逍遥右脑 2013-06-01 00:06
2.4 认识多用电表 学案（粤教版选修3-1）
一、多用电表的原理
1．多用电表是一种可以测量______、________以及________等电学量的仪表，多用电表一般可分为________式和指针式两大类，指针式多用电表一般由表头，测量电路、_____、以及________、__________测量表笔组成．
2．表头是一个灵敏直流电流表，指针偏转到最大角度时对应的电流Ig称为表头的________电流，表头线圈的电阻Rg称为表头的________．
3．用多用电表测量时，________表笔插入公共端，______表笔则通过转换开关接入与待测量相应的测量端．
4．多用电表测量电阻的电路中，可变电阻叫______．该电路中是否 含有电______(填“是”或“否”)．
(1)当红、黑表笔相接时，待测电阻Rx＝______，调节R6的阻值，使流过表头的电流等于________．(2)当红、黑表笔不接触时，电路中电流为________，表头指针不偏转，对应红、黑表笔间的电阻为________．(3)当红黑表笔间接入待测电阻Rx时，其阻值可直接从表盘上读出．
二、学会使用多用电表
使用多用电表前应先检查其机械零位，若一开始指针不正对电流的零刻度，应调节多用电表的______调节旋纽，使指针正对零刻度．多用电表使用后，要把选择开头拔至__________挡或________处．多用电表长期不用时应取出表内________.
一、多用电表的原理
[问题情境]
1.多用电表有多少用途？
2．指针式多用电表由哪几部分组成？
3．简述表头的构造；多用电表测量电流、电压、电阻时用的是同一个表头吗？
4．多用电表测量电流、电压、电阻时所用的表内测量电路相同吗？
5．多用电表测量电阻的工作原理是什么？
6．多用电表测电阻时的闭合回路是由哪几个部分构成？
[要点提炼]
1．电流表G(表头)：多用表的电流挡、电压挡及常用的电压表和电流表都是由灵敏直流________改装而成的．小量程电流表主要有三个参数：①表头线圈电阻称为__________，用字母Rg表示；②指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做________；③通过满偏电流时加在它两端的电压Ug叫做________，上述三个物理量的关系为：______________.
2．电压表和电流表的改装：当把电流表G改装成量程较大的电压表时，应当________一个电阻R；当把电流表G改装成大量程的电流表时，应当______一个电阻R.
3．欧姆表的内部结构有：______、______、______.欧姆表的工作原理__________定律，当红、黑表笔间接入待测电阻Rx时，通过表头的电流I＝________.
4．当黑、红表笔短接时(如图1甲所示)，调节R的阻值，使指针偏转到最大角度时，则Ig＝ER＋Rg＋r，此时表示的黑、红表笔间电阻为________．
5．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__________．
6．当将电阻Rx接在黑、红表笔间时(如图丙所示)，则通过电流表的电流I与Rx的关系为__________．
图1
7．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，零刻度在刻度盘的最________端，越向左刻度的密度越大．
二、学会使用多用电表
[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．
[要点提炼]
1．多用电表使用前若指针不正对零刻度，应调节________调节旋纽，使指针正对零刻度．
2．多用表使用后，要把选择开关拔至__________或__________处．
3．不管用多用电表测什么电学量，电流都是从__________表笔流入，从____________表笔流出．
4．电压、电流的测量
(1)测量方法：测电压时，多用电表应与被测电路相________；测电流时，多用电表应与被测电路相________．
(2)选择量程：无论是测量电流还是测量电压，都应使表头指针停靠在________处，这样测量比较准确．
5．电阻的测量
(1)测电阻时，量程选择的原则是：表头指针应停在表盘刻度的________附近，这样测量值比较准确．
(2)测量前或每次换档后，都要先将红、黑表笔________，调节________，使指针恰好停在欧姆刻度线的零刻度处．
(3)测电阻前应将电阻器与原工作电路______．以免损坏多用电表或造成测量错误．
图2
6．判断二极管的质量和极性
二极管具有________导电性，其正向电阻__________，反向电阻________．二极管的符号如图2所示．
7．查找电路故障时可用多用电表的电压档、电流档、和电阻档，用________档最简便.
例1 有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig ＝3 mA.要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
变式训练1 有一电流计，内阻Rg＝25 Ω，满偏电流Ig＝3 mA.要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
例2 如图3所示为一正在测量中的多用电表表盘．
图3
(1)如果是用直流10 V档测量电压，则读数为____ ____ V.
