(讲义)第4章 第4节 练习使用多用电表-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(粤教版2019)

第四节　练习使用多用电表 学习任务 1．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。 2．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并会进行相关的计算。 3．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，提升实验数据处理能力和交流讨论能力。 知识点一　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 　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。 知识点二　多用电表的使用 1．实验原理与设计 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。 2．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。 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。 3．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．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)欧姆表的红表笔接内部电源的负极。 (√) (2)测电阻时，指针偏角很小，说明电阻很小。 (×) (3)测电阻时，每次测电阻前都要进行欧姆调零。 (×) 2．填空 如图为一正在测量中的多用电表表盘。 ①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为60Ω。 ②如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为7.2mA。 ③如果是用直流5V挡测量电压，则读数为3.60V。 多用电表表头的功能很多，其中选择开关处就有多组数字，当转动选择开关时，可指示不同的数字。 试探究：多用电表的选择开关对应的数字含义相同吗？ [提示]　不相同，当选择开关指向电压挡或电流挡时，其对应的数字代表量程，当选择开关指向电阻挡时，其对应的数字代表倍率。 　多用电表的结构与原理 1．多用电表的内部构造 如图所示是简化的多用电表电路图。它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成。其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端。测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。 2．多用电表测直流电流和电压的原理 测直流电流和直流电压的原理，就是分流和分压原理，其中转换开关接1或2时测直流电流，其中接1时量程较大