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1、,第二章 第四节 认识多用电表,课时1 多用电表的原理,物理观念： 1.认识多用电表测电阻的原理. 2.理解将小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理. 科学思维： 1.通过对欧姆表原理的分析，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力. 2.能根据串、并联电路的知识进行有关电表改装的计算.,学科素养与目标要求,NEIRONGSUOYIN,内容索引,自主预习,达标检测,课时对点练,预习新知 夯实基础,检测评价 达标过关,注重双基 强化落实,重点探究,启迪思维 探究重点,自主预习,一、多用电表的原理,1.构造：指针式多用电表由 、测量电路、 以及红、黑测量表笔组成. 2.多用电表电路图(如
2、图1),图1,转换开关,表头,(1)“1”“2”为 测量端. (2)“3”“4”为 测量端. (3)“5”为 测量端. (4) 插入公共端. (5) 通过转换开关接入相应的测量端.,电流,电压,电阻,黑表笔,红表笔,1.小量程电流表G(表头)的三个参量：,二、电压表和电流表的改装原理,表头,最大刻度,满偏电流,IgRg,2.电表改装原理： (1)电压表改装：将表头 联一个较 电阻，如图2所示：,(2)电流表改装：将表头 联一个较 电阻，如图3所示：,串,大,并,小,图3,图2,(1)利用电阻的串、并联公式： 如图4，虚线框的等效电阻R并 ，所以通过表头的电流I .,三、多用电表测电阻(欧姆表)
3、的原理,图4,(2)多用电表测量电阻的原理 调零：红、黑表笔相接，此时Rx ，I . 结论：指针指到电流的满刻度Ig时，对应红、黑表笔间的电阻为 . 测量： a.当红、黑表笔不接触时，电路中没有电流，指针不偏转，对应红、黑表笔间的电阻为 ，在表盘上电流为零处标电阻 .,0,Ig,0,无限大,b.红、黑表笔间接入待测电阻Rx时，通过表头的电流I . 结论：每一个Rx值都有一个对应的 . 刻度： 在刻度盘上标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测 的阻值.,电阻,电流I,1.判断下列说法的正误. (1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电流.( ) (2)电流表中并联的电阻的作用是分
4、去一部分电压.( ) (3)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后，不改变原表头的满偏电压.( ) (4)多用电表测电阻时刻度是不均匀的，且每一挡的测量范围都是从0.( ),即学即用,2.(2018清华附中期中)某同学在进行电阻测量时，需要将一满偏电流为50 A、阻值为800 的小量程电流表G改装成量程为3 V的电压表，则需要选择一个阻值为_的电阻与这一电流表_(选填“串”或“并”)联.,5.92104,串,解析 设小量程电流表的内阻为Rg，量程为Ig，需要串联电阻的阻值为R，电压表改装的原理图为：,改装电压表需要串联大电阻来分压，根据串联电路规律：Ig(RgR)3 V， 代入数据可得：R5.9
5、2104 ,重点探究,(1)小量程电流表有哪三个参数？三个参数之间有什么关系？,一、电压表和电流表的改装及特点,导学探究,答案 三个参数：内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug，UgIgRg,(2)对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何将该电流表改装成大量程的电压表？,(3)对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何将该电流表改装成大量程的电流表？,答案 需将表头串联一个阻值较大的分压电阻，改装成大量程的电压表.,答案 需将表头并联一个阻值较小的分流电阻，改装成大量程的电流表.,电压表、电流表的改装及其特点,知识深化,例1 有一电流表G，内阻Rg10 ，满偏电流Ig3 mA. (1)要把它改装成
6、量程为03 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？,答案 990 1 000 ,解析 由题意知电流表G的满偏电压UgIgRg0.03 V 改装成量程为03 V的电压表， 当达到满偏时，分压电阻R的分压URUUg2.97 V,改装后电压表的内阻RVRgR1 000 .,(2)要把它改装成量程为00.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？,解析 改装成量程为00.6 A的电流表， 当达到满偏时，分流电阻R的分流IRIIg0.597 A,答案 0.05 0.05 ,针对训练1 如图5是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为03 V，当使用
7、a、c两个端点时，量程为015 V. 已知电流表的内阻Rg为100 ，满偏电流为1 mA，则电阻R1的阻值是_， 电阻R2的阻值是_ .,2 900,12 000,图5,解析 接a、b时，串联的电阻为R1，,接a、c时，串联的电阻为R1和R2，,1.原理图：,二、欧姆表测电阻的原理,(2)欧姆表的内阻：式中(RRgr)为欧姆表的内阻. (3)欧姆调零：R为变阻器，也叫调零电阻.红、黑表笔短接后，通过调节它，可以使欧姆表指针指向“0 ”位置.,2.原理：闭合电路的欧姆定律： (1)根据通过表头的电流为I ，Rx与电流I一一对应，如果将表盘上的电流值改为电阻值，就可以从表盘上直接读出电阻的数值，这
8、样就制成了一个欧姆表.,3.欧姆表表盘的刻度标注,例2 把一量程6 mA、内阻100 的电流表改装成欧姆表，电路如图6所示，现备有如下器材：A.电源E3 V(内阻不计)；B.变阻器0100 ；C.变阻器0500 ；D.红表笔；E.黑表笔. (1)变阻器选用_.,C,图6,(2)红表笔接_端，黑表笔接_端.(选填“M”或“N”),N,解析 红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端.,M,(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA刻度处，则电阻值应为_；若指在电流表3 mA刻度处，则电阻值应为_.,1 000 ,500 ,(4)若该欧姆表使用一段时间后，
