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第八节多用电表的原理第二章恒定电流学习目标1.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．2．知道欧姆表测量电阻的原理．3．了解欧姆表的内部结构和刻度特点．4．了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能.第二章恒定电流第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关一、欧姆表1．原理依据_______________________制成的，它是由___________改装而成的．2．内部构造由___________、___________和___________三部分组成．闭合电路欧姆定律电流表表头电源可变电阻第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关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＝_______________.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．RxEr＋Rg＋R＋Rx第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关4．内阻将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路的欧姆定律，Ig＝___________，故欧姆表内电阻RΩ＝EIg＝______________.R＋Rg＋r5．中值电阻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Ig＝____________，当外加电阻Rx＝___________时，电流为I＝ERx＋R＋Rg＋r＝12Ig，此时电流表指针指在刻度盘的中央，该电阻叫___________．R＋Rg＋r中值电阻Er＋Rg＋REr＋Rg＋R第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关[想一想]1.欧姆表的指针张角越大，被测电阻是否越大呢?提示：不是.欧姆表的指针张角越大，表明电流越大，根据闭合电路欧姆定律，被测电阻越小.第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关二、多用电表1．用途共用一个表头，可分别测量_______、_______、_______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________使用，接通2时，可作为________使用，接通3时，可作为________使用．电压电流电阻电流表欧姆表电压表第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关3．外形构造如图所示，表的上半部分为___________，下半部分为选择开关，开关周围标有测量功能的区域及___________．表盘量程第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关4．使用方法(1)使用前：先检查多用电表的指针是否指到零刻度处，若没有，调整“________________”，使指针指到__________．(2)测电流、电压和电阻①将选择开关旋转到___________挡，再将红黑表笔串联接入电路，多用电表内的电流表电路就被接通；指针定位螺丝零刻度电流第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关②将选择开关旋转到___________挡，再将红黑表笔并联接入电路，多用电表内的电压表电路就被接通；③将选择开关旋转到___________挡，再将拆分出来的电阻与红黑表笔相连，多用电表内的欧姆表电路就被接通．(3)使用后：应把选择开关旋转到___________位置．电压电阻OFF第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关[想一想]2.如图所示是多用电表的表盘，为何欧姆表的零刻度在表盘的右端？欧姆表的刻度为何是不均匀的？第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关提示：欧姆表的改装是根据闭合电路欧姆定律，用表头中的电流刻度替换为电阻的标度，由电流为I＝ERx＋R＋Rg＋r可以知道，电流I与待测电阻Rx有一一对应关系，但不是线性关系，所以刻度是不均匀的，且Rx越小电流越大，指针的偏角越大，当Rx＝0(即两表笔短接)时电流最大，在刻度的最右端应该标0，故欧姆表的零刻度在右端．第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关对欧姆表的进一步认识1．欧姆表的刻度(1)由I＝Er＋Rg＋R＋Rx可以看出Rx与I是非线性关系，故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在电流最大刻度处，即在刻度盘最右侧的Ig处；而欧姆表的电阻“∞”刻度在电流零刻度处，所以欧姆表偏角越大，表明被测电阻阻值越小．(3)当欧姆表的指针指向表盘中央时，有Ix＝12Ig＝Er＋Rg＋R＋Rx，即Rx＝r＋Rg＋R＝R内，故当指针半偏时，表盘的中值电阻R中＝R内＝r＋Rg＋R.第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关2．欧姆表的倍率欧姆表各挡共用一个标尺，所以一般都以R×1挡的中值电阻为标准，成10倍地扩大．如果R×1挡的中值电阻R中＝10Ω，此时欧姆表的总内阻R内＝r＋rg＋R＝10Ω,此时Rx＝10Ω的刻度应在刻度盘的中央．同理，当R内＝100Ω时，此时Rx＝100Ω的刻度应在刻度盘的中央，即指针指在原来“10”的位置，读数乘以10就是100Ω，这就是R×10挡，依次类推．可见，扩大欧姆表量程就是扩大表的总内阻R内的值．实际上扩大表的总内阻是通过欧姆表内的另一附加电路来实现的．换用不同的欧姆挡来测量电阻时，表内的总电阻也发生变化，所以,在测量之前一定要进行欧姆调零．第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关3．