)電源的_極。選好量程后,先_,然后測量。測量完畢,應(yīng)把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到_擋。,量程,串聯(lián),最小刻度,歐姆,負(fù)極,正,調(diào)零,OFF,4二極管的特點(diǎn)及其電阻測量 (1)特點(diǎn):它由_材料制成,有兩個(gè)電極,具有單向?qū)щ娦浴?(2)電阻測量:正向電阻_,反向電阻_,可用多用電表判斷它的_或區(qū)分它的_。,半導(dǎo)體,較小,很大,正負(fù)極,好壞,2刻度標(biāo)注,特別提醒(1)使用歐姆擋測電阻時(shí),指針的偏角越大,測量電阻值越小,指針的偏角越小,測量電阻值越大。 (2)流過歐姆表的電流是自己內(nèi)部電源提供的,流過電壓表和電流表的電流是外電路的電源提供的。,3使用方法 選擇適當(dāng)擋位,使指針在中值電阻附近。將兩表筆短接,調(diào)節(jié)R,使指針滿偏。讀出示數(shù)并乘以倍率,即為被測電阻阻值。若換擋要重新調(diào)零。測完后將選擇開關(guān)撥到交流電壓最高擋或“OFF”擋上。,(河南洛陽一中20142015學(xué)年高二上學(xué)期檢測) 如圖是一個(gè)將電流表改裝成歐姆表的示意圖,此歐姆表已經(jīng)調(diào)零,用此歐姆表測一阻值為R的電阻時(shí),指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的4/5處。現(xiàn)用該表測一未知電阻,指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/5處,則該電阻的阻值為( ) A4R B5R C10R D16R 答案:D,解析:由閉合電路的歐姆定律得:調(diào)零時(shí)有EIgR內(nèi);指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的4/5時(shí)有E4Ig(RR內(nèi))/5;指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/5時(shí)有EIg(RxR內(nèi))/5。聯(lián)立三式可解 得Rx16R。D正確,A、B、C錯誤。,二、多用電表的使用 使用多用電表前,應(yīng)檢查指針是否停在刻度線左端的“0”位置。如果沒有停在“0”位置,要用螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動機(jī)械調(diào)零旋鈕,使指針指零,再將紅、黑測試表筆分別插入“” “”插孔。,1測量直流電壓 實(shí)驗(yàn)步驟: 將功能選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋。 根據(jù)待測電壓的估計(jì)值選擇量程。如果難以估測待測電壓值,應(yīng)按照由大到小的順序,先將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到最大量程上試測,然后根據(jù)試測的數(shù)值,重新確定適當(dāng)?shù)牧砍踢M(jìn)行測量。,3測量電阻 第一步:選擇倍率擋。估計(jì)待測電阻阻值,選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮?,使測量時(shí)指針指在中央刻度附近,這樣測量比較準(zhǔn)確。 第二步:調(diào)零。測量前,將紅、黑表筆短接,調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”,使指針指在歐姆擋刻度盤零刻度處。 第三步:測量。將紅、黑表筆與待測電阻兩端接觸。讀取指針示數(shù)再乘以倍率就是待測電阻阻值。 第四步:測量結(jié)束要將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至“OFF”擋或交流電壓最高擋。,特別提醒當(dāng)二極管正向電阻R1與反向電阻R2相差很大時(shí),說明二極管質(zhì)量較好;當(dāng)R1與R2相差較小時(shí),說明二板管質(zhì)量不好。如果R1與R2均較小,可能二極管短路;如果R1與R2均較大,可能二極管斷路。