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高中物理人教版选修3-1 第二章 第八节 多用电表的原理

多用电表的原理
教学目标
通过对欧姆表的讨论,进一步提高应用闭合电路欧姆定律 分析问题的能力,知道欧姆表测量电阻的原理 了解欧姆表的内部结构和刻度特点
了解多用电表的基本结构,知道多用电表的测量功能
教学重点
欧姆表的工作原理 多用电表的结构及工作原理 对欧姆表、多用电表工作原理的解释
教学难点
欧姆表的工作原理 多用电表的结构及工作原理 对欧姆表、多用电表工作原理的解释
图甲
图乙
量程变为原来的 2 倍,数字改为 0、2、4、6
量程变为原来的 2 倍,数字改为 0、2、4、6
问题与练习
一个量程为 0~150V 的电压表,内阻为 20 kΩ,把它与一个大电阻串 联后接在110V电路的两端,电压表的读数是5V。这个外接电阻是多 少?这是测量大电阻的一种方法。
420 kΩ
欧姆表的刻度欧ຫໍສະໝຸດ 表表盘:欧姆表的表盘特点欧姆表的刻度盘有何特点?
①欧姆表 0 刻线在表盘的最右端(短接时) ②欧姆表左端对应断路,阻值 ∞ ③欧姆表的刻线左密右疏,不均匀
欧姆表的表盘特点
请用逻辑推理欧姆表表盘刻度为何是不均匀的?
电流与电阻的关系不是正比例
欧姆表的表盘特点
当指针半偏(指针指在中间位置)时,所测电阻有何特点?
转换成电阻刻度 它就成了一个能直接测量电阻的仪器
欧姆表的原理是闭合电路欧姆定律
欧姆表的刻度
内部电路:
当 当 当 当 当 当
调零电阻
0(短路)时 时 时 时 时 时 I=0
指针满偏 指针指在1/2位置 指针指在1/3位置 指针指在1/4位置
指针指在最左侧
欧姆表的刻度
欧姆表表盘:

时,
中间偏右侧的刻度如何?

,电流表电阻 7.5Ω,A、B 为接线柱。
(2)调到满偏后保持R的值不变,在A、B 间接一个150Ω 的电 阻 ,电流表指针指着多少刻度的位置?
设这时电流表读数为 ,由闭合电路欧姆定律
欧姆表的原理
如图电源的电动势E =1.5V,内阻r = 0.5Ω,电流表满偏电

,电流表电阻 7.5Ω,A、B 为接线柱。
知识回顾
如何把电流表改装成电压表?要量程大一些,怎么办呢?
如何把电流表改装成量程较大的电流表?要量程大一些,怎么办呢?
能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?
欧姆表原理
学习并掌握欧姆表的结构 掌握欧姆表的基本原理
欧姆表的原理
如图电源的电动势E =1.5V,内阻r = 0.5Ω,电流表满偏电

(3)如果把任意电阻 有什么关系?
接在A、B 间,电流表读数I 与
的值
把任意电阻 接到A、B之间,设电流表读数为I,则
代入数值后,得
解出
欧姆表的刻度
通过以上计算有何启发?能否将电流表转换成直接测量电阻的仪表?
如果把电流表 10mA刻度标为“0Ω ” 5mA刻度标为“150Ω ” 0mA刻度标为“∝Ω ”
问题与练习
某人把电流表、干电池和一个定值电阻串联后,两端连接两支测量 电笔,做成了一个测量电阻的装置。两支电笔直接接接触时,电流 表读数为5.0 mA,两支表笔与200Ω 的电阻连接时,电流表读数为 3.0 mA。现在把表笔与一个未知电阻连接,电流表读数为2.5 mA ,这个未知电阻是多大?
换倍率后,欧姆表内部电路结构发生改变,对应的欧姆表内阻 也发生改变,此时的中值电阻等于此时的欧姆表内阻
问题与练习
如果给电压表串联一个阻值等于电压表内阻的电阻,它的量程变为 多大?刻度盘上的是数字(图甲)应当怎么改? 如果给电流表并联一个阻值等于电压表内阻的电阻,它的量程变为 多大?刻度盘上的是数字(图乙)应当怎么改?
多用电表可以有哪些用途? 将选择开关旋转到电流档,多用电表测电流 将选择开关旋转到电压档,多用电表测电压 将选择开关旋转到欧姆档,多用电表测电阻
多用电表的使用
怎样从多用电表上读出电流、电压的值?
2.5V 以上交流和直流的 电压电流均读中间刻度 0—2.5V 交流读最下刻度
如图示多用电表,选择开关分别 置于下列位置时的读数是: 10V 量程—— 6.2V 250V 量程—— 155V 5mA 量程—— 3.10mA 2.5V交流量程— 1.85V
中值电阻 欧姆表中央刻线对应的阻值恰好等于欧姆表的内阻(中值电阻)
欧姆表的红黑表笔
电表的接线柱均遵循“红入黑出”的原则进行接线,想一想 欧姆表的红黑表笔分别接的表内电源的哪个电极?
欧姆表
r
“红入黑出”
红表笔接内部电源的负极 黑表笔接内部电源的正极
电压表、电流表和欧姆表都有一个表头能不能让它们共用 一个表头制成一个多用电表呢?
多用电表
了解多用电表的内部结构 了解多用电表的表盘特点
多用电表
电流表
欧姆表
电压表
应该如何设计多用电表的电路呢?
多用电表的电路原理
开关S 调到1、2、3、4、5、6个位置 时电表分别测的是什么? 1、2 为电流表 3、4 为欧姆表 5、6 为电压表
在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的 量程比较大? 电流:1 大 电压:6 大
,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 R 调节为多少
才能使电流表恰好达到满偏电流?
解:
(1)因电流表电阻 的值不能忽略,此时可以把电流
表视为一个电阻来计算。由闭合电路欧姆定律,有
从中解出可变电阻 R 的值
欧姆表的原理
如图电源的电动势E =1.5V,内阻r = 0.5Ω,电流表满偏电
多用电表的结构
指针式多用电表
数字式多用电表
多用电表的结构
欧姆表表盘 直流电流、直流电压表表盘 交流电压表表盘
机械调零旋钮 使表针指在刻度左边“0”的位置 欧姆调零旋钮
红表笔插孔 黑表笔插孔
表笔连接原则:“红入黑出” 使所有的电表都统一为电流 从“+”插孔流进
多用电表的结构
参照图请说一说指针式多用电表的基本构造? 指针式多用电表,上半部分为表盘,下半部分是选择开关, 开关周围标有测量功能的区域及量程
多用电表的使用
怎样从多用电表上读出电阻的值?
欧姆表读最上刻度 读出结果需乘以所选倍率
多用电表的使用
如果实验中选择的是×100 档,图示中的电阻各为多少?
500Ω、2000Ω、5000Ω
实际使用时怎样可以使测得电阻的阻值更精确? 选取合适倍率,使指针指在中间刻度附近
多用电表的欧姆档
换倍率后,欧姆表内部电路结构发生改变,此时的中值电阻 还等于欧姆表内阻吗?
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