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2.4 認(rèn)識(shí)多用電表 學(xué)案（粵教版選修3-1）

一、多用電表的原理
1．多用電表是一種可以測量______、________以及________等電學(xué)量的儀表，多用電表一般可分為________式和指針式兩大類，指針式多用電表一般由表頭，測量電路、_____、以及________、__________測量表筆組成．
2．表頭是一個(gè)靈敏直流電流表，指針偏轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)對(duì)應(yīng)的電流Ig稱為表頭的________電流，表頭線圈的電阻Rg稱為表頭的________．
3．用多用電表測量時(shí)，________表筆插入公共端，______表筆則通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測量相應(yīng)的測量端．
4．多用電表測量電阻的電路中，可變電阻叫______．該電路中是否 含有電______(填“是”或“否”)．
(1)當(dāng)紅、黑表筆相接時(shí)，待測電阻Rx＝______，調(diào)節(jié)R6的阻值，使流過表頭的電流等于________．(2)當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(shí)，電路中電流為________，表頭指針不偏轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)紅、黑表筆間的電阻為________．(3)當(dāng)紅黑表筆間接入待測電阻Rx時(shí)，其阻值可直接從表盤上讀出．
二、學(xué)會(huì)使用多用電表
使用多用電表前應(yīng)先檢查其機(jī)械零位，若一開始指針不正對(duì)電流的零刻度，應(yīng)調(diào)節(jié)多用電表的______調(diào)節(jié)旋紐，使指針正對(duì)零刻度．多用電表使用后，要把選擇開頭拔至__________擋或________處．多用電表長期不用時(shí)應(yīng)取出表內(nèi)________.

一、多用電表的原理
[問題情境]　
1.多用電表有多少用途？
　
2．指針式多用電表由哪幾部分組成？
　
3．簡述表頭的構(gòu)造；多用電表測量電流、電壓、電阻時(shí)用的是同一個(gè)表頭嗎？
　
4．多用電表測量電流、電壓、電阻時(shí)所用的表內(nèi)測量電路相同嗎？
　
5．多用電表測量電阻的工作原理是什么？
　
6．多用電表測電阻時(shí)的閉合回路是由哪幾個(gè)部分構(gòu)成？
　
[要點(diǎn)提煉]
1．電流表G(表頭)：多用表的電流擋、電壓擋及常用的電壓表和電流表都是由靈敏直流________改裝而成的．小量程電流表主要有三個(gè)參數(shù)：①表頭線圈電阻稱為__________，用字母Rg表示；②指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流Ig叫做________；③通過滿偏電流時(shí)加在它兩端的電壓Ug叫做________，上述三個(gè)物理量的關(guān)系為：______________.
2．電壓表和電流表的改裝：當(dāng)把電流表G改裝成量程較大的電壓表時(shí)，應(yīng)當(dāng)________一個(gè)電阻R；當(dāng)把電流表G改裝成大量程的電流表時(shí)，應(yīng)當(dāng)______一個(gè)電阻R.
3．歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有：______、______、______.歐姆表的工作原理__________定律，當(dāng)紅、黑表筆間接入待測電阻Rx時(shí)，通過表頭的電流I＝________.
4．當(dāng)黑、紅表筆短接時(shí)(如圖1甲所示)，調(diào)節(jié)R的阻值，使指針偏轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)，則Ig＝ER＋Rg＋r，此時(shí)表示的黑、紅表筆間電阻為________．
5．當(dāng)黑、紅表筆不接觸時(shí)(如圖乙所示)，電路中無電流，指針不偏轉(zhuǎn)，即指向電流表的零點(diǎn)．此時(shí)，黑、紅表筆之間電阻為__________．
6．當(dāng)將電阻Rx接在黑、紅表筆間時(shí)(如圖丙所示)，則通過電流表的電流I與Rx的關(guān)系為__________．