,5用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件,用多用電表探測圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn):用直流電壓擋測量,E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓,E、F兩點(diǎn)間無電壓;用歐姆擋測量,黑表筆(與電表內(nèi)部電源的正極相連)接E點(diǎn),紅表筆(與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連)接F點(diǎn),阻值很小,但反接阻值很大。那么,該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中的_。,答案:B 解析:(1)黑表筆接E,紅表筆接F,阻值很小,此時(shí)二極管正向?qū)?,電流方向?yàn)橛蒃到F,只有B正確。,三、多用電表的使用注意事項(xiàng) 1使用多用電表“十三忌” (1)忌不調(diào)零就使用多用電表。 (2)忌搞錯連接方式,測電壓需并聯(lián),測電流需串聯(lián)。 (3)忌搞反直流電流方向,直流電要從正極測試筆插孔流入,從負(fù)極測試筆插孔流出。 (4)忌用手接觸測試筆的金屬桿,特別在測電阻時(shí),更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿。 (5)忌用直流電擋位測交流電。,(6)忌用多用電表測不是50Hz的交流電,普通多用電表的交流電擋位是按照50Hz設(shè)計(jì)的,不能準(zhǔn)確測量其他頻率的交流電。 (7)忌不進(jìn)行歐姆表調(diào)零,就用多用電表測電阻值。 (8)忌只看讀數(shù)不乘倍率。 (9)改換歐姆擋量程后,忌不重新調(diào)零。 (10)忌把電阻同其他電路聯(lián)在一起進(jìn)行測量。 (11)忌把電池裝反。 (12)忌把電池裝在多用電表內(nèi)長期不用。 (13)多用電表不用時(shí),忌選擇開關(guān)置于歐姆擋。,2用多用電表測黑箱 一定要先用電壓擋判斷其內(nèi)有無電源,確定無電源后才能使用歐姆擋測量。 3用多用電表測電流和電壓 要先選擇量程再進(jìn)行測量,且不要把量程當(dāng)成倍率。,如圖所示是簡化的多用電表的電路。轉(zhuǎn)換開關(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)對這一問題的議論,,對多用電表原理的理解,甲同學(xué)說:S與1、2連接時(shí),多用電表就成了電流表,且與1連接時(shí)量程較大 乙同學(xué)說:S與3、4連接時(shí),多用電表就成了電流表,且與3連接時(shí)量程較大 丙同學(xué)說:S與3、4連接時(shí),多用電表就成了電壓表,且與3連接時(shí)量程較大 丁同學(xué)說:S與5連接時(shí),多用電表就成了歐姆表 你認(rèn)為他們的判斷正確嗎?,解析:S與1連接時(shí),電阻R1起分流作用,S與2連接時(shí),R1R2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,所以與1連接時(shí)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,所以與3連接時(shí)量程較?。籗與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。故甲同學(xué)、丁同學(xué)的判斷是正確的,乙同學(xué)和丙同學(xué)的判斷是錯誤的。,如圖所示為歐姆表的原理圖,表頭內(nèi)阻為Rg,調(diào)零電阻為R,電池的電動勢為E,內(nèi)阻為r,則下列說法中正確的是( ) A它是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的 B接表內(nèi)電池負(fù)極的應(yīng)是紅表筆 C電阻的“”刻度一般在刻度盤的右端 D調(diào)零后刻度盤的中心刻度值是rRgR 答案:ABD,解析:歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的,A正確;紅表筆接內(nèi)部電池的負(fù)極,B正確;電阻的“”刻度在表盤的左端,C錯;中值電阻的阻值為rRgR,D正確。,多用電表的示意圖如圖所示。在正確操作的情況下:,多用電表的使用,(1)若選擇開關(guān)的位置如灰箭頭所示,則測量的物理量是_,測量結(jié)果為_。 (2)若選擇開關(guān)的位置如白箭頭所示,則測量的物理量是_,測量結(jié)果為_。 (3)若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示,則測量的物理量是_,測量結(jié)果為_。,(4)若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示,正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小,那么接下來的正確操作步驟應(yīng)該依次為:_,_,_。 (5)全部測量結(jié)束后,應(yīng)將選擇開關(guān)撥到_或者_(dá)。 (6)無論用多用電表進(jìn)行何種測量(限于直流),電流都應(yīng)該從_色表筆經(jīng)_插孔流入電表。,解析:當(dāng)多用電表的選擇開關(guān)置于相應(yīng)的物理量區(qū)域(電流、電壓)時(shí),多用電表就可以測量該量,開關(guān)所指的數(shù)值就是所測量的量程。需要注意的是:由于測電阻的原理和測電流、電壓的原理不同,當(dāng)選擇開關(guān)在測電阻區(qū)域時(shí),對應(yīng)的數(shù)值是倍率,而不是量程。當(dāng)然,倍率越大,測量的電阻也就越大;倍率越小,測量的電阻就越小。由于測量電阻的依據(jù)是閉合電路歐姆定律,每次換擋位時(shí),都會改變閉合電路的阻值,因此換擋后必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。多用電表在測量時(shí),要求紅表筆要插入“”插孔,黑表筆要插入“”插孔,這樣,在測量電流時(shí),電流應(yīng)從紅表筆流入。,答案:(1)直流電壓 1.25V (2)直流電流 50.0mA (3)電阻 1.5k (4)改用1k倍率 重新歐姆調(diào)零 將紅、黑表筆分別接觸被測電阻的兩根引線,讀出指針?biāo)缚潭龋俪吮堵实脺y量值 (5)OFF 交流電壓500V擋位置 (6)紅 正,(沈陽市20142015學(xué)年高二上學(xué)期期末)在練習(xí)使用多用表的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)連接的電路如圖所示。,(1)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使尖端對準(zhǔn)直流電流擋,此時(shí)測得的是通過_的電流; (2)若斷開電路中的電鍵,旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋,此時(shí)測得的是_的電阻; (3)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋,閉合電鍵,并將滑動變阻器的滑片移至最左端,此時(shí)測得的是_兩端的電壓。 答案:(1)R1 (2)R1和R2串聯(lián) (3)R2,解析:(1)多用電表使用電流擋時(shí)應(yīng)該串聯(lián)在電路中,圖中多用電表與滑動變阻器串聯(lián),電流相等,若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使其尖端對準(zhǔn)直流電流擋,此時(shí)測得的是通過R1的電流。 (2)斷開電路中的電鍵,R1與R2串聯(lián),多用電表兩表筆接在其兩端,故測得的是R1與R2串聯(lián)的總電阻。 (3)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋,閉合電鍵,并將滑動變阻器的滑片移至最左端,多用電表并聯(lián)在R2兩端,此時(shí)測得的是R2兩端的電壓。,下圖是某同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮,他采用下列兩種方法檢查故障:,用多用電表檢測電路故障,(1)用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行檢查: 那么選擇開關(guān)應(yīng)置于下列量程的_擋。(用字母序號表示) A2.5V B10V C50V D250V 在測試a、b間直流電壓時(shí),紅表筆應(yīng)接觸_ _。(填a或b),(2)用歐姆擋檢查: 測試前,應(yīng)將開關(guān)S_(填斷開或閉合) 測量結(jié)果如下表所示,由此可以斷定故障是_。