(2)如果是用“×100”档测量电阻，则读数为________ Ω.
听记录：
变式训练2 用已调零且选择开关旋钮指向欧姆档“×10”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图4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档测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为 ______ mA.
图4[
例3 如图5所示为一多用电表，S为选择开关，Q为欧姆档调零旋钮．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5
A．旋动S使其尖端对准电阻档×1 k
B．旋动S使其尖端对准电阻档×100
C．旋动S使其尖端对准电阻档×10
D．旋动S使其尖端对准电阻档×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使指针对准电阻档刻度盘上的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)
听记录：
变式训练3 欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，下列有关欧姆表的使用，正确的叙述是( )
A．测电阻前要使红黑表笔相接，调节欧姆调零旋钮，使表头的指针指零
B．红表笔与表内电池正极相连接，黑表笔与表内电池负极相连接
C．红表笔与表内电池负极相连接，黑表笔与表内电池正极相连接
D．测电阻时，表针偏转 角度越大，待测电阻阻值越大
【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档后首先应该将两表笔短接，进行电阻调零
D．当换用不同量 程的欧姆档去测量电阻时，可不必进行电阻调零
2．甲、乙两同学使用欧姆档测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到 “×100”档，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”档，乙把选择开关旋到“×10”档，但乙重新调零，而甲没有重新调零，则以下说法正确的是( )
A．甲选档错误，而操作正确
B．乙选档正确，而操作错误
C．甲选档错误，操作也错误
D．乙选档错误，而操作正确
3．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
前自主学习
一、
1．电流 电压 电阻 数字 转换开关 红 黑
2．满偏 内阻 3.黑 红
4．调零电阻 是 (1)0 满偏电流Ig (2)0 无限大
二、
机械 零点 最大交流电压 OFF 电池
核心知识探究
一、
[问题情境]
1．测量电流、电压、电阻等电学量
2．一般由表头、测量电路、转换开关以及红、黑测量表笔等组成
3．见本；是 4.不同
5．闭合电路欧姆定律
6．表头、电、调零电阻以及红、黑表笔间的待测电阻
[要点提炼]
1．电流表G(表头) 内阻 满偏电流 满偏电压 Ug＝IgRg
2．串联 并联
3．表头 电 调零电阻 闭合电路欧姆 ERg＋r＋R＋Rx
4．零 5.无限大 6.I＝ERg＋r＋R＋Rx
7．不均匀 右
二、
[要点提炼]
1．机械零点 2.最大交流电压档 OFF
3．红 黑
4．(1)并联 串联 (2)接近满刻度
5．(1)中央 (2)短接 “Ω”调零旋钮 (3)断开
6．单向 很小 很大 7.电压
解题方法探究
例1 990 Ω 1 000 Ω
解析 电流表G的满偏电压Ug＝IgRg＝0.03 V
分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97 V
则应串联的电阻的阻值为R＝ URIg＝990 Ω，改装后电压表 的内阻为Rv＝Rg＋R＝1 000 Ω
变式训练1 0.126 Ω 0.125 Ω
解析 电流计G的满偏电压Ug＝IgRg＝0.075 V
分流电阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597 A
并联电阻的阻值为R＝UgIR≈0.126 Ω
改装后电流表的内阻为RA＝RgRRg＋R≈0.125 Ω
例2 (1)6.6 (2)8×102
解析 如果是 用10 V直流电压档测量电压，读数时要找到对应的刻度和量程，即电流档最下面的刻度，读数约为6.6 V；用欧姆档测量电阻阻值的读数为：8×100 Ω＝8×102 Ω.
变式训练2 220 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4.010×1 mA＝0.40 mA，注意有效数字位数，所以被测电流为0.40 mA.
例3 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”档；测R2＝47 kΩ的电阻时，应选择“×1 k”档，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档，拨至交流电压最高档或“OFF”处，所以合理的操作顺序为AHGCHFE或CHFAHGE.
变式训练3 AC [每次测量电阻之前都要进行欧姆调零，所以A正确；由欧姆表内部 结构可知B错，C正确；测电阻时，表针偏转角度越大，说明通 过表头的电流越大，待测电阻阻值越小，故D错．]
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＝ER＋r＋Rg＋Rx，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，每换一次档位都需进行一次电阻调零．]
2．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，所以甲的选档正确；换档后，需调零后才能再次测量电阻值，所以乙的操作是正确的．]
3．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的负极．]