圖1
7．歐姆表刻度特點(diǎn)：因Rx與I是非線性關(guān)系，所以歐姆表的刻度是________的，零刻度在刻度盤的最________端，越向左刻度的密度越大．
二、學(xué)會(huì)使用多用電表
[問題情境]
　將電流表、電壓表和歐姆表集于一體便做成了方便實(shí)用的“多用電表”．搞家電維修的師傅利用一塊多用電表便能查出家用電器出現(xiàn)的各種故障．如電視機(jī)無光、無聲，收音機(jī)收不到電信號(hào)，洗衣機(jī)不轉(zhuǎn)等．你知道怎樣正確地使用多用電表嗎．
[要點(diǎn)提煉]
1．多用電表使用前若指針不正對(duì)零刻度，應(yīng)調(diào)節(jié)________調(diào)節(jié)旋紐，使指針正對(duì)零刻度．
2．多用表使用后，要把選擇開關(guān)拔至__________或__________處．
3．不管用多用電表測什么電學(xué)量，電流都是從__________表筆流入，從____________表筆流出．
4．電壓、電流的測量
(1)測量方法：測電壓時(shí)，多用電表應(yīng)與被測電路相________；測電流時(shí)，多用電表應(yīng)與被測電路相________．
(2)選擇量程：無論是測量電流還是測量電壓，都應(yīng)使表頭指針�？吭赺_______處，這樣測量比較準(zhǔn)確．
5．電阻的測量
(1)測電阻時(shí)，量程選擇的原則是：表頭指針應(yīng)停在表盤刻度的________附近，這樣測量值比較準(zhǔn)確．
(2)測量前或每次換檔后，都要先將紅、黑表筆________，調(diào)節(jié)________，使指針恰好停在歐姆刻度線的零刻度處．
(3)測電阻前應(yīng)將電阻器與原工作電路______．以免損壞多用電表或造成測量錯(cuò)誤．

圖2
6．判斷二極管的質(zhì)量和極性
二極管具有________導(dǎo)電性，其正向電阻__________，反向電阻________．二極管的符號(hào)如圖2所示．
7．查找電路故障時(shí)可用多用電表的電壓檔、電流檔、和電阻檔，用________檔最簡便.

例1　有一電流表G，內(nèi)阻Rg＝10 Ω，滿偏電流Ig ＝3 mA.要把它改裝成量程為0～3 V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？

變式訓(xùn)練1　有一電流計(jì)，內(nèi)阻Rg＝25 Ω，滿偏電流Ig＝3 mA.要把它改裝成量程為0～0.6 A的電流表，需要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？

例2　如圖3所示為一正在測量中的多用電表表盤．

圖3
(1)如果是用直流10 V檔測量電壓，則讀數(shù)為____ ____ V.
(2)如果是用“×100”檔測量電阻，則讀數(shù)為________ Ω.
聽記錄：　

　
變式訓(xùn)練2　用已調(diào)零且選擇開關(guān)旋鈕指向歐姆檔“×10”位置的多用電表測某電阻阻值，根據(jù)如圖4所示的表盤可知被測電阻阻值為______ Ω.若將該表選擇開關(guān)旋鈕置于1 mA檔測電流，表盤仍如圖所示，則被測電流為 ______ mA.

圖4[
例3　如圖5所示為一多用電表，S為選擇開關(guān)，Q為歐姆檔調(diào)零旋鈕．現(xiàn)在要用它檢測兩個(gè)電阻的阻值(圖中未畫電阻)．已知阻值分別為R1＝60 Ω，R2＝47 kΩ，下面提出了在測量過程中一系列可能的操作，請(qǐng)你選出盡可能準(zhǔn)確測定各阻值和符合多用電表安全使用規(guī)則的各項(xiàng)操作，并且將它們按合理的順序填寫在后面的橫線上．

