物理第3节 科学测量:用多用电表测量电学量教案配套课件ppt

这是一份物理第3节 科学测量:用多用电表测量电学量教案配套课件ppt，共31页。PPT课件主要包含了实验自主学习，电阻示数，选择开关，调零旋钮，欧姆表，多用电表的读数，“OFF”，实验互动探究等内容，欢迎下载使用。

【实验目的】1.了解多用电表的构造和_____。2.使用多用电表测电压、电流和_____。【实验器材】多用_____一只，干电池两节，小灯泡，电阻箱一个，开关一个，滑动变阻器一个，定值电阻三个，导线若干。
【实验原理】一、认识多用电表1.多用电表的构造及功能：(1)构造：多用电表可以用来测_____、_____和_____，又称万用电表，其表面结构如图所示。
(2)表面介绍：①表面分为上、下两部分，上半部分为_____，共有三条刻度线，最上面的刻度线为_________，中间的刻度线为直流电压、直流电流和交流电压示数，最下面一条刻度线为量程为2.5 V的交流电压示数；②多用电表表面的下半部分为_________，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到直流电流挡(mA)、直流电压挡(__)、交流电压挡(?)和欧姆挡(Ω)就可以测量直流电流、电压或电阻。
③多用电表表面还有一对正、负插孔。___表笔插“+”插孔，___表笔插“-”插孔，插孔上面的旋钮是欧姆_________，用它可进行欧姆调零。④在表盘和选择开关之间还有一个_____调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线。
2.功能：多用电表是电流表、电压表和欧姆表的组合，测电流和电压的原理与电流表和电压表相同。(1)直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。(2)直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表。
3.测电阻的原理：如图所示，欧姆表是根据_____电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表，可直接读出_____值，调零时Ig=___________ 测量时I= 得Rx=____________只要将对应Rx值的_____刻度改为阻值__的标度即为_______。
1.多用电表电压挡读数：在测量电压时，若选择开关对应的量程为直流2.5 V，指针位置如图所示。看第二排刻度线，由此量程可确定刻度每大格值为____ V，每小格值为_____ V，即测量精度为_____ V。由指针位置可读得电压准确值为1.55 V，估读值为小格值的 即0.03 V，所以电压测量值为1.58 V。2.多用电表电流挡读数：若选择开关对应的量程为100 mA，指针位置如图所示，看第二排刻度线，由此量程可确定刻度每大格值为___ mA，每小格值为2 mA，即测量精度为__ mA。由指针位置可读得电流准确值为62 mA，估读值为小格值的 ，所以电流测量值为_____ mA。
3.多用电表欧姆挡读数：在测量电阻时，若选择倍率“×10”，指针位置如图所示，看第一排刻度线由刻度5～10有__小格，可确定每小格值为1。由指针位置可读得刻度值为__，倍率为“×10”，电阻测量值为___ Ω。
三、用多用电表测量电学量1.用多用电表测量电路元件的电压值：(1)按如图所示电路图将实验器材连接起来，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，则用螺丝刀转动调零旋钮，使指针停于___端零刻度。(3)将选择开关旋至直流_____挡，使其量程大于小灯泡两端电压的估计值。(4)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.用多用电表测量电路元件的电流值：(1)先连接电路，让灯泡发光，然后断开电路开关，并断开灯泡其中一个接线柱的连接。检查电表指针是否仍停于___端零刻度。(2)将多用电表的选择开关旋至直流_____挡，量程应_____通过灯泡电流的估计值。(3)把多用电表___联在断开的电路中。闭合开关，读出通过小灯泡的电流大小。
3.用多用电表测量电阻的阻值：(1)检查电表指针是否仍在___侧零刻度。(2)估测待测电阻的阻值，将多用电表的选择开关旋至合适倍率的_____挡。(3)将黑、红表笔短接，调节欧姆_________，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________位置或交流电压最高挡，长期不用时，应取出电池。
【实验过程】一、多用电表的原理及内部构造1.欧姆表的工作原理：欧姆表内部构造：如图所示，G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流表，R是可变电阻，也叫调零电阻，电池的电动势是E、内阻为r。
