（浙江專用）2022高中物理 第二章 恒定電流 2-8 多用電表的原理學案 新人教版選修3-1

《（浙江專用）2022高中物理 第二章 恒定電流 2-8 多用電表的原理學案 新人教版選修3-1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（浙江專用）2022高中物理 第二章 恒定電流 2-8 多用電表的原理學案 新人教版選修3-1（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（浙江專用）2022高中物理 第二章 恒定電流 2-8 多用電表的原理學案 新人教版選修3-1 [研究學考·明確要求] 知識內(nèi)容 多用電表的原理 考試要求 學考a 基本要求 1.認識指針式多用電表的面板，知道它能測量的電學量。 2．了解歐姆表與電流表、電壓表刻度盤的區(qū)別。 發(fā)展要求 了解歐姆表的電路結構和測電阻的原理，知道歐姆表測電阻電路中電流的方向。 說明 不要求了解多用電表的電路結構。 [基 礎 梳 理] 1．歐姆表內(nèi)部構造：表頭、電源和可變電阻三部分組成。 2．歐姆表原理：依據(jù)閉合電路的歐姆定律制成，由電流表改裝而成。 3．歐姆表內(nèi)阻：將紅、黑

2、表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表達到滿偏電流Ig，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，Ig＝，故歐姆表內(nèi)電阻R內(nèi)＝＝r＋Rg＋R1。 [典 例 精 析] 【例1】 如圖1所示是把量程為3 mA的電流表改裝成歐姆表的結構示意圖，其中電池電動勢E＝1.5 V，改裝后，原來電流表3 mA刻度處的刻度值定為零位置，則2 mA刻度處應標為________，1 mA刻度處應標為________。 圖1 解析　由R內(nèi)＝＝＝500 Ω I1＝，＝2 mA 所以，得Rx1＝250 Ω 又因為I2＝＝＝1 mA 所以，得Rx2＝1 000 Ω 答案　250 Ω　1 000 Ω (1)I與Rx是非線

3、性關系，所以歐姆表的刻度是不均勻的。從表盤上看，歐姆表的刻度“左密右疏”。 (2)電流表、電壓表的表盤刻度均勻。 (3)電流表(電壓表)的最大刻度處是歐姆表的“0”刻度處。 [即 學 即 練] 1．若某歐姆表表頭的滿偏電流為5 mA，內(nèi)裝一節(jié)干電池，電動勢為1.5 V，那么該歐姆表的內(nèi)阻為________ Ω，待測電阻接入紅、黑兩表筆之間時，指針指在刻度盤的中央，則待測電阻的阻值為________ Ω，若指針指在滿刻度的處，則待測電阻的阻值為________ Ω。 答案　300　300　100 [基 礎 梳 理] 1．功能 多用電表是一種集測量交流電壓、電流與直流電壓、電流

4、和電阻等功能于一體的測量儀器，它們共用一個表頭。由于它具有用途多、量程廣、使用方便等優(yōu)點，使它在科學實驗、生產(chǎn)實踐中得到廣泛應用。 2．電流進、出電表的流向 (1)電流擋串聯(lián)接入電路，電流從紅表筆流進電表，從黑表筆流出，即“紅進、黑出”； (2)電壓擋并聯(lián)接入電路，紅表筆接高電勢點，黑表筆接低電勢點，電流仍然是“紅進、黑出”； (3)使用歐姆擋時，紅表筆連接表內(nèi)電源的負極，黑表筆連接表內(nèi)電源的正極。電流仍然是“紅進、黑出”。 3．外部結構 圖2 多用電表的外形——表盤包括刻度和調(diào)節(jié)兩個部分。如圖2所示。 (1)刻度部分：有三條主要刻度線，最上面是一條歐姆表的刻度，零刻度線在

5、最右側，從右至左讀數(shù)增加，但刻度不均勻；第二條是電壓和電流刻度線，零刻度線在左側，從左至右讀數(shù)均勻增加；第三條刻度線是交流低壓刻度線，零刻度線在左側，并且刻度不均勻。 (2)調(diào)節(jié)部分：①機械調(diào)零螺絲：它的作用是使指針在左側的零刻度線上，通常調(diào)整第一次后，就不要再輕易動它了。少數(shù)情況發(fā)現(xiàn)使用前表針不在零點，要用螺絲刀輕輕調(diào)整。②選擇開關：它的作用是選擇測量項目和量程，它帶有箭頭，箭頭所指，表明該表的作用和量程。如圖中選擇開關所指示的，表示該表調(diào)到歐姆擋，“×1 k”量程，讀數(shù)時應將指針的指示數(shù)值擴大1 000倍。③歐姆表的調(diào)零旋鈕：它實際上是一個可變電阻，它的作用是，在多用電表當做歐姆表使用時

