2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第2章 第8節(jié) 多用表的原理（教案）.doc

2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第2章 第8節(jié) 多用表的原理（教案）【知識(shí)與技能】1、了解多用電表的性能，知道多用電表的原理。2、掌握電阻檔（歐姆表）的原理，即利用閉合電路歐姆定律方法測(cè)量電阻的阻值。3、學(xué)會(huì)應(yīng)用多用電表測(cè)量電壓、電流和電阻?！具^(guò)程與方法】1、通過(guò)對(duì)歐姆表原理的分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。2、通過(guò)應(yīng)用多用電表測(cè)量電阻和電壓，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力?！厩楦袘B(tài)度與價(jià)值觀】1、運(yùn)用多用電表進(jìn)行一定的探究活動(dòng)，提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力?！窘虒W(xué)過(guò)程】重難點(diǎn)一、歐姆表歐姆表1、構(gòu)造：歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的，它的原理如圖所示，G是電流表(表頭)，內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r.電阻R是可變電阻，也叫調(diào)零電阻2、原理：閉合電路的歐姆定律歐姆表狀態(tài)電路圖I與Rx的對(duì)應(yīng)性刻度特點(diǎn)兩表筆短路(調(diào)零)相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx0，調(diào)節(jié)R使IIg，即表頭滿偏(RgrR是歐姆表內(nèi)阻)表頭電流滿偏I(xiàn)g處，對(duì)應(yīng)歐姆表零刻度(右側(cè))兩表筆斷路相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx，此時(shí)I0，指針不偏轉(zhuǎn)表頭電流I0處，對(duì)應(yīng)歐姆表刻度(左側(cè))測(cè)量電阻Rx被測(cè)電阻為Rx，I，指針指到某確定位置表頭電流I與電阻Rx一一對(duì)應(yīng)，但不是線性關(guān)系，表盤刻3、歐姆表的刻度（1）由I可看出，I與Rx不成比例，所以歐姆表的刻度是不均勻的，從表盤上看，靠右邊的刻度稀疏，靠左邊的刻度稠密，即“左密右疏”（2）歐姆表的電阻零刻度是電流最大刻度處，在刻度盤最右側(cè)Ig處，而歐姆表電阻“”刻度是電流零刻度處所以歐姆表偏角越大，表明被測(cè)電阻值越小（3）當(dāng)歐姆表指針指向表盤中央時(shí)，有Ig，解得RxRgrR0R內(nèi)，即當(dāng)指針半偏時(shí)，表盤的中值電阻R中R內(nèi)4、歐姆表的選擋從理論上講，歐姆表可以直接測(cè)量從零至無(wú)限大之間任何阻值的電阻，但由于面板刻度不均勻(即I與Rx的非線性關(guān)系)，使得在零值附近和無(wú)限大值附近很難準(zhǔn)確地讀出被測(cè)電阻的數(shù)值(測(cè)量誤差很大)一般來(lái)說(shuō)，歐姆表刻度標(biāo)尺長(zhǎng)度的10%90%之間為有效工作刻度另外當(dāng)RxR內(nèi)時(shí)，即在中值附近時(shí)，指針偏角與Rx的關(guān)系比較接近線性，刻度較均勻，因此，在具體測(cè)量時(shí)，最好使指針位于中央附近，這就是選擋的依據(jù)【特別提醒】(1)歐姆表的紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，測(cè)量時(shí)電流從黑表筆流出，從紅表筆流入(2)使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，指針的偏角越大，測(cè)量電阻值越小，指針的偏角越小，測(cè)量電阻值越大【典型例題】如圖為多用表歐姆擋的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為 Ig=300A，內(nèi)阻Rg100，調(diào)零電阻最大阻值R50k，串聯(lián)的固定電阻R050，電池電動(dòng)勢(shì) E1.5V，用它測(cè)量電阻Rx，能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是（ ）A30 k80 k B3 k8 k C300 k800 k D3000 