第4章 第2节 多用电表的原理与使用-2020-2021学年高中物理选修3-1【导学教程】同步辅导（鲁科版）word

第2节　多用电表的原理与使用 [学习目标] 1．理解并掌握多用电表的工作原理。 2．学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻。 3．学会用多用电表检测电路的故障。 一、多用电表的原理 1．构造 多用电表的核心是一只直流灵敏电流计，即“表头”。表头与电阻、选择开关等组成不同的测量电路。 2．多用电表测直流电流、电压的原理 (1)表头与电阻串联组成测直流电压的分压电路。 (2)表头与电阻并联组成测直流电流的分流电路。 3．欧姆表测电阻的原理 (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、电源和可变电阻三部分组成。 如图4－2－1所示，当红、黑表笔间接入被测电阻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Rx值就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。当Rx＝r＋Rg＋R时，指针指向刻度盘正中央，这时Rx的电阻被称为中值电阻。[来源:Zxxk.Com] 图4－2－1 二、练习使用多用电表 1．认识多用电表 图4－2－2 2．多用电表的使用 (1)测量前，先调零，再将红、黑表笔分别插入正、负测试笔插孔。 (2)测量时，应把选择开关旋到相应的测量项目和量程上，读数时，要读跟选择开关的挡位相应的刻度盘上的示数。 (3)测电流、电压时，选择恰当的量程，使指针应偏转到满刻度的以上。 (4)测电阻时，先估测电阻阻值，将选择开关拨到适当倍率，将红、黑两表笔短接，调节调零旋钮，使指针恰好停在“电阻挡”刻度线的零刻度处，然后将红、黑表笔搭在电阻两端，读取表盘指针所指电阻挡刻度线的示数，电阻值等于示数乘以倍率。 (5)使用后，要把表笔从测试插孔中拔出，并把选择开关拨至“OFF”挡或交流电压最高挡。 [自主诊断]——判正误 　(1)欧姆表的红表笔接内部电源的正极。(×) (2)欧姆表的刻度是均匀的。(×) (3)欧姆表的零刻度在表盘的最右端。(√) (4)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。(√) (5)测电阻时，每次测电阻前都要进行欧姆调零。(×) (6)测电阻时，指针偏角很小，是指电阻很小。(×) 考点一　多用电表欧姆挡原理 1．欧姆挡测电阻的原理如图4－2－3所示 图4－2－3 (1)测量原理：闭合电路的欧姆定律。 (2)欧姆表由电流表改装而成：通过表头的电流为I＝，Rx与电流I一一对应。故可以将表盘上的电流值改为电阻值，就可以从表盘上直接读出电阻的数值，这样就制成了一个欧姆表。 (3)欧姆表的内阻：式中R＋Rg＋r为欧姆表的内阻。 (4)欧姆调零：式中R为变阻器，也叫调零电阻。通过调节它，可以使欧姆表指针指向“0”位置。 2．刻度标注 刻度 标注方法 标注位置 “0 Ω” 红黑表笔相接调节 调零电阻使指针满偏 被测电阻Rx＝0 满偏电流Ig处 “∞ Ω”[来源:学_科_网Z_X_X_K] 红黑表笔不接触 表头指针不偏转 被测电阻Rx＝∞ 电流为零处 中值电阻 Rx＝R中＝r＋R＋Rg 刻度盘正中央 “Rx” 红黑表笔接Rx Ix＝ Rx与Ix一一对应 与Rx对应 电流Ix处 特别提醒：(1)使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小，测量电阻值越大。 (2)I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀。 [例1]　如图4－2－4所示，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电流表满偏电流Ig＝10 mA，电流表内阻Rg＝7.5 Ω，A、B为接线柱。 图4－2－4 (1)用一条导线把A、B直接连起来，要使电流表恰好达到满偏，应把可变电阻R1调为多少？ (2)调至满偏后保持R1的值不变，如果把任意电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值有什么关系？ (3)如果电流表表盘如图4－2－5所示，请把表盘上的电流刻度改为对应的欧姆刻度。 图4－2－5 [思路引导]　本题考查电流表改装为欧姆表的原理，并把电流刻度改为电阻刻度，要注意： (1)调零，即使指针达到满偏； (2)改画刻度，使电流表盘的刻度改为待测电阻Rx的值，而不是全电阻的值。 [解析]　(1)由闭合电路欧姆定律得： Ig＝ 整理可得：R1＝－Rg－r ＝Ω＝142 Ω。 (2)把任意电阻R接到A、B之间，设电流表读数为I，则 I＝ 解得：R＝－(Rg＋r＋R1)＝－150(Ω)。[来源:Z.xx.k.Com] (3)由任意电阻R的表达式可得：[来源:学,科,网Z,X,X,K] 当I＝0 mA时，R＝∞， 当I＝2 mA时，R＝600 Ω， 当I＝4 mA时，R＝225 Ω， 当I＝6 mA时，R＝100 Ω， 当I＝8 mA时，R＝37.5 Ω， 当I＝10 mA时，R＝0。 [答案]　(1