圖5
A．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)電阻檔×1 k
B．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)電阻檔×100
C．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)電阻檔×10
D．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)電阻檔×1
E．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)OFF
F．將兩表筆分別接到R1的兩端，讀出R1的阻值，隨后立即斷開
G．將兩表筆分別接到R2的兩端，讀出R2的阻值，隨后立即斷開
H．兩表筆短接，調(diào)節(jié)Q使指針對(duì)準(zhǔn)電阻檔刻度盤上的0，隨后立即斷開
所選操作及其順序?yàn)?用字母代號(hào)填寫)：________________.(操作步驟可以重復(fù)選用)
聽記錄：　

　
變式訓(xùn)練3　歐姆表是由表頭、干電池和調(diào)零電阻等串聯(lián)而成的，下列有關(guān)歐姆表的使用，正確的敘述是(　　)
A．測電阻前要使紅黑表筆相接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使表頭的指針指零
B．紅表筆與表內(nèi)電池正極相連接，黑表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相連接
C．紅表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相連接，黑表筆與表內(nèi)電池正極相連接
D．測電阻時(shí)，表針偏轉(zhuǎn) 角度越大，待測電阻阻值越大
【即學(xué)即練】
1．關(guān)于歐姆表，下列說法正確的是(　　)
A．歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的
B．由于電流和電阻成反比，所以刻度盤上的刻度是均勻的
C．使用歐姆表時(shí)，選擇好一定量程的歐姆檔后首先應(yīng)該將兩表筆短接，進(jìn)行電阻調(diào)零
D．當(dāng)換用不同量 程的歐姆檔去測量電阻時(shí)，可不必進(jìn)行電阻調(diào)零
2．甲、乙兩同學(xué)使用歐姆檔測同一個(gè)電阻時(shí)，他們都把選擇開關(guān)旋到 “×100”檔，并能正確操作．他們發(fā)現(xiàn)指針偏角太小，于是甲就把開關(guān)旋到“×1 k”檔，乙把選擇開關(guān)旋到“×10”檔，但乙重新調(diào)零，而甲沒有重新調(diào)零，則以下說法正確的是(　　)
A．甲選檔錯(cuò)誤，而操作正確
B．乙選檔正確，而操作錯(cuò)誤
C．甲選檔錯(cuò)誤，操作也錯(cuò)誤
D．乙選檔錯(cuò)誤，而操作正確
3．用萬用表測直流電壓U和測電阻R時(shí)，若紅表筆插入萬用表的正(＋)插孔，則(　　)
A．測電壓時(shí)電流從紅表筆流入萬用表；測電阻時(shí)電流從紅表筆流出萬用表
B．測電壓、測電阻時(shí)電流均從紅表筆流入萬用表
C．測電壓、測電阻時(shí)電流均從紅表筆流出萬用表
D．測電壓時(shí)電流從紅表筆流出萬用表，測電阻時(shí)電流從紅表筆流入萬用表