k8000 k【答案】B重難點(diǎn)二、多用電表多用電表1用途共用一個(gè)表頭，可分別測(cè)量電壓、電流、電阻等物理量2多用電表的構(gòu)造下圖是簡(jiǎn)化的多用電表電路圖它由表頭、直流電流測(cè)量電路、直流電壓測(cè)量電路、電阻測(cè)量電路以及轉(zhuǎn)換開關(guān)S等部分組成多用電表內(nèi)部構(gòu)造如圖是簡(jiǎn)化的多用電表電路圖它由表頭G、直流電流測(cè)量電路、直流電壓測(cè)量電路、電阻測(cè)量電路以及轉(zhuǎn)換開關(guān)S等部分組成其中1、2為電流測(cè)量端，3、4為電壓測(cè)量端，5為電阻測(cè)量端測(cè)量時(shí)，黑表筆插入“”插孔 ，紅表筆插入“”插孔，并通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量端使用時(shí)，電路只有一部分起作用開關(guān)S調(diào)到1或2時(shí)，多用電表測(cè)量的是電流；調(diào)到5或6時(shí)，多用電表測(cè)量的是電壓；調(diào)到3或4時(shí)，多用電表測(cè)量的電阻在測(cè)量電流時(shí)，1的量程較大；測(cè)量電壓時(shí)，6的量程較大(1)測(cè)直流電流和直流電壓的原理，就是電阻的分流和分壓原理，其中轉(zhuǎn)換開關(guān)接1或2時(shí)測(cè)直流電流；接3或4時(shí)測(cè)直流電壓；轉(zhuǎn)換開關(guān)接5時(shí)，測(cè)電阻(2)多用電表電阻擋(歐姆擋)原理多用電表歐姆擋電路原理如圖所示測(cè)量原理當(dāng)待測(cè)電阻Rx接入圖示電路后形成閉合回路由閉合電路歐姆定律可知，流過(guò)新表頭的電流為I，式中r是R1和R2串聯(lián)后與Rg的并聯(lián)等效電阻，R是R5和R6串聯(lián)的等效電阻從此式可解出RxrrR.可見(jiàn)，Rx與I有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，如果在刻度盤上直接標(biāo)出與I對(duì)應(yīng)的Rx的值，則就能從刻度盤上直接讀出待測(cè)電阻Rx的值3常用的多用電表(1)指針式多用表如圖所示是一種指針式多用電表的外形圖，表的上半部分為表盤，下半部分是選擇開關(guān)，周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域及量程將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表內(nèi)的電流表電路就被接通，選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓擋或電阻擋，表內(nèi)的電壓表電路或歐姆表電路就被接通在不使用時(shí)，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到OFF擋，或交流電壓最高擋3常用的多用電表(1)指針式多用表如圖所示是一種指針式多用電表的外形圖，表的上半部分為表盤，下半部分是選擇開關(guān)，周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域及量程將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表內(nèi)的電流表電路就被接通，選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓擋或電阻擋，表內(nèi)的電壓表電路或歐姆表電路就被接通在不使用時(shí)，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到OFF擋，或交流電壓最高擋(2)數(shù)字式多用電表如圖所示是數(shù)字式多用電表，數(shù)字電表的測(cè)量值以數(shù)字形式直接在液晶顯示屏上顯示出來(lái)，使用方便數(shù)字式多用電表內(nèi)部裝有電子電路，這樣可以使電表對(duì)被測(cè)電路的影響減到最小【特別提醒】多用電表的紅表筆連接的是“”插孔，黑表筆連接的是“”插孔，測(cè)直流電流或電壓時(shí)，電流從紅表筆進(jìn)入電表，從黑表筆流出電表【典型例題】如圖所示是簡(jiǎn)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(duì)這一問(wèn)題的議論，請(qǐng)你判斷他們中的正確說(shuō)法是()AS與1、2連接時(shí)，多用電表就成了電流表，接1量程比接2量程大BS與3、4連接時(shí)，多用電表就成了電流表CS與3、4連接時(shí)，多用電表就成了電壓表DS與5連接時(shí)，多用電表就成了歐姆表【答案】A C D.