9、电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”).,偏大,解析 当电池电动势变小，内阻变大时，欧姆表重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig ，欧姆表内阻需调小，待测电阻的阻值是通过电流表的示数体现，由公式 可知当r内变小时，接入同样的被测 电阻，通过的电流变小，欧姆表读数变大.,学科素养 通过解欧姆表的相关问题，让闭合电路欧姆定律在学生头脑中得到升华，这体现了“物理观念”的学科素养.提出“在使用过程中如果电源电动势变小怎么办”这个物理问题，并在探究过程中得到结论，这体现了“实验探究”的学科素养.,图7,针
10、对训练2 (2018新余市高二上期末)如图7所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中电源电动势E1.5 V.改装后若将原电流表3 mA刻度处定为零阻值位置，则1.5 mA刻度处应标_ ，1 mA刻度处应标_ .,500,1 000,解得：R500 ；,解得：R1 000 .,1.多用电表的改装原理： 如图8甲、乙、丙所示，分别为电流表、欧姆表、电压表的示意图，把它们组合在一起构成多用电表，如图丁所示.,三、多用电表的改装原理,图8,2.多用电表中电流的流向：红表笔接“”插孔，黑表笔接“”插孔. (1)电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表. (2)电压挡并联
11、接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”. (3)使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极，电流仍然是“红进、黑出”.,例3 如图9所示是简化的多用电表的电路图.转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3R4，下面是几位同学对这一问题的讨论，请你判断下列说法正确的是 A.S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程 较小 B.S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程 较大 C.S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程 较大 D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表,图9,解析 S与1连接时，电阻R1起分流作
12、用，S与2连接时，电阻R1、R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S与3或4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻.综上所述，正确答案为D.,达标检测,1,2,3,4,1.(电压表的改装)(2018聊城市期末)一只电流表的满偏电流Ig2 mA，内阻Rg500 ，把它改装成量程为03 V的电压表，下列说法中正确的是 A.需串联一个1 500 的电阻 B.需串联一个1 000 的电阻 C.需并联一个1 000 的电阻 D.改装后，电压表
13、的内阻为1 000 ,5,1,2,3,4,2.(电流表的改装)(2018烟台市期末)一电流表G的满偏电流Ig2 mA，内阻为100 .要把它改装成一个量程为0.4 A的电流表，则应在电流表G上 A.并联一个0.5 的电阻 B.并联一个100 的电阻 C.串联一个0.5 的电阻 D.串联一个100 的电阻,5,1,2,3,4,3.(电表的改装)两只电压表 和 是由完全相同的两个电流计改装成的， 表的量程是5 V， 表的量程是15 V，把它们串联起来接入电路中，则 A.它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B.它们的示数之比为13，指针偏转角度相等 C.它们的示数相等，指针偏转角度之比为13 D.它
14、们的示数之比、指针偏转角度之比均为13,5,1,2,3,4,解析 由于两个电压表是用相同的电流计改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故选项B正确，选项A、C、D错误.,5,1,2,3,4,4.(欧姆表的构造和原理)(多选)欧姆表的内部电路如图10所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是 A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律 B.电路图中左侧的表笔为黑表笔 C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 D.欧姆表表盘的中间刻
15、度值为R中rRgR0,图10,5,1,2,3,4,解析 欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A正确； 电流从黑表笔出，红表笔进，B错误； “”刻度在刻度盘的左端，C错误；,所以RxRgR0r，即中间刻度值为R中rRgR0，D正确.,5,1,2,3,4,5.(欧姆表的表盘标度)把一个满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表，其中电源电动势为3 V.在测电阻时，电流表指针指在表盘上2 mA处，在改成相应的电阻刻度时，应是 A.250 B.500 C.1 000 D.1 500 ,5,1,2,3,4,当电流表指针指在表盘上2 mA处时，,所以Rx500 ，选项B正确.,5,课时对点练,一、选择题 考
