2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版电工仪表与电气测量（第二版）第五章第一节 指针式万用表2 教案

教 案 首 页 章节序号 32 章节名称 5-1 指针式万用表2 教学目标 1.熟悉指针式万用表的组成及各部分的作用。 2.了解指针式万用表直流电压测量电路、交流电压测量电路、电阻测量电路的基本原理。 教学重、难点及 解决方法 重 点：1.指针式万用表的组成及各部分的作用。 2.指针式万用表电阻测量电路的基本原理。 难 点：电阻测量电路的基本原理。 解决办法：通过指针式万用表实物展示，熟知组成和作用。其中，直流电阻测量电路的分析前，做好电阻串并联特点和欧姆定律原理的复习。 授课教具 指针式万用表、多媒体教学设备。 授课方法 讲授法、直观演示法。 教学反思 和建议 电工仪表课程，特别是万用表，只有通过实物的展示和现场操作，才能加深学生对万用表知识和操作技能的理解和应用。再配合实训实验，效果才会更好。 教 学 活 动 教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动 【组织教学】 1.巡查教学环境； 2.督促学生手机关机，集中放入手机袋，统一保管； 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况； 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.指针式万用表一般由测量机构、测量线路和转换开关三部分组成。各部分的作用。 2.测量机构保护电路的作用。 3.万用表50μA直流电流挡的原理分析。 【教学引入】 万用表，实质是把直流电流表、直流电压表、交流电流表、交流电压表和欧姆表组成在一起而形成的。因此指针式万用表的原理也和它们一样，主要是建立在欧姆定律和电阻串并联基础之上的。 【讲授新课】 3.直流电压测量电路 测量直流电压时，只需将转换开关SA置于直流电压的任意挡位，就组成如图所示的直流电压测量电路（图中转换开关位于直流250 V挡）。 万用表的直流电压测量电路就是在50μA直流电流挡的基础上组成的，它实质上是一只多量程直流电压表。 （1）和交流电压挡的电流接入点不同，所有的直流电流挡除所用分压电阻外，都要串联隔离电阻R22，而后面的交流电压挡都不需要串联隔离电阻，这是因为交流电压挡和直流电压挡要共用一套电阻和同一刻度尺的缘故。 （2）直流电压挡的250V、500V和1000V挡中，测量机构两端都特意并联一只电阻R28，使得电流基础挡的满偏电流由原来的50μA扩展到110μA。 4.交流电压测量电路 （1）万用表测量交流电压的原理 指针式万用表的测量机构采用的是磁电系直流微安表，因此只能测量直流电流。如果要测量交流量，只有加上整流器将交流转换成直流后，再送入测量机构，然后找出整流后的电流与输入交流电流之间的关系，才能在仪表标度尺上直接标出输入交流电量的大小。 （2）万用表交流电压测量电路 将万用表的转换开关SA置于交流电压的任意一个量程，就组成如图所示的交流电压测量电路。从图中可以看出，交流电压测量电路也是在直流电流50μA挡的基础上扩展而成的，也采用共用式分压电路。 5.直流电阻测量电路 （1）欧姆表基本原理 由全电路欧姆定律可知，电路中的电流为 式中，RZ为欧姆表总内阻，RX为被测电阻，E为电源电动势。 上式说明，如果欧姆表总内阻RZ和电池电动势E保持不变，则线路中的电流I将随被测电阻RX而改变，且I与RX成反比。可见，欧姆表测电阻的实质是测量电流。 由于仪表指针的偏转角与电流I成正比，而电流I与RX成反比。因此，仪表指针的偏转角能够反映RX的大小。由以上分析可知，欧姆表的标度尺是不均匀的，而且是反向的。 当RX=RZ时，，指针将指在仪表标度尺的中心位置，所以RZ又称为欧姆中心值。因为欧姆中心值正好等于该挡欧姆表的总内阻。 （2）欧姆表量程的扩大 理论上讲，上述欧姆表可以测量0～∞范围内任意阻值的电阻。但实际上由于欧姆表刻度很不均匀，所以它的有效使用范围一般只在0.1～10倍欧姆中心值的刻度范围内，若测量值超出该范围将会引起很大的误差。 由于欧姆表量程的扩大实际上是通过改变其欧姆中心值来实现的，所以，随着欧姆表量程的扩大，欧姆表的总内阻和被测电阻都将增加，这必然会导致通过测量机构的电流减小。因此，在扩大欧姆表量程的同时，还必须设法增大通过测量机构的电流。通常可采取以下两种措施： 一是保持电池电压不变，改变分流电阻值。 二是提高电池电压。 （3）万用表电阻测量电路 欧姆挡也是在直流电流50μA挡的基础上扩展而成的。电阻R21和可调电阻RP1、RP2共同组成分压式欧姆调零电路，其中可调电阻RP1就是欧姆调零电阻。 二、指针式万用表的结构 MF47型指针式万用表面板包括表盘、机械调零旋钮、欧姆调零旋钮、三极管插孔、转换开关、电量测量输入插孔和电池盒等，如图所示。 1.表盘和机械调零旋钮 表盘共有7条刻度尺，刻度尺与量程挡位的红、黑、绿三色对应，读数便捷。 表盘下方中间部位的黑色小