20172018学年高中物理第二章直流电路第10讲学生实验练习使用多用电表学案教科版选修31

第10讲 学生实验：练习使用多用电表

[目标定位] 1.知道欧姆表的原理，了解多用电表的结构.2.学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻.3.学会用多用电表测量二极管的正反向电阻，并据此判断二极管的正、负极．

一、欧姆表

1．原理：依据闭合电路欧姆定律制成，它是由电流表改装而成的． 2．内部构造：由表头G 、电池和可变电阻三部分组成．

图1

3．测量原理

如图1所示，当两只表笔与待测电阻R 两端接触，表头将指示某一确定的刻度值I ，则待测阻值R ＝E I

－(r ＋R g ＋R 0)，由于待测电阻R 的数值与电流表的示数是一一对应的，只要把表头的刻度盘改刻成相应电阻的数值，该装置就成为可以直接读出电阻值的欧姆表．

4．内阻：R 内＝r ＋R g ＋R 0．

深度思考

(1)当红、黑表笔短接时，指针指示的位置标出的电阻值为多少？红、黑表笔断开时，指针指示的位置标出的电阻值为多少？

(2)当在红、黑表笔间接入某一电阻R ，指针恰好指在刻度盘的中间位置，此时R 与欧姆表内阻有什么关系？

答案 (1)0 ∞ (2)相等

例1把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图2所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)；B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；

E.黑表笔．

图2

(1)变阻器选用________．

(2)红表笔接________端，黑表笔接________端．

(3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________；电流表3 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________．

解析(1)两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏I g＝E

R g＋R0

，解得R0＝400 Ω，故变阻器应选C.

(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M 端．

(3)电流I＝2 mA时，有I＝

E

R g＋R0＋R

，解得

R＝1 000 Ω.电流I′＝3 mA时，I′＝E

R g＋R0＋R′

，

解得R′＝500 Ω.

答案(1)C (2)N M(3)1 000 Ω500 Ω

(1)当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻“∞”；当红、黑表笔短接时，调节欧姆调零电阻，使电流表指针满偏，所以在电

流满偏处标电阻“0”．(如图3所示)

图3

(2)I与R不成比例，欧姆表的刻度不均匀．

(3)欧姆表偏角(偏角是相对零电流位置或左端的“∞”刻度而言的)越大，表明被测电阻越小．

(4)中值电阻：当外加电阻R＝r＋R g＋R0时，电流为I＝

E

R＋R0＋R g＋r

＝

1

2

I g，此时指针指在刻

度盘的中央，该电阻叫中值电阻．

二、多用电表

1．多用电表：将电流表、电压表和欧姆表共同使用一个表头，就成为多用电表．可分别测量电压、电流、电阻等物理量．(如图4所示)

图4

(1)电流表的改装原理：由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表．

(2)电压表的改装原理：由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表．

(3)欧姆表的改装原理：内部有电源，将对应R的电流刻度值改为电阻值即为欧姆表．2．外形构造

如图5所示，使用前应该调整“定位螺丝S”，使其指针指到零刻度．不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置．

图5

例2如图6所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是( )

图6

A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大

B．S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大

C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大

D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表

解析S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1＋R2起分流作用，所以S 与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S 与3或4连接时，表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻．综上所述，正确答案为A、D.

答案AD

三、练习使用多用电表

1．测量电流和电压

(1)根据所需测量的电流或电压的大致数值把选择开关旋到适用的量程处．

(2)把多用电表串联或并联到电路中进行测量，注意使电流从红表笔进入电表，从黑表笔流出电表．

2．测量电阻

(1)选挡：把选择开关旋到电阻挡的适当倍率处．

(2)欧姆调零：把两支表笔相互接触，调整电阻挡调零旋钮，使指针指在电阻挡的“0”刻度线处．

(3)测量读数：再把待测电阻的两端分别与两支表笔接触，读出指针的示数再乘以相应的倍率，即为所测电阻阻值．

(4)测另一电阻时重复(1)(2)(3)．

3．判断二极管的正负极

(1)认识二极管：如图7所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极．

图7

特点：电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”)，而从正极流出时电阻很大(填“很大”或“很小”)．

(2)测正、反向电阻

选择电阻挡的适当量程，让两支表笔分别接触二极管的两根引线，然后变换两表笔位置再次与二极管的两根引线接触，通过测量可知，电阻较小时接触黑表笔的一端是正极，另一端是负极．