,解析:(1)用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行測量時(shí),實(shí)質(zhì)上是用電壓表測量,而電壓表內(nèi)阻很大,若并聯(lián)在斷路處(設(shè)有一處發(fā)生斷路)時(shí),電路接通電壓表示數(shù)應(yīng)為電源的電動勢,并聯(lián)在未斷路處,示數(shù)為零。因此,用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行檢查電路時(shí),電壓表的量程必須大于電源的電動勢,為了示數(shù)明顯,選擇量程不宜過大。本題中電源的電動勢為6V,故選10V量程即可。測試時(shí)紅表筆應(yīng)接電勢高的a點(diǎn)。根據(jù)測試結(jié)果,a、b間有示數(shù),說明b電源a完好;c、b間有示數(shù),說明b電源ac完好;c、d無示數(shù),說明c燈d間完好;d、f有示數(shù),說明fbacd完好,故應(yīng)是d、f段斷路。另外,若燈B短路,則d、f間應(yīng)無示數(shù)。,(2)用歐姆擋檢查時(shí),測試前應(yīng)首先將開關(guān)S斷開。根據(jù)表針偏轉(zhuǎn)情況,接c、d時(shí)有示數(shù),說明不是燈A斷路;接e、f時(shí)有示數(shù),說明也不是燈B斷路;接d、e間時(shí)有電阻無窮大,可以斷定是d、e間導(dǎo)線斷路。 答案:(1)B a D (2)斷開 D,點(diǎn)評:在用多用電表的電壓擋進(jìn)行測量電壓時(shí),一定要先從量程大的電壓擋開始測量,在滿足量程的條件下,量程越小越好,這樣可以使示數(shù)明顯,減少測量誤差。在用電壓擋去判斷斷路時(shí),無示數(shù),說明測量點(diǎn)等電勢,即電路是通路,否則測量點(diǎn)間肯定有斷路,再用歐姆擋去測量判斷斷路時(shí),首先要斷開測量電路,然后再進(jìn)行測量,如有示數(shù),測量點(diǎn)間是通路,無示數(shù)則為斷路。,(沈陽市鐵路實(shí)驗(yàn)中學(xué)20142015學(xué)年高二上學(xué)期檢測)如圖所示電路,當(dāng)S閉合后兩燈均不亮,已知兩燈、電源、電鍵及電鍵到電源負(fù)極間的導(dǎo)線都完好,其余三條導(dǎo)線中有一條發(fā)生斷路。若某同學(xué)使用多用電表來檢查斷線部分,他用多用表的紅表筆與a點(diǎn)相連接,把黑表筆分別先后與b點(diǎn)、c點(diǎn)相連,則以下能檢測出斷線部分的方法有( ),AS閉合,多用表用6V量程的電壓表 BS閉合,多用表用0.3A量程的電流表 CS斷開,多用表用1量程的歐姆表 D以上三種方法都不可以 答案:C,解析:電路中發(fā)生斷路,斷路處元件兩端的電壓等于電源的電動勢,故S閉合時(shí),多用表應(yīng)用15V量程的電壓表,6V量程太小,故A錯誤。S閉合時(shí),若ab完好,電流表接在ab間,沒有讀數(shù),若此處電路有斷路,電流表串聯(lián)在電路中,應(yīng)有讀數(shù),所以用電流表不能判斷斷路故障在何處,故B錯誤。S斷開時(shí),多用表用1量程的歐姆表測量各段電阻,可判斷出故障所在的位置,故C正確。,易錯點(diǎn):對多用電表原理理解不清楚導(dǎo)致錯誤 案例:(1)如圖是多用電表的刻度盤,當(dāng)選用量程為50mA的電流擋測量電流時(shí),表針指于圖示位置,則所測電流為_mA。,(2)若選用倍率為“100”的電阻擋測電阻時(shí),表針也指示在圖示同一位置,則所測電阻的阻值為_。 (3)如果要用此多用電表測量一個(gè)約2.0104的電阻,為了使測量比較精確,應(yīng)選的歐姆擋是_(選填“10”“100”或“1k”)。換擋結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)操作上首先要進(jìn)行的步驟是_。,易錯分析:對解答本題時(shí)易犯錯誤分析如下:,正確解答:(1)選用量程為50mA的電流擋測電流時(shí),所測電流為30.7mA(30.730.9mA都正確)。 (2)選用“100”電阻擋測電阻時(shí),所測電阻阻值為151001500。 (3)如果要測2.0104的電阻,應(yīng)選1k擋,換擋后首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零。 正確答案:(1)30.7(30.730.9都正確) (2)1500 (3)1k 歐姆調(diào)零,