第4章 第3节 科学测量：用多用电表测量电学量-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第3节　科学测量：用多用电表测量电学量 学习目标：1.[物理观念]知道欧姆表的内部结构，测量原理以及刻度特点，了解测量时读数方法，能解释相关物理问题。2.[科学思维]能够使用多用电表测量电压、电流及电阻，并能正确读数。进一步理解闭合电路欧姆定律，学会解决相关问题并会计算。3.[科学探究]掌握用多用电表测电压、电流和电阻的操作步骤，能够分析实验数据，会分析实验误差，提升实验数据能力和交流讨论能力。4.[科学态度与责任]通过学习多用电表的构造、原理及使用，体验科学技术对人类进步的巨大作用，培养爱国爱科学的热情，激发学习兴趣。 一、认识多用电表 1．构造 多用电表的核心是一只直流灵敏电流计G，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。 4．多用电表的外形图 注意：用多用电表测电阻时，要注意读数乘以倍率才是所测电阻的数值。 二、用多用电表测量电学量 1．实验目的 (1)用多用电表测量电路元件的电压值。 (2)用多用电表测量电路元件的电流值。 (3)用多用电表测量电阻的电阻值。 2．实验器材 多用电表、不同阻值的电阻、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线等。 3．实验原理与设计 多用电表的核心是一个直流灵敏电流计G，即表头。表头与电阻、开关等组成不同的测量电路。 如图所示是一种测量直流电流、电压和电阻的多用电表原理示意图。 多用电表原理示意图 用多用电表测直流电流和电压的原理，实质上就是我们学过的分流和分压原理。在图中，若将选择开关拨至触点“1”或“2”，可构成不同量程的电流表；若将选择开关拨至触点“3”或“4”，可构成不同量程的电压表；若将选择开关拨至触点“5”，可构成欧姆表。在图中，R6为可变电阻，R′(即R5＋R6)称为调零电阻。 4．实验步骤 (1)用多用电表测量电路元件的电压值 ①按如图所示电路图连接实验器材，给小灯泡供电。 ②观察多用电表指针是否在零刻度。若不在零刻度，则用螺丝刀转动机械调零旋钮，使指针停于左端零刻度。 ③将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，使其量程大于小灯泡两端电压的估计值。 ④将两表笔分别接触灯泡两端的接线柱，读出小灯泡两端的电压。 (2)用多用电表测量通过电路元件的电流值 参照(1)中电路图，写出用多用电表测量小灯泡工作时电流值的实验步骤，并完成相关操作。 (3)用多用电表测量电阻的电阻值 ①检查多用电表指针是否仍在左端零刻度。 ②估测待测电阻的电阻值，将多用电表的选择开关旋至合适倍率的欧姆挡。 ③将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处。 ④将表笔搭在待测电阻两端，读取被测电阻的阻值。通常电阻上的标称值与测量值之间有误差，算出对应的相对误差。 ⑤实验完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置或交流电压最高挡；若长期不用，应取出电池。 5．多用电表使用的注意事项 (1)测量前，先机械调零，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，调节欧姆调零旋钮，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。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)欧姆表的红表笔接内部电源的负极。 (√) (2)欧姆表的零刻度在表盘的最右端。 (√) (3)测电阻时，每次测电阻前都要进行欧姆调零。 (×) (4)测电阻时，指针偏角很小，说明电阻很小。 (×) 2．以下关于欧姆表原理的电路示意图，正确的是(　　) A　　　　　　　B C　　　　　　　D C　[欧姆表的红、黑表笔分别与内部电源的负、正极相连，A、B错误；闭合电路中的外电路，电流从电源的正极流向负极，对于电流计电流应从正接线柱进，从负接线柱出，C正确，D错误。] 3．(1)参考多用电表面板，完成下列填空：用多用电表测直流电流时，应把选择开关