内容正文:
高二物理
多用电表
一、学习目标:
1、了解欧姆表的原理,学会使用欧姆表;了解欧姆表的刻度等问题
2、了解多用电表的电压、电流、欧姆档是共用一个表头组合在一起的。
3、学会用多用电表测电流,电压及测量二极管的正反向电阻,并解答电表改装的相关物理问题。
二、学习过程:
(一)基础知识普及
电流表的参数
1.满偏电流
——电流计指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫满偏电流.
2.电流计的内阻
——表头G的电阻Rg叫做电流表的内阻。用Rg表示表头线圈的电阻,一般为几百到几千欧.
说明:
①如果电流超过满偏电流,不但指针指不出示数,表头还可能被烧毁.
②每个电流计都有它的Rg值和Ig值.Rg和Ig是电流表的两个重要参数.
3.满偏电压
——表头G通过满偏电流时,加在它两端的电压Ug叫做满偏电压,根据欧姆定律可知:
Ug = Ig Rg
4、电流计实物图、示意图、表盘图(Rg=100Ω、Ig=120μA、Ug=1.2×10-2V)
(
G
I
g
=120
μ
A
R
g
=100
Ω
) (
0
20
40
80
100
120
μ
A
60
)
(二)课内学习内容及程序
一、电表的改装
【问题1】表头G的满偏电流Ig和满偏电压Ug一般都比较小(量程较小),能否把它改造成较大
量程电压表?
一、把电流计改装成电压表(让电路两端能测量更大的电压)
【方法】给电流计串联一个电阻,使串联电阻分担一部分电压,就可以用来测量较大电压了.
【练习1】一电流计G,内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA,把它改装成3V的电压表,需串联
(
G
I
g
R
g
R
U
g
U
R
U
V
I
g
U
R
V
)一个多大的电阻?
【问题2】表头G的满偏电流Ig和满偏电压Ug一般都比较小(量程较小),能否把它改造成较大量程电流表?
二、把电流计改装成量程更大的电流表(让电路能承受更大的电流)
【方法】给灵敏电流计并联一个电阻,使并联电阻分担一部分电流,电路就可以用来测量较大电流了.
【练习2】电流表G,内阻Rg=25Ω,满偏电流Ig=3mA,要改装成量程为0.6A的电流表,应该如何改装?
(
G
I
g
R
g
R
I
A
I
U
R
A
I
R
)
【电表改装小结】已知灵敏电流计满偏电流Ig和满偏电压Ug以及表头内阻Rg
方法
改装后内阻
改装后量程
电流计改装成量程较大的电压表
U=
电流计改装成量程较大的电流表
I=
(
Rx
)
三、欧姆表原理
(
0
20
40
80
100
120
μ
A
60
电流表原表盘
)1、欧姆表的构造
①电源( E=1.5V r=1.1Ω)
②电流表G(Rg=100Ω、Ig=120μA)
③调零电阻R (阻值可调)
④红表笔(插+~电流流进电表)、
黑表笔(插-~电流流出电表)
⑤欧姆表内阻( R内=r+R+Rg)
2、原理:应用闭合电路欧姆定律:
①两表笔断开,被测电阻Rx=∞,电流表电流为0,表头指针指在最左边刻度线,故刻度盘的最左端是欧姆档的最大刻度,表示待测电阻Rx=∞。
②两表笔短接,被测电阻Rx=0,调节调零电阻R,使表头指针指到满刻度Ig,故刻度盘的最右端刻度是欧姆档的零刻度。
③两表笔间接某一待测电阻Rx时,电流表电流为Ix,Ix=,改变Rx,电流Ix随之改变,如果在刻度盘直接标出与Ix对应的Rx值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。
【问题】欧姆表的刻度均匀吗?为什么?
课堂巩固练习:
如右图是多用电表的内部电路原理图,请填空。
1.当选择开关打在1或者2的位置,是______档位,量程是____大。
2. 当选择开关打在3或者4的位置,是______档位,倍率是______高。
3. 当选择开关打在5或者6的位置,是______档位,量程是___大。
4. 多用电表测量电流、电压时,其刻度盘的刻度数是_________的,而测量电阻时刻度盘上的刻度是_________的,这主要是因为指针偏转的角度与电流成___比,而待测电阻的阻值与电流不成___比.
