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2019-2020年高中物理 2.8《歐姆表 多用電表》學案 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），內阻為Rg，滿偏電流為Ig，電池的電動勢為E，內阻為r。電阻R是可變電阻，也叫調零電阻。 1．當紅、黑表筆相接時（圖甲），相當于被測電阻Rx=0，調節(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。Rg+r+R是歐姆表的內阻。 2．當紅、黑表筆不接觸時（圖乙），相當于被測電阻Rx=∞，電流表中沒有電流，表指針不偏轉，此時指針所指的位置定為電阻刻度的∞點。 3．當紅、黑表筆間接入被測電阻Rx時（圖丙），通過表頭的電流，改變Rx，電流I隨著改變，每個Rx值都對應一個電流值，在刻度盤上直接標出與I值對應的Rx值，就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值。 4．當Rx=Rg+r+R時，指針半偏，令歐姆表內阻R內=Rg+r+R，則當指針半偏時，表盤的中值電阻R中=R內=Rg+r+R。 特別提醒： 由于I與Rx不成線性關系，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，應用小螺絲刀輕輕地轉動表盤下面中間的定位螺絲，使指針指零，通常稱為機械調零。然后將紅表筆和黑表筆分別插入正（+）、負（－）測試筆插孔。 2．測量電流或電壓時，應把選擇開關旋到相應的測量項目和量程上，讀數時，要注意選擇的量程。 3．測量電阻時，操作步驟如下： （1）選擋：把選擇開關旋到歐姆擋上，并根據估測電阻的大小，選擇好選擇開關的量程。 （2）調零：把兩根表筆接觸，調整歐姆擋的調零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零刻度上。（注意：電阻擋的零點在刻度的右端）。 （3）測量與讀數：把兩只表筆分別與待測電阻的兩端相接，進行測量，表針示數乘以量程倍率數，即為待測電阻的阻值。 （4）實驗完畢，應將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，如果歐姆表長期不用，應取出表內的電池。 特別提醒： （1）使用歐姆表測電阻時，每次換倍率均要重新調零，讀數時應將指針示數乘以相應倍率。 （2）用歐姆表測電阻時，若指針偏角太大，應換低擋位；若指針偏角太小，應換高擋位，這一點與用多用電表測電流、電壓時不同。 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，內阻rg=100Ω，調零電阻最大阻值R=50 kΩ，串聯的固定電阻R0=50Ω，電池電動勢E=1.5 V，用它測量電阻Rx，能較準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 點撥：根據歐姆定律計算出歐姆表的中值電阻，當待測電阻與中值電阻相差不大時測量得較為準確。 解析：當紅、黑表筆短接調零時 所以 使用歐姆表測量電阻時，待測電阻與中值電阻相差不多時讀數最為準確，所以能準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，指針指在刻度盤的中央附近，讀數較為準確。 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，Q為電阻擋調零旋鈕?，F在要用它檢測兩個電阻的阻值（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確地測定各阻值和符合多用電表安全使用規(guī)則的各項操作，并且將它們按合理順序填寫在后面的橫線上。 A．使旋動S尖端對準電阻擋1 k B．使旋動S尖端對準電阻擋100 C．使旋動S尖端對準電阻擋10 D．使旋動S尖端對準電阻擋1 E．使旋動S尖端對準（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，調節(jié)Q使表針對準電阻擋刻度盤上的O，隨后即斷開所選操作及其順序為（用字母代號填寫）__________________。（操作步驟可以重復選用） 點撥：歐姆表每次換倍率，都必須重新進行電阻調零。 解析：用多用電表測量電阻時，量程的選擇以指針指中央附近時讀數較準確，由表盤中值為150可知，測R1的電阻時，只能選“1”擋；測R2時，應選擇“1k”擋，并且在每次選定量程后，都必須將兩表筆短接，進行電阻調零，所以題目中所給操作H需重復選用。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為AHGDHFE或DHFAHGE。 答案：AHGDHFE或DHFAHGE 題后反思： 在用多用電表電阻擋測電阻時，必須選擇合適的倍率，以指針指中央附近最準確，結果不要忘記乘倍率；每次換倍率時必須重新進行電阻調零；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，應將選擇開關撥至交流電壓擋或“OFF”處。