參考答案
前自主學(xué)習(xí)
一、
1．電流　電壓　電阻　數(shù)字　轉(zhuǎn)換開關(guān)　紅　黑
2．滿偏　內(nèi)阻 　3.黑　紅
4．調(diào)零電阻　是　(1)0　滿偏電流Ig　(2)0　無限大
二、
　機(jī)械 零點(diǎn)　最大交流電壓　OFF　電池
核心知識(shí)探究
一、
[問題情境]
1．測量電流、電壓、電阻等電學(xué)量
2．一般由表頭、測量電路、轉(zhuǎn)換開關(guān)以及紅、黑測量表筆等組成
3．見本；是　4.不同
5．閉合電路歐姆定律
6．表頭、電、調(diào)零電阻以及紅、黑表筆間的待測電阻
[要點(diǎn)提煉]
1．電流表G(表頭)　內(nèi)阻　滿偏電流　滿偏電壓　Ug＝IgRg
2．串聯(lián)　并聯(lián)
3．表頭　電　調(diào)零電阻　閉合電路歐姆　ERg＋r＋R＋Rx
4．零　5.無限大　6.I＝ERg＋r＋R＋Rx
7．不均勻　右
二、
[要點(diǎn)提煉]
1．機(jī)械零點(diǎn)　2.最大交流電壓檔　OFF
3．紅　黑
4．(1)并聯(lián)　串聯(lián)　(2)接近滿刻度
5．(1)中央　(2)短接　“Ω”調(diào)零旋鈕　(3)斷開
6．單向　很小　很大　7.電壓
解題方法探究
例1　990 Ω　1 000 Ω
解析　電流表G的滿偏電壓Ug＝IgRg＝0.03 V
分壓電阻R的分壓UR＝U－Ug＝2.97 V
則應(yīng)串聯(lián)的電阻的阻值為R＝ URIg＝990 Ω，改裝后電壓表 的內(nèi)阻為Rv＝Rg＋R＝1 000 Ω
變式訓(xùn)練1　0.126 Ω　0.125 Ω
解析　電流計(jì)G的滿偏電壓Ug＝IgRg＝0.075 V
分流電阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597 A
并聯(lián)電阻的阻值為R＝UgIR≈0.126 Ω
改裝后電流表的內(nèi)阻為RA＝RgRRg＋R≈0.125 Ω
例2　(1)6.6　(2)8×102
解析　如果是 用10 V直流電壓檔測量電壓，讀數(shù)時(shí)要找到對(duì)應(yīng)的刻度和量程，即電流檔最下面的刻度，讀數(shù)約為6.6 V；用歐姆檔測量電阻阻值的讀數(shù)為：8×100 Ω＝8×102 Ω.
變式訓(xùn)練2　220　0.40
解析　從電阻刻度線可讀出電阻值為22×10 Ω＝220 Ω.測直流電流時(shí)，從中間一條刻度線讀數(shù)，用“0～10”這組數(shù)據(jù)，在此“10”代表“1 mA”，故指針指出“4.0”，則電流為4.010×1 mA＝0.40 mA，注意有效數(shù)字位數(shù)，所以被測電流為0.40 mA.
例3　AHGCHFE(或CHFAHGE)
解析　用多用電表測量電阻時(shí)，量程的選擇以指針指中央附近時(shí)讀數(shù)較準(zhǔn)確，由表盤中值示數(shù)約為15可知，測R1＝60 Ω的電阻時(shí)，只能選“×10”檔；測R2＝47 kΩ的電阻時(shí)，應(yīng)選擇“×1 k”檔，并且在每次選定倍率后，都必須將兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，所以題目中所給操作H需重復(fù)選用．在測量過程中對(duì)R1與R2測量的先后沒有什么限制，但測量完畢后，功能選擇開關(guān)必須旋離電阻檔，撥至交流電壓最高檔或“OFF”處，所以合理的操作順序?yàn)锳HGCHFE或CHFAHGE.
變式訓(xùn)練3　AC　[每次測量電阻之前都要進(jìn)行歐姆調(diào)零，所以A正確；由歐姆表內(nèi)部 結(jié)構(gòu)可知B錯(cuò)，C正確；測電阻時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)角度越大，說明通 過表頭的電流越大，待測電阻阻值越小，故D錯(cuò)．]
即學(xué)即練
1．AC　[歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的．因?yàn)镮x＝ER＋r＋Rg＋Rx，所以Ix與Rx并不成比例關(guān)系，所以刻度盤上的刻度不均勻；使用歐姆表時(shí)，每換一次檔位都需進(jìn)行一次電阻調(diào)零．]
2．D　[指針偏轉(zhuǎn)角度小說明通過表頭的電流較小，待測電阻值大，所以甲的選檔正確；換檔后，需調(diào)零后才能再次測量電阻值，所以乙的操作是正確的．]
3．B　[當(dāng)電壓表使用時(shí)，電流從正極流入；當(dāng)歐姆表使用時(shí)，電流也從正極流入，因?yàn)榇藭r(shí)紅表筆接的是電的負(fù)極．]

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