6、，將紅、黑表筆直接相接，調(diào)整。使指針指在歐姆表的零刻線，每次測量電阻之前都需要用它進行調(diào)零。圖示的右下側是兩只紅、黑表筆的插孔。 [典 例 精 析] 【例2】 下列關于多用電表的說法正確的是(　　) A．電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度線不對應 B．測量電阻時，若指針偏角較小，則說明所測阻值較小 C．電阻刻度是不均勻的 D．電流擋串聯(lián)接入電路，電流從黑表筆流進電表，從紅表筆流出電表 解析　電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度線對應，故A錯誤；測電阻時，指針偏角越大，電阻值越小，故B錯誤；電流擋串聯(lián)接入電路，電流“紅進”“黑出”，故D錯誤。 答案　C [即 學 即 練]

7、 2．多用電表的下半部分如圖3甲所示，標有“2.2 V　0.25 A”字樣的小燈泡已接入電路，當多用電表的兩表筆分別與小燈泡兩端的接線柱a、b相接(如圖乙所示)，下列做法合理的是(　　) 圖3 A．若選擇開關撥到“Ω”擋的“×1”處，可測量小燈泡的電阻 B．若選擇開關撥到“V”擋的2.5處，可測量小燈泡的電阻 C．若選擇開關撥到“V”擋的2.5處，可測量小燈泡兩端的電壓 D．若選擇開關撥到“mA”擋的250處，可測量小燈泡的電流 解析　由于燈泡接入電路，所以不能用歐姆擋直接測，A錯誤；用“V”擋測小燈泡電阻顯然不對，B錯誤；選擇開關撥到“V”擋，可測小燈泡兩端的電壓，C正確；

8、若接入電流表會短接，D錯誤。 答案　C 1．歐姆表的內(nèi)部電路如圖4所示，已知電流計的電阻為Rg，滑動變阻器接入電路的阻值為R0，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、r。下列說法不正確的是(　　) 圖4 A．歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律 B．電路圖中左側的表筆為紅表筆 C．歐姆表表盤的最左端為歐姆“0”刻度 D．歐姆表表盤的中間刻度值為R中＝r＋Rg＋R0 解析　歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的，A正確；電流從黑表筆出，紅表筆進，B正確；“∞”刻度在刻度盤的左端，C錯誤；當歐姆表指針指在中間位置時，＝，Ig＝，所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中間刻度值為R中＝

9、r＋Rg＋R0，D正確。 答案　C 2．以下是歐姆表原理的電路示意圖正確的是(　　) 解析　根據(jù)紅表筆應接入電源的負極，黑表筆接入電源正極，所以A、B錯誤；選項D中電流表的負極接到了電源的正極，所以D錯誤；選項C的接法是正確的。 答案　C 3．如圖5所示，歐姆表刻度盤中，未使用時指針指A，兩表筆短接時指針指B。若歐姆表的總內(nèi)阻為24 Ω，C是A、B的中點，D是A、C的中點，則D點的刻度值為________ Ω。 圖5 解析　由歐姆表原理：Ig＝，當指針指D點時，電流為滿偏電流的，則由＝得：Rx′＝3R內(nèi)＝72 Ω。 答案　72 4．下列說法中正確的是(　　) A．歐

10、姆表的每一擋測量范圍都是0到∞ B．用歐姆表的不同擋測量同一電阻的阻值，誤差大小是一樣的 C．用歐姆表測電阻，指針越接近刻度盤中央時，誤差越大 D．用歐姆表測電阻，選不同量程時，指針越靠近右邊誤差越小 解析　根據(jù)改裝原理，電阻為零對應電流的最大值即滿偏值，電阻為∞對應電流為零，因指針表示的電流可以從零到最大變化，則電阻可測量的范圍為零到∞，且每一擋均可，A正確；使用歐姆表時，指針指中央附近誤差較小，用不同擋指針的偏角不同，誤差大小也不同，B、C錯誤；選不同量程時，均是指針指到中央附近誤差較小，D錯誤。 答案　A 1．下列關于歐姆表的使用連接，正確的是(　　) A．測量電阻時直

11、接用紅黑表筆測 B．紅表筆與表內(nèi)電池的正極相接，黑表筆與表內(nèi)電池的負極相接 C．紅表筆與表內(nèi)電池的負極相接，黑表筆與表內(nèi)電池的正極相接 D．測電阻時，若所用量程相同，表針偏轉角越大，待測值越大 解析　測電阻前要進行歐姆調(diào)零，A錯誤；由歐姆表內(nèi)部結構可知紅表筆與表內(nèi)電池負極相接，黑表筆與表內(nèi)電池正極相接，B錯誤，C正確；測電阻時，若所選量程相同，表指針偏轉角越大，說明待測阻值越小，D錯誤。 答案　C 2．把一個滿偏電流為6 mA的電流表改裝成歐姆表，其中電源電動勢為3 V。在測電阻時，電流表指針指在表盤上2 mA處，則改成相應的電阻刻度時，應是(　　) A．250 Ω B．50