16、点一 电表的改装 1.(2018沭阳县高二上期中)一电压表内阻为3 k，量程为03 V，要把它改装成一个量程为015 V的电压表，需要给它 A.并联一个12 k的电阻 B.并联一个15 k的电阻 C.串联一个12 k的电阻 D.串联一个15 k的电阻,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 电压表内阻为3 k，量程为03 V，要把它改装成一个量程为015 V 的电压表，需要给它串联一个电阻，阻值R 12 k，故选C.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,2.有一电流表内阻为10 ，满偏电流为500 mA，要把它改装成量程是3 A的电
17、流表.正确的方法是 A.串联一个2 的电阻 B.并联一个2 的电阻 C.串联一个60 的电阻 D.并联一个60 的电阻,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 电流表满偏电压UIAR0.510 V5 V，,3.把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是 A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B.改装成电流表后，表头G本身允许加的电压增大了 C.改装后，表头G自身的电阻减小了 D.改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流 增大了,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 把表头G改装成大量程的电流表时
18、，只是并联了一个分流电阻，使整个并联电路允许通过的电流增大，但表头的各参量都不变，故D对，A、B、C错.,4.一电压表由电流表G和电阻R串联而成.若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以改进 A.在R上串联一个比R大得多的电阻 B.在R上串联一个比R小得多的电阻 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,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 若电压表读数总比准确值稍小一些，说明串联电阻R稍大些，应在R上并联一个比R大得多的电阻.,5.(多选)(2018天津市耀华中学期末)四个相同的小量程电流表(表头
19、)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图1所示接法连入电路，则 A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数 B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角 C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角,图1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，故指针偏转角相同，因电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，故A正确，B错误； 电压表V
20、1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因电压表V1量程较大，则电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故D正确，C错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,考点二 欧姆表的原理 6.以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 选项B的欧姆表中没有可调电阻，B错； 选项A、D电流表的负极接到了电源的正极，A、D错； 红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，C对.,7.(多选)下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是 A.表盘刻度是不
21、均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度线越疏 B.红表笔是与表内的电源正极相连的 C.测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻 D.为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 由I ，电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比，表盘刻度线是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，故A错误； 在欧姆表内部黑表笔接的是电源的正极，故B错误； 测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻，故C正确； 当指针指在刻度盘的中间刻度附近时，测量的数据误差最小，所以为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故D正
22、确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,8.如图2是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度的 处.现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的 处，则该电阻的阻值为 A.4R B.5R C.10R D.16R,图2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 由闭合电路的欧姆定律得：调零时有EIgR内；,联立三式可解得Rx16R，D正确，A、B、C错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,9.一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表，调零后
