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【金版新学案】2013-2014学年高中物理同步配套辅导与检测（粤教版，选修3-1）：第二章第四节认识多用电表实验：多用电表的使用（37张ppt）

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第四节　认识多用电表(实验：多用电表的使用)

电路

1．了解多用电表的结构，会用电阻的串并联知识分析其原理．

2．会用多用电表测量电学元件上的电压、电流和电阻等电学量．

3．会用多用电表判断二极管的质量和极性．

4．会用多用电表查找电路的故障．

1．指针式多用电表由________、________、________及________、________等部分构成，它的结构如图甲所示，由图可知，________为转换开关．

2．多用电表的表头是一个________，指针偏到最大角度时对应的电流Ig叫表头的________，表头线圈的电阻Rg叫________，表头的内部结构电路如图乙所示，其中1和2组成________，3和4组成________，5是________，S是________．

答案：

1．表头　测量电路　转换开关　红表笔　黑表笔　中央能旋转的部分

2．灵敏电流计　满偏电流　表头内阻　电流表　电压表　欧姆表　转换开关

3．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________，而待测电阻的阻值与电流不成正比．

4．用多用电表检查电路的故障时，既可以用测量________、________的方法，也可以用测量________的方法，通过分析________就可以确定故障的类型而及时排除．

答案：

3．均匀　不均匀　正比

4．电流　电压　电阻　测量结果

考点一　多用电表的使用

一、欧姆表

1．欧姆表构造

注意：指针偏转的角度与通过表头的电流大小成正比，但被测电阻的大小与流过表头的电流大小不成正比关系，所以欧姆表的刻度不均匀．

3．(1)使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置．使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻旋调零螺丝，使指针指左端零刻线．

(2)欧姆档的使用：①选档．一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200 Ω就应该选×10的倍率或利用中值电阻×倍率约等于待测电阻．

②调零．

③将红黑表笔接被测电阻两端进行测量．

④将指针示数乘以倍率，得测量值．

⑤将选择开关扳到OFF或交流电压最高档．

注意：用欧姆档测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率．

二、电流表、电压表

1．电流表G的量程为Ig，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R，因为并联电阻R可以起到分流作用，因此叫做分流电阻，已知电流表G满偏电流为Ig，扩大量程后的电流表满偏电流为I＝Ig＋IR.

2．电流表G的电压量程Ug＝IgRg，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R，因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻，扩大量程后的电压表满偏电压为U＝IgRg＋IgR.

一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________档．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是________Ω.

解析：表头指针偏转角度很小说明电阻值偏大需改用更大的倍率，而换档后也需要再次欧姆调零，才能进行测量，欧姆表所测电阻阻值等于表盘数值乘以倍率．

答案：×100；调零(或重新调零)；2.2×103(或2.2 k)

练习

1．一位学生使用多用电表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处，其主要实验步骤如下：

A．把选择开关扳到×1k的欧姆档上

B．把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上

C．把两根表笔分别与某一待测电阻的两端接触，发现这时指针偏转较小(相对电阻刻度的零刻线)

D．换用×100的欧姆档上，发现这时指针偏转适中，随即记下欧姆数值

E．把表笔从测试笔插孔中拔出后，把多用表放回桌上原处，实验完毕．

这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其它元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆．这个学生在实验中违反的使用规则是：_____________________________________

解析：从×1 k到×100为换档，需重新欧姆调零，而读数需要乘以倍率，最后放在交流电压最高档或OFF档位以防止漏电．

答案：①换用×100档后没有再调零

②表盘读数应乘倍率

③实验完毕后选择开关应放在交流电压最高档

　一个电流表的满偏电流Ig＝1 mA，内电阻为200 Ω，现要把它改装成一个量程为0.5 A的电流表，则应在电流表上(　　)

A．并联一个0.4 Ω的电阻

B．串联一个0.4 Ω的电阻

C．并联一个200 Ω的电阻

D．串联一个200 Ω的电阻

解析：由题中的条件可知，电流表的满偏电压为Ug＝IgRg＝0.2 V，而改装成一个大量程的电流表，必须并联一个电阻，由欧姆定律可知可见选项A正确．

答案：A

点评：或从改装电流表是在原表的两端并联一个小电阻也可得到同样的结果．

练习

2．电流计G的内阻为Rg，用它测量电压时，量程为U；用它改装成较大量程的电流表的内阻是RA，量程为I，则这些物理量之间的关系正确的是(　　)

解析：电流表是电流计并联一个小电阻而得到的，所以其电流表的内阻RA应小于电流计G的内阻Rg，即RA＜Rg；而电流表满偏电压仍然是U，所以为改装电流表的内阻RA，即RA＜Rg，所以选C.