(1)当红、黑表笔相接触时，如图甲所示，相当于被测电阻为零，调节R的值，使电流表的指针达到满偏Ig= ，所以电流表的满刻度处被定为电阻挡的零点。
(2)当红、黑表笔不接触时，如图乙所示，相当于被测电阻无穷大，此时电流表的指针指零，所以电流表零的位置是电阻挡刻度的“∞”位置。(3)当电路的电流等于 ，电流表的指针指到刻度盘的中央时，所对应的Rx值叫中值电阻，R中=Rg+r+R。中值电阻就是电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的Rx值。(4)当电路的电流等于 时，电流表的指针指到刻度盘的 ，此时红、黑表笔间接入某一电阻Rx=3R中，即电流表偏转四分之一时，表盘对应的电阻为3R中。
(5)如图丙所示，通过电流表的电流为I= ，一个Rx对应一个电流值，我们可以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Rx的值。
2.欧姆表表盘的刻度特点：(1)欧姆表的刻度是不均匀的，最右端是0 Ω(表针指满偏电流)；最左端是∞(表针指电流0 A处)。(2)由I= 可以知道，不同的Rx对应不同的电流I，但是，由于Rx与I不是线性关系，所以电阻挡的刻度是不均匀的。(3)角度说明：欧姆表测量电阻时，选择中值附近读数才比较准确。通常被测电阻的阻值在 R中～3R中范围内比较准确。
3.多用电表的内部构造：(1)多用电表内部电路图。如图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；接3或4时测直流电压；转换开关接5时，测电阻。
二、多用电表的使用方法1.多用电表使用的一般规则和说明：(1)测量前，先检查表针是否停在左端的“0”位置，如果没有停在“0”位置，应用小螺丝刀轻轻地转动表盘下面中间的调整定位螺丝，使指针指零，通常称为机械调零。然后将红表笔和黑表笔分别插入正(+)、负(-)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，要用与选择开关的挡位相应的刻度数。
①选挡：把选择开关旋到欧姆挡上，并根据估测电阻的大小，选择好选择开关的量程。选择欧姆挡量程时，应尽可能使测量时指针指在中央刻度的位置附近。②调零：把两根表笔接触，调整欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上。(注意：电阻挡的零位在刻度的右端)③测量(读数)：把两支表笔分别与待测电阻的两端相接，进行测量，表针示数乘以量程倍率数，即为待测电阻的阻值。另外，在测量电阻时，待测电阻要与电源和别的电器元件断开且不要用手同时接触表笔的金属杆。 (3)测量后，实验完毕，应将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
2.关于欧姆挡的选挡：(1)从理论上讲，欧姆表可直接测量从零至无限大之间任何阻值的电阻，但由于面板刻度不均匀，使得在零值附近和无限大值附近很难准确地读出被测电阻的数值(测量误差很大)。一般来说，欧姆表刻度标尺长度的10%～90%之间为有效工作刻度。另外当Rx=R内，即在中值附近时，指针偏角φ与Rx的关系比较接近线性，刻度较均匀，因此，在具体测量时，最好使指针位于中央附近，这就是选挡的依据。
(2)在使用欧姆表前，首先应估测待测电阻的大小，选择合适的挡位(通常按大量程挡向小量程挡次序选择)。如果选择的挡次不合适，则应重新选挡即换挡，若指针偏角较小，则应选择倍率高一挡的挡次，反之则选低一挡的挡次。每次换挡须重新欧姆调零后方可进行测量。
3.使用多用电表时应注意的事项：(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中央附近。(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。(5)换用欧姆挡的量程时，一定要重新调整欧姆零点。(6)要用欧姆挡读数时，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。
【实验探究】1.多用电表的选择开关对应的数字含义相同吗？(科学探究)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。2.当用多用电表测电阻时，发现指针偏角太大，那么我们是更换大倍率还是小倍率？(科学思维)提示：指针偏角太大说明电阻示数太小，应换小倍率。
3.使用多用电表时应注意哪些问题？(科学态度与责任)提示：使用多用电表“十二忌”(1)忌不调零就使用多用电表。(2)忌接错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。(3)忌接反直流电流方向，直流电流要从正极表笔插孔流入，从负极表笔插孔流出。(4)忌用手接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆。(5)忌用直流挡位测交变电流。