12、0 Ω C．1 000 Ω D．1 500 Ω 解析　當短接電流表滿偏時，歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)＝Ω＝ 500 Ω，當電流表指針指在表盤上2 mA處時，整個回路的電阻Rx＋R內(nèi)＝ Ω＝1 500 Ω，所以Rx＝1 000 Ω。 答案　C 3．用歐姆表測一個電阻的阻值R，選擇旋鈕置于“×10”擋，測量時指針指在100與200刻度弧線的正中間，可以確定(　　) A．R＝150 Ω B．R＝1 500 Ω C．1 000 Ω＜R＜1 500 Ω D．1 500 Ω＜R＜2 000 Ω 解析　表盤右疏左密，所以指針指在100與200刻度弧線的正中間，可以確定1 000 Ω＜R＜1 5

13、00 Ω，故選項C正確。 答案　C 4．有一個多用電表，其歐姆檔的四個量程分別為：“×1”“×10”“×100”“×1 k”，某同學把選擇開關旋到“×100”擋測量一未知電阻時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角很大，為了減小誤差，它應該(　　) A．換用“×1 k”擋，不必重新調(diào)整調(diào)零旋鈕 B．換用“×10”擋，不必重新調(diào)整調(diào)零旋鈕 C．換用“×1 k”擋，必須重新調(diào)整調(diào)零旋鈕 D．換用“×10”擋，必須重新調(diào)整調(diào)零旋鈕 解析　偏轉角很大，證明測量的電阻阻值偏小，應該換小擋，每換一次擋，應該進行一次歐姆調(diào)零，故選項D正確。 答案　D 5．如圖1是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)

14、零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉至滿刻度處?，F(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉到滿刻度的處，則該電阻的阻值為(　　) 圖1 A．4R B．5R C．10R D．16R 解析　當進行電阻調(diào)零時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，此時歐姆表滿偏，即Ig＝，當測量電阻值為R的電阻時，有＝，設待測電阻阻值為R′，則有＝，聯(lián)立各式解得R′＝16R。故D正確。 答案　D 6．如圖2所示是簡化的多用電表的電路圖。轉換開關S與不同接點連接，就組成不同的電表，已知R3

15、表，且前者量程較大 B．S與1或2連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較小 C．S與3或4連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較大 D．S與3或4連接時，多用電表就成了電壓表，且前者量程較大 解析　S與1連接時，電阻R1起分流作用，S與2連接時，電阻R1＋R2起分流作用，所以S與1或2連接時，多用電表成了電流表，由于前者分流電阻較小所以前者量程大；S與3或4連接時多用電表就成了電壓表，由于R3

16、轉過大，為使測量比較精確，應將選擇開關撥至倍率較________(填“大”或“小”)的擋位上。 (3)某次測電阻時，表的指針位置如圖3所示則該電阻的測量值是________ Ω。 解析　每次換擋后要歐姆調(diào)零。偏轉過大，電阻阻值越小，測量不夠準確，要使測量值比較精確需要換小擋位上，讀數(shù)如題圖所示。 答案　歐姆調(diào)零　小　180 Ω 8．實驗室有下列器材： A．電流表(0～100 μA,1.5 kΩ)； B．電流表(0～1 mA,1 kΩ)； C．變阻器(0～300 Ω)； D．變阻器(0～800 Ω)； E干電池(1.5 V，r＝0)； 現(xiàn)要改裝一只歐姆表，從上述備用器材中，電

17、流表應選用________，變阻器應選用________，電源應選用________(填序號)。改裝好的歐姆表中心刻度的阻值為________。 解析　若選用A電流表，需要變阻器的最小阻值為R＝－1.5 kΩ＝13.5 kΩ。C、D兩個變阻器都不能用，故不能選A電流表。若選用B電流表，需要變阻器的最小阻值為R＝－1 kΩ＝0.5 kΩ＝500 Ω，D變阻器可以滿足，故電流表選B，變阻器選D。由于只有一個電源，故電源選E。歐姆表中心刻度的阻值為R中＝R內(nèi)＝＝＝1.5 kΩ。 答案　B　D　E　1.5 kΩ 9．如圖4所示為歐姆表的原理示意圖。其中，電流表的滿偏電流為300 μA，內(nèi)阻Rg＝100 Ω，調(diào)零電阻最大值R＝50 kΩ，串聯(lián)的定值電阻R0＝50 Ω，電源電動勢E＝1.5 V。當電流是滿偏電流的二分之一時，用它測得的電阻Rx是多少？ 圖4 解析　用歐姆檔測量電阻時，對電路應用閉合電路歐姆定律，當電流表滿偏時有： Ig＝，其中R內(nèi)為歐姆表的內(nèi)阻。 所以有：R內(nèi)＝＝ Ω＝5 000 Ω R＝＝ Ω＝10 000 Ω 所以Rx＝R－R內(nèi)＝5 000 Ω 答案　5 000 Ω