5.两表笔中,A为红表笔,B为黑表笔,从图中可以看出红表笔是接着内部电源的 极,黑表笔接着内部电源 极
四、[实验] 练习使用多用电表
准备
(1)观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程;
(2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零,则可用小螺丝刀调整机械
调零旋钮使指针指零;
(3)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔;
实验一:测电压
(4)将选择开关置于直流电压2.5V挡,测1.5V干电池的电压;
(5)将选择开关置于交流电压250V挡,测220V的交流电压;
实验二:测电流
(6)将选择开关置于直流电流10mA挡,测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流;
实验三:测电阻
(7)将选择开关置于欧姆表的“×1”挡,短接红、黑表笔,转动调整欧姆零点的旋钮,使指针指向欧姆表刻度的零位置。
(8)将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端,读出欧姆表指示的电阻数值,并与标准值比较,然后断开表笔。
(9)将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡,重新调整欧姆零点,然后测定几百欧、几千欧的电阻,并将测定值与标准值进行比较。
(10)实验完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
实验四:判断二极管的质量和极性
(1)选择开关拨至电阻R×100或R×1K的位置上,测量二极管的正向电阻和反向电阻。
(2)根据两次测量的电阻值,判断该二极管的质量好坏。
(3)根据两次测量的电阻值,判断该二极管的哪一端是正极。
(4)另取两个二极管进行测量和分析
如何通过实验判断二极管的质量和极性?
①二极管具有单向导电性,所以当R1与R2相差较大时,说明二极管质量较好;当R1与R2相差较小时,说明二极管质量不好。如果R1与R2均较小,可能二极管短路;如果R1与R2均较大,可能二极管断路。
②电流由二极管正极流入负极流出时,电阻较小;反之,电流由二极管负极流入正极流出时,电阻很大。
针对练习:用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管,其结果依次如图①、②、③所示.由图可知,图 中的二极管是好的,该二极管的正极是 端.
实验五:查找电路故障
如图所示电路中,闭合电建S后,灯泡不亮,分析可能的原因,用多用电表查找电路故障。写出你的实验方案及查找到得故障原因。
【注意事项】
(1)多用电表在使用前,一定要观察指针是否指向电流的零刻度。若有偏差,应调整机械零点;
(2)合理选择电流、电压挡的量程,使指针尽可能指在表盘满偏值附近;
(3)不论是用多用表测量直流电压还是直流电流,还是测电阻,测量注意红高(进)黑低(出)(如右图);
(3)测电阻时,待测电阻要与别的元件断开,切不要用手接触表笔;
(4)合理选择欧姆挡的量程,使指针尽可能指在表盘中央附近;偏角过大换小档,偏角过小换大档。
(5)换用欧姆档的量程时,一定要重新调整欧姆零点;
(6)要用欧姆档读数时,注意乘以选择开关所指的倍数;
(7)实验完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。长期不用,应将多用电表中的电池取出。
(四)课后巩固练习
1、(1)如图1,接0~3V量程时读数为_______V.接0~15V量程时读数为______V.
(2)如图2,接0~3A量程时读数为_______A.接0~0.6A量程时读数 A.
(
0
1
2
3
0
5
10
15
V
0
0.2
0.4
0.6
0
1
2
3
A
)
(
图1
) (
图2
)
2、(1)用多用电表测直流电流时,应把选择开关旋至标有________处,并把多用电表________联接到被测电路中,若测电压时,应把选择开关旋至标有________处,并把多用电表与被测电路________联.测直流电压和电流时,都必须把红表笔接在________处,即电流从________表笔流进.
(2)如下图所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置.
①将多用电表选择开关置于“×1”挡,Ⅰ的示数______Ω,Ⅱ的示数______Ω.
②将选择开关置于直流“50 V”挡,Ⅰ的示数为______V,Ⅱ的示数为______V,Ⅲ的示数为______V.
③选择开关置于直流“250 V”挡时,Ⅰ示数为______V,Ⅱ的示数为______V.
3、欧姆表调零后,用“×10”档测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,则下列说法
和做法中正确的是:( )
A、 这个电阻的阻值很小
B、 这个电阻的阻值很大
C、 为测得更准确些,应当换用“×1”档,并且重新调零后进行测量
D、为测得更准确些,应当换用“×100”档,并且重新调零后进行测量
1
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