答案：C

一个电压表由电流表G和电阻R串联而成，如图所示．若在使用中发现电压表的示数总比准确值稍小一些，采取下列哪种措施可以改进(　　)

A．在R上串联一个比R小得多的电阻

B．在R上串联一个比R大得多的电阻

C．在R上并联一个比R小得多的电阻

D．在R上并联一个比R大得多的电阻

解析：电压表的读数比准确值稍小一些，表明通过电流表的电流偏小，为了改进，必须提高流过电流表的电流，可行的方法是减小与表头串联的电阻值，但减小的阻值又不能太大，所以只能给电阻R并联一个比R大得多的电阻，选项D正确．

答案：D

练习

3．电压表V1、V2是由两个完全相同的表头改装而成，两改装的电压表量程分别为0～1 V、0～3 V，现将两个电压表串联起来，接在电路中，如图所示，则两电压表指针偏转的角度之比为(　　)

A．1∶3　　　　　　　B．3∶1

C．1∶l D．不能确定

解析：电压表是由电流计串联一个较大电阻改装而来的，所以两个电压表串联时，两个电流计也是串联的，所以偏角应该相同，选C.

答案：C

一、电表的读数方法

在实验中，测量时要按照有效数字的规则来读数．而测量仪器的读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位，在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置，对于常用的仪器可按下述方法读数：

1．最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读．

最小刻度是1 mm的刻度尺——测量误差出现在毫米的十分位上(即毫米的下一位)，估读到十分之几毫米．

最小分度是0.1 A的电流表(量程为3 A)——测量误差出现在安培的百分位，所以要估读到百分之几安．

最小分度为0.1 V的电压表(量程为3 V)——测量误差出现在伏特的百分位，所以要估读到百分之几伏特．

如图1所示电流表读数为________

解析：2.63 A，“3”为估读位！

答案：2.63 A

练习

4．如图2所示电压表(量程为3 V)的读数为：________

解析：2.55 V，“5”为估读位．

答案：2.55 V

2.最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读．

最小分度是0.02 A的电流表(量程为0.6 A)——误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读，以安培为单位读数时，百分位上的数字可能为0、1、2、……9.

如图3所示的电流表读数为：________

解析：指针没有过半格，故舍去，所以读数为0.14 A.

答案：0.14 A

5．如图4所示的电流表读数为：________

练习

0.25 A

3．最小分度为0.5 V的电压表(量程为15 V)——测量误差出现在伏特的十分位上，估读到伏特的十分位，估读五分之几小格，以伏特为单位读数时，十分位上的数字可能为0、1、2、……9.

如图5的电压表读数为________

解析：11.3 V，估读部分大概占五分之三格，“3”为估读位．

答案：11.3 V

练习

6．如图6所示的电压表读数为：________ V

8.8

4．对欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍率．为减小读数误差，指针应指表盘较中间的部分，否则需换档，换档后，需重新进行欧姆调零．是否估读由具体的情况而定．

二、利用多用电表测量二极管

二极管的特点：有单向导电性，其电阻与电流方向有关，其正向电阻较小，反向电阻很大，而欧姆表的内部有一电源，电流方向总是从红表笔流入多用电表，因此一定是从黑表笔流出，所以当黑表笔接正极时欧姆表的读数较小，而当红表笔接正极时欧姆表的读数较大．

某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：

(1)检查多用电表的机械零点．

(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量档适当的量程处．

(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．

(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数．

(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”)；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)．

(6)测量完成后，将选择开关拨向__________位置．

解析：(3)将红、黑表笔短接，使指针指在欧姆表盘的零刻度线处，表示外测电阻为零，称为欧姆调零．

(4)将选择开关拨向欧姆档，即接通表内电源，此时，红表笔接内电源的负极，黑表笔接内电源的正极，因此，测二极管反向电阻时，应将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极．

(5)使用欧姆表测电阻时，指针指在“中央”附近较精确．

(6)测量完毕，应将选择开关拨离欧姆档，以切断内电源．为了保护多用电表，应将选择开关拨到OFF位置或交流电压最高档．

答案：(3)短接　(4)红　黑　(5)中央　(6)OFF(或交流电压最高档)

祝

您

学业有成

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