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2019-2020年高中物理 2.8《歐姆表 多用電表》學(xué)案 教科版選修3-1 核心解讀： 一、歐姆表的原理 歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，它的原理如下圖所示，G是電流表（表頭），內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig，電池的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r。電阻R是可變電阻，也叫調(diào)零電阻。 1．當(dāng)紅、黑表筆相接時(shí)（圖甲），相當(dāng)于被測電阻Rx=0，調(diào)節(jié)R的阻值，使，則表頭的指針指到滿刻度，所以指針指在電流的滿偏處，定為電阻刻度的零點(diǎn)。Rg+r+R是歐姆表的內(nèi)阻。 2．當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(shí)（圖乙），相當(dāng)于被測電阻Rx=∞，電流表中沒有電流，表指針不偏轉(zhuǎn)，此時(shí)指針?biāo)傅奈恢枚殡娮杩潭鹊摹撄c(diǎn)。 3．當(dāng)紅、黑表筆間接入被測電阻Rx時(shí)（圖丙），通過表頭的電流，改變Rx，電流I隨著改變，每個(gè)Rx值都對應(yīng)一個(gè)電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值。 4．當(dāng)Rx=Rg+r+R時(shí)，指針半偏，令歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)=Rg+r+R，則當(dāng)指針半偏時(shí)，表盤的中值電阻R中=R內(nèi)=Rg+r+R。 特別提醒： 由于I與Rx不成線性關(guān)系，所以歐姆表的刻度是不均勻的，從表盤上看，“左密右疏”，電阻零刻度是電流最大刻度，電阻“∞”刻度是電流零刻度。 二、多用電表的使用方法 1．測量前，先檢查表針是否停在左端的“0”位置，如果沒有停在“0”位置，應(yīng)用小螺絲刀輕輕地轉(zhuǎn)動(dòng)表盤下面中間的定位螺絲，使指針指零，通常稱為機(jī)械調(diào)零。然后將紅表筆和黑表筆分別插入正（+）、負(fù)（－）測試筆插孔。 2．測量電流或電壓時(shí)，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測量項(xiàng)目和量程上，讀數(shù)時(shí)，要注意選擇的量程。 3．測量電阻時(shí)，操作步驟如下： （1）選擋：把選擇開關(guān)旋到歐姆擋上，并根據(jù)估測電阻的大小，選擇好選擇開關(guān)的量程。 （2）調(diào)零：把兩根表筆接觸，調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零刻度上。（注意：電阻擋的零點(diǎn)在刻度的右端）。 （3）測量與讀數(shù)：把兩只表筆分別與待測電阻的兩端相接，進(jìn)行測量，表針示數(shù)乘以量程倍率數(shù)，即為待測電阻的阻值。 （4）實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，如果歐姆表長期不用，應(yīng)取出表內(nèi)的電池。 特別提醒： （1）使用歐姆表測電阻時(shí)，每次換倍率均要重新調(diào)零，讀數(shù)時(shí)應(yīng)將指針示數(shù)乘以相應(yīng)倍率。 （2）用歐姆表測電阻時(shí)，若指針偏角太大，應(yīng)換低擋位；若指針偏角太小，應(yīng)換高擋位，這一點(diǎn)與用多用電表測電流、電壓時(shí)不同。 典題精講： 類型一：對歐姆表原理的理解 【例題1】如圖為歐姆表的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻rg=100Ω，調(diào)零電阻最大阻值R=50 kΩ，串聯(lián)的固定電阻R0=50Ω，電池電動(dòng)勢E=1.5 V，用它測量電阻Rx，能較準(zhǔn)確測量的阻值范圍是（ ） A．30 kΩ～80 kΩ B．3 kΩ～8 kΩ C．300 kΩ～800 kΩ D．3 000 kΩ～8 000 kΩ 點(diǎn)撥：根據(jù)歐姆定律計(jì)算出歐姆表的中值電阻，當(dāng)待測電阻與中值電阻相差不大時(shí)測量得較為準(zhǔn)確。 解析：當(dāng)紅、黑表筆短接調(diào)零時(shí) 所以 使用歐姆表測量電阻時(shí)，待測電阻與中值電阻相差不多時(shí)讀數(shù)最為準(zhǔn)確，所以能準(zhǔn)確測量的阻值范圍為3 kΩ～8 kΩ。 答案：B 題后反思： （1）歐姆表的原理是閉合電路歐姆定律； （2）測量電阻時(shí)，指針指在刻度盤的中央附近，讀數(shù)較為準(zhǔn)確。 類型二：用多用電表測電阻 【例題2】如圖所示為一可供使用的多用電表，S為選擇開關(guān)，Q為電阻擋調(diào)零旋鈕?，F(xiàn)在要用它檢測兩個(gè)電阻的阻值（圖中未畫電阻）。已知大約阻值分別為R1=60Ω，R2=470kΩ，下面提出了在測量過程中一系列可能的操作，請你選出能盡可能準(zhǔn)確地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，并且將它們按合理順序填寫在后面的橫線上。 A．使旋動(dòng)S尖端對準(zhǔn)電阻擋1 k B．使旋動(dòng)S尖端對準(zhǔn)電阻擋100 C．使旋動(dòng)S尖端對準(zhǔn)電阻擋10 D．使旋動(dòng)S尖端對準(zhǔn)電阻擋1 E．使旋動(dòng)S尖端對準(zhǔn)（V）1000或OFF擋 F．將兩表筆分別接到R1的兩端，讀出R1的阻值，隨后即斷開 G．將兩表筆分別接到R2的兩端，讀出R2的阻值，隨后即斷開 H．兩表筆短接，調(diào)節(jié)Q使表針對準(zhǔn)電阻擋刻度盤上的O，隨后即斷開所選操作及其順序?yàn)椋ㄓ米帜复柼顚懀_________________。（操作步驟可以重復(fù)選用） 點(diǎn)撥：歐姆表每次換倍率，都必須重新進(jìn)行電阻調(diào)零。 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，由表盤中值為150可知，測R1的電阻時(shí)，只能選“1”擋；測R2時(shí)，應(yīng)選擇“1k”擋，并且在每次選定量程后，都必須將兩表筆短接，進(jìn)行電阻調(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)必須旋離電阻擋，撥至交流（V）高壓擋或“OFF”處，所以合理的操作及順序?yàn)锳HGDHFE或DHFAHGE。 答案：AHGDHFE或DHFAHGE 題后反思： 在用多用電表電阻擋測電阻時(shí)，必須選擇合適的倍率，以指針指中央附近最準(zhǔn)確，結(jié)果不要忘記乘倍率；每次換倍率時(shí)必須重新進(jìn)行電阻調(diào)零；測量過程中，待測電阻必須從電路中隔離出來，且手不能接觸表筆的金屬桿；測量完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至交流電壓擋或“OFF”處。