欧姆表的测量精度指针在刻度盘中央附近，测量较准确由I＝ERx＋R内＝IgR中Rx＋R中＝1RxR中＋1Ig还可看出，当Rx≪R中时，有I≈Ig，此时指针偏转接近满偏，随Rx的变化，I的变化太小，表头受灵敏度限制，不易分辨，因而测量误差很大．当Rx≫R中时，有I≈0，指针指在刻度值密度很大的左侧区域，读数亦很难分辨，测量误差也很大．所以，在实际应用中通常只用刻度盘中间附近来测量．一般取14R中～4R中较为合适．实际上欧姆表都有几个量程，每个量程的R中都不同，但每个量程的可用范围都是14R中～4R中．第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关特别提醒：(1)欧姆表的刻度不均匀，且由右向左刻度越来越密，要尽可能利用欧姆表的刻度盘的中央部分．(2)流过欧姆表的电流是内部电源提供的，流过电压表、电流表的电流是外电路的电源提供的．第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关如图所示为欧姆表的原理示意图．其中，电流表的满偏电流为300μA，内阻rg＝100Ω,调零电阻最大值R＝50kΩ,串联的定值电阻R0＝50Ω，电池电动势E＝1.5V．当电流是满偏电流的二分之一时，用它测得电阻Rx是多少？第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关[答案]5000Ω[解析]用欧姆表测量电阻时，对电路应用闭合电路的欧姆定律，当电流表满偏时有：Ig＝ER内，其中R内为欧姆表的内阻所以有：R内＝EIg＝1.5300×10－6Ω＝5000Ω用它测量电阻Rx时，当指针指在表盘中央时有12Ig＝ER内＋Rx，得：Rx＝2EIg－R内＝5000Ω故测得电阻Rx是5000Ω.第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关(1)欧姆表原理是全电路欧姆定律，因此有关计算,要依据欧姆定律；表针偏转角度与电流成正比．(2)本题易错解为：R中＝R内＝R0＋R＋rg＝50.15kΩ，一定要注意在短接两表笔调零时，调零电阻并没有全部接入电路中．第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关1．若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内装一节干电池，电动势为1.5V，那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻值为________Ω，若指针指在满刻度的34处，则待测电阻的阻值为________Ω.300300100第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关解析：将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时Ig＝ERg＋r＋R0，欧姆表的内阻，即R内＝Rg＋r＋R0＝EIg＝1.55×10－3Ω＝300Ω，当电流为12Ig时，有12Ig＝ER内＋Rx1，即R内＋Rx1＝2EIg＝600Ω，故Rx1＝300Ω.当电流为34Ig时，有34Ig＝ER内＋Rx2，即R内＋Rx2＝4E3Ig＝400Ω，Rx2＝100Ω.第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关1．使用多用电表测电阻的步骤(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零．(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位．(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处．(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值．(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)．(6)实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.多用电表测电阻的方法第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关2．测电阻时应注意的问题(1)选挡后要进行欧姆调零．(2)换挡后要重新欧姆调零．(3)被测电阻要与电源、其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆．(4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率．(5)使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡．(6)若长期不用，应把电池取出．第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关特别提醒：(1)合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度线附近，一般应在14R中～4R中的范围内．(2)选挡时若无法估计待测电阻大小则应将选择开关旋到“×1”挡测量，若指针偏角太小，则逐渐增大量程，直到指针指到中值电阻附近为止．第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关如图所示为一多用电表，S为选择开关，Q为欧姆挡调零旋钮．现在要用它测量两个电阻的阻值(图中未画出电阻)．已知阻值分别为R1＝60Ω，R2＝470kΩ，下面提出了在测量过程中一系列可能的操作，请你选出能尽可能准确地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．A．旋动S使其尖端对准欧姆挡×1kB．旋动S使其尖端对准欧姆挡×100C．旋动S使其尖端对准欧姆挡×10D．旋动S使其尖端对准欧姆挡×1E．旋动S使其尖端对准V～1000V第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维启迪知能演练轻松闯关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使表针对准欧姆挡刻度盘上的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)[思路探究]该实验中应该选哪些挡位?进行几次欧姆调零?AHGDHFE(或DHFAHGE)第二章恒定电流栏目导引新知初探自主学习要点探究讲练互动寻规探法思维