23、用它测量500 的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间.如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值为 A.1 000 B.5 000 C.1 500 D.2 000 ,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 设欧姆表的内阻为R内，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,所以R内500 ，E1.5 V，,10.(2018华南师大附中期末)如图3所示为欧姆表的原理示意图.其中，电流表的满偏电流为300 A，内阻rg100 ，调零电阻最大值R50 k，串联的定值电阻R050 ，电池电动势E1.5 V.用它测量电阻Rx，
24、能准确测量的阻值范围是 A.3080 k B.38 k C.300800 D.3080 ,图3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 用欧姆表测量电阻，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,故能准确测量的阻值范围是5 k附近，选项B正确.,考点三 多用电表的构造原理 11.(多选)(2017浏阳一中期中)某同学设计了一个多量程多用电表，其内部结构原理图如图4所示.测电流和测电压时各有两个量程，还有两个挡位用来测电阻.下列说法正确的是 A.当功能选择开关S与触点1、2相接时，测的是电流 B.当
25、功能选择开关S与触点3、4相接时，测的是电压 C.A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔 D.功能选择开关S旋到触点5时的量程比旋到触点6时 的量程大,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,图4,解析 当功能选择开关S与触点1、2相接时，表头并联电阻，改装为电流表，选项A正确； 当功能选择开关S与触点3、4相接时，内含电源和调零电阻，测的是电阻，选项B错误； 电流从红表笔流进，则A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔，选项C正确； 功能选择开关S旋到触点5时串联一个电阻，串联的电阻值比旋到触点6时小，旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程小，选项D错误.,1,2,3,4,5,6,7
26、,8,9,10,11,12,13,14,二、非选择题 12.在如图5所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg100 ，满偏电流Ig1 mA，R1900 ，R2 . (1)当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？,图5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案 电压表 1 V,解析 S1和S2均断开时，电阻R1与小量程电流表G串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻RVRgR11 000 .所以改装成的电压表的量程为： UIgRV0.0011 000 V1 V.,(2)当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？,1,2,3,4,5,6,7,
27、8,9,10,11,12,13,14,答案 电流表 1 A,解析 S1和S2均闭合时，电阻R1被短路，电阻R2与小量程电流表G并联，组成较大量程的电流表.当小量程电流表G满偏时，通过R2的电流为： 0.999 A，故改装成的电流表的量程为IIR2Ig0.999 A0.001 A1 A.,13.如图6所示，灵敏电流计的内阻Rg为500 ，满偏电流Ig为1 mA.当使用a、b两个端点时，是量程为I1的电流表；当使用a、c两个端点时，是量程为I2的电流表；当使用a、d两个端点时，是量程为U的电压表.已知电阻R1、R2、R3的阻值分别为0.5 、2 和100 .求量程I1、I2、U的值.,图6,答案
28、1.005 A 201 mA 20.6 V,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 接a、b时满足Ig(RgR2)(I1Ig)R1 接a、c时满足IgRg(I2Ig)(R1R2) 解得I11.005 A，I2201 mA 接a、d时满足IgRgI3R3U 且IgRg(I3Ig)(R1R2) 解得U20.6 V.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,14.(2018东北师大附中高二上期中)某同学在实验室找了一个电流表、一个电池、一个定值电阻，串联起来后两端接上红、黑表笔，当作欧姆表使用(如图7所示).两个表笔直接接触时，电流表读数6.
29、0 mA，两个表笔接在150 的电阻两端时，电流表读数为3.75 mA.现把表笔与一个未知电阻连接，电流表读数为5 mA，这个未知电阻多大？,图7,答案 50 ,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 设电池电动势为E、内阻为r，电流表内阻为rA，定值电阻为R0，当表笔短接时，EI0(rrAR0) 其中I06.0 mA 当接入150 电阻时有：EI1(rrAR0R1) 其中I13.75 mA 联立以上代入数据解得：E1.5 V，rrAR0250 接入未知电阻有：EI2(rrAR0R) 其中I25 mA，解得：R50 .,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,