2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第11章电路及其应用11.5实验：练习使用多用电表(3)课件

第四节　练习使用多用电表\n1.多用电表的用途及外部构造(1)多用电表由表头、、选择开关以及红、黑测量笔等组成,一般可分为和数字式两大类.(2)指针式多用电表上半部分为刻度显示盘,下半部分是,它的四周标有测量功能的区域及量程.数字式多用电表的上半部分为读数屏,下半部分是选择开关,开关周围标有测量功能的区域及量程.1|多用电表测量电路指针式选择开关\n2.多用电表的原理图如图所示是简化的多用电表的电路图,它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及选择开关S等部分组成,其中,1、2为测量端,3、4为电压测量端,5为测量端.测量时,红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,并通过选择开关S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.电流电阻\n1.测电压(1)选择直流电压挡合适的,并将选择开关旋至相应位置.(2)将多用电表在待测电路两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势.(3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值.2.测电流(1)选择直流电流挡合适的量程.(2)将被测电路导线拆开一端,把多用电表在电路中.(3)读数时,要认清刻度盘上的最小刻度.2|多用电表的使用量程并联高串联\n3.测电阻(1)将选择开关旋至欧姆挡,此时红表笔连接表内电源的极,黑表笔连接表内电源的极.电流从电表的流入,从流出,经过被测量电阻.(2)测量步骤a.选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适挡位.b.欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”.c.测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以选择开关所指的即待测电阻阻值.d.实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.负负红表笔黑表笔倍率\n4.研究二极管的单向导电性(1)认识二极管:如图所示,它由半导体材料制成,左端为正极,右端为负极.特点:电流从正极流入时电阻(填“很小”或“很大”),而从负极流入时电阻(填“很大”或“很小”).(2)多用电表测二极管的正反向电阻a.测二极管正向电阻:将多用电表的选择开关旋至(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡,欧姆调零之后将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极.b.测二极管反向电阻:将多用电表的选择开关旋至(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡,欧姆调零之后将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极.很小很大低高\n1.利用多用电表既可以测电流、电压、电阻,还可以判断电路故障.(　　)2.用多用电表欧姆挡测电阻,指针摆动的角度越大,则被测电阻越大.(    　)3.多用电表欧姆挡的每一挡的测量范围都是0~∞.(　　)4.利用多用电表欧姆挡的同一个挡位测不同电阻的阻值时要重新欧姆调零.(    　)5.因为多用电表有电流挡、电压挡、欧姆挡,所以多用电表内有三个表头.(    　)6.多用电表的直流电流挡和直流电压挡共用一个表盘标度.(　　)提示:多用电表的欧姆挡有单独的表盘标度,交流电压挡也有单独的表盘标度,直流电流挡和直流电压挡共用一个表盘标度.7.多用电表的交流电压挡对应的表盘刻度是均匀的.(    　)判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”.√✕✕✕✕√√提示:交流电压挡和欧姆挡对应的表盘刻度不是均匀的,直流电压挡、直流电流挡对应的表盘刻度是均匀的.\n欧姆表原理(1)欧姆表测量电阻的理论依据是闭合电路欧姆定律,所以通过表头的电流为I=,Rx与电流I一一对应,故可以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,这样就制成了一个欧姆表(如图丙).其中,R叫调零电阻,R+Rg+r为欧姆表的内阻.(2)当红、黑表笔短接时(如图甲),调节欧姆调零电阻,使电流表指针满偏,所以在电流满偏处标电阻“0”.当红、黑表笔断开时(如图乙),电流表中电流为零,此时表笔间电阻无穷大,所以在表盘上电流为零处标电阻“∞”.1|欧姆表原理\n(3)I与Rx不成比例,欧姆表的刻度不均匀.(4)欧姆表指针偏角(偏角是指相对零电流位置或左端的“∞”刻度而言的)越大,表明被测电阻越小.中值电阻当外加电阻Rx=r+Rg+R时,电流为I==Ig,此时电流表指针指在刻度盘的中央,该电阻叫中值电阻.\n情境　对于一些不能直接打开观测的系统,可统称为“黑箱”.对“黑箱”问题,主要通过对输入、输出信息的分析比较、合理假设,来确定内部结构.2|电学黑箱问题问题1.电学黑箱问题一般是判断内部电路元件和连接方式,需要判断的电学元件一般有哪些?提示:电源、电阻、二极管、电容器等.2.一般先判断是否含有什么元件?提示:电源.3.用多用电表欧姆挡判断电学黑箱内部结构的前提条件是什么?提示:电学黑箱内部无电源.\n“电学黑箱”的种类一般有四种:(1)纯电阻黑箱;(2)纯电源黑箱;(3)由电阻和电源组成的闭合电路黑箱;(4)含电容器、二极管的黑箱.常见元件的特性及测量现象元件特性不分极性,正向、反向电阻大小相等单向导电性,正向、反向电阻差值很大直流电路中相当于断路,用欧姆挡测量时指针先偏转,又回到“∞”刻度提供电压,用电压表测量,如果在两测量点间电压最大,说明两点间有电源\n用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思路根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后,再根据各接点间的测量数据进行逻辑推理,最后确定出元件的位置和连接方式.\n老师给小明一个密封盒,其表面可见一个灯泡和一个可调电阻器的旋钮.为了探究密封盒里的灯泡和可调电阻器是如何连接的,小明连接了一个如图所示的电路,他将可调电阻器的电阻R调小,并将变化前后的结果记录下来.\n(1)盒中的可调电阻器和灯泡的连接方式是(填“串联”或“并联”).利用记录的数据计算出灯泡工作时的电阻值R=Ω.(2)将两个1.5V的电池串联来代替低压电源【2】,进行同样的实验.发现当R减小时,灯泡的亮度(填“会”或“不会”)发生变化,理由是.数据:电源电动势E=3VR的初始值R1=10Ω电流表的初始读数I1=0.6AR的最终值R2=6Ω电流表的最终读数I2=0.8A观察结果:灯泡的亮度保持不变【1】\n信息提取【1】可调电阻器的阻值变化时,灯泡亮度不变,说明两元件彼此不影响.【2】两个1.5V的电池串联,电动势为3V,等于低压电源的电动势,但电池有内阻.思路分析解答本题要抓住三个关键点:关键点1:电阻R变化后,通过灯泡的电流不变,确定R与灯泡的串并联方式.关键点2:根据欧姆定律【3】和串并联电路的特点【4】求出灯泡的电阻.关键点3:电池有内阻,电路总阻值变化时,干路电流变化,影响灯泡两端电压.\n解析(1)分析实验结果可知,R的阻值变化时,灯泡的亮度不变,即通过灯泡的电流不变,可知灯泡和可调电阻器并联(由【1】得到);低压电源内阻可以忽略,当R的阻值为R1=10Ω时,通过可调电阻器的电流为IR==0.3A(由【3】得到),则通过灯泡的电流IL=I1-IR=0.3A(由【4】得到),灯泡的电阻RL==10Ω;(2)将两个1.5V的电池串联来代替低压电源,进行同样的实验,当R减小时,总电阻减小,干路电流I=增大,内电压Ir增大,路端电压U=E-Ir减小,故灯泡两端电压U减小,亮度发生变化.答案(1)并联　10　(2)会　因为电池有内阻,电路电阻发生变化时,路端电压会发生变化,故灯泡的电压会变化