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物理选修3-1精品《2.8多用电表的原理》ppt课件免费下载

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多 用 电 表
一. 万用电表外观
●表头是测量什么的 ?
多用电表电路板
多用电表的外观及部件名称识别
刻度盘
欧姆调零旋钮
红黑表笔
功能选择开关
指针定位螺丝
直流电压量程选择区
电阻倍率选择
交流电压量程选择
直流电流量程选择
OFF挡
欧姆表刻度盘
直流电流、电压表刻度盘
一、欧姆表的工作原理
【问题引入】我们可以把表头改装成一个电流表或电压表来测量电流或电压。是否可以改装成一个能够测量电阻的欧姆表呢?如何实现呢?
【提示】表头指针的偏转取决于流过它的电流,要使指针能反映电阻,就必须建立电阻与电流的关系。请你试着设计一个电路,能够使电流与电阻建立联系。
一、欧姆表的工作原理
【思考】(1)当待测电阻Rx=0时(两接线柱之间用一根导线相连),此时指针偏角怎样? (2)为使欧姆表刻度容易标记,应当使指针偏向何处? (3)若没有偏向此处,可以通过添加何元件加以调节?
【分析】当接入的待测电阻为0时,应该使得电流达到最大,即满偏电流。如果没有满偏可以通过变阻器进行调节,使其满偏。
【思考】在欧姆表原理图中,请你分析: (1)当接入电阻为0时(也称短接),电路满足的关系。 (2)待测电阻Rx的阻值与电流表示数I的关系。 (设电源电动势为E、内阻为r,表头内阻为Rg、满偏电流为Ig)
一、欧姆表的工作原理
【练习】电源电动势为E=3V、表头的满偏电流为Ig=100mA,请你计算以下问题: (1)此欧姆表的内阻应为多大? (2)当电流依次为:I1=Ig/4=25mA; I2=Ig/2=50mA; I3=3Ig/4=75mA时,对应的待测电阻的阻值。
一、欧姆表的工作原理
【提示】 (1)R内=E/Ig=30Ω (2)如果设电流I=Ig/n,则Rx=(n-1)R内.可得: n1=4,R1=3×30Ω=90Ω; n1=2,R2=30Ω; n1=4/3,R3=30Ω/3=10Ω。
【思考】根据以上计算,请你试着在下面的刻度盘上标上与电流示数对应的电阻值,并体会欧姆表刻度盘的特点。

0
30
10
90
Ω
【思考】在刚才的问题中,如果将最小刻度定为5Ω,则请你在刚才的刻度盘上标出0Ω-10Ω, 10Ω-30Ω, 30Ω-90Ω, 90Ω-∞之间的刻度线。(先计算一下每条刻线对应的阻值及与之对应的电流是Ig的多少倍)
欧姆表刻度标记

0
30
10
90
5
15
20
35
Ω
25
【思考】请你试着总结一下欧姆表的刻度盘有何特点
【1】欧姆表0刻线在表盘的最右端(短接时); 【2】欧姆表左端对应断路,阻值∞; 【3】欧姆表中央刻线对应的阻值恰好等于欧姆表的内阻(中值电阻); 【4】欧姆表的刻线左密右疏,不均匀;
欧姆表刻度不均匀的根本原因是:待测电阻Rx与电流I不成线性关系。
【思考】若欧姆表上某两个刻线对应阻值分别为R1和R2,试比较中间位置处的阻值R中与(R1+R2)/2的大小关系。
R1
R2
I2
I1
R中
二、多用电表的结构
【引入】在电流表、电压表、欧姆表中都要用到一个共同的部件——表头,起到显示功能。我们是否可以把它们集中在一起,形成一个既可以测量电流、电压又可以测量电阻的仪表呢?这就是多用电表,也称万用表。阅读教材65页思考与讨论,完成电路图。
思考与讨论:
+

多用电表的外观及部件名称识别
刻度盘
欧姆调零旋钮
红黑表笔
功能选择开关
指针定位螺丝(调零)
直流电压量程选择区
电阻倍率选择
交流电压量程选择
直流电流量程选择
OFF挡
欧姆表刻度盘
直流电流、电压表刻度盘
欧姆表
欧姆表构造和原理
欧姆表测电阻
过程
【实验步骤】
1.机械调零
表笔未插入插孔前检查表盘上的指针是否对准零点(左边零点).如未对准用小螺丝刀轻轻转动表盘下边中间的调零螺丝,使指针指左边零点。
2.欧姆调零
将万用表的旋钮旋到某一电阻挡,使两表笔短路,转动欧姆调零旋钮,使指针正好指在电阻刻度的零位上(右边零点)。
3.使红、黑表笔接电阻两端,在表盘的欧姆刻度上读出数.
待测阻值为 Rx=读数×欧姆档倍率。
注意:
1. 每次换档,都应重新进行欧姆调零,然后再测量.
2.测量完毕,取出表笔,将选择开关置于交流电压最高档(或“OFF”档).
三、练习使用多用电表 1.测量定值电阻
【1】选择开关置于电阻档; 【2】选择恰当倍率:因为指针指在中央位置附近时,误差最小,因此要选择恰当倍率使指针能指向中央附近;【3】欧姆调零:两支表笔短接,观察指针是否指向右侧0Ω位置,若不在,旋动欧姆调零旋钮,使其指向此位置。 【4】测量读数:两表笔与待测电阻接触,读出示数=指针示数×倍率
注意: (1)断电操作:即待测电阻应该从电路中断开。 (2)测量时手不能与表笔金属部分接触。 (3)更换倍率后必须重新进行欧姆调零。
三、练习使用多用电表 1.测量定值电阻
【思考】如果测电阻时,选择×10挡,指针的偏角太小,应当更换哪个倍率后再次测量? A、 ×100挡 B、 ×1挡
【提示】偏角是以左边0刻线为起始边度量的!
A
小换大
大换小
注意:
1.测量时应注意电流的流向,要使电流从红表笔流入万用表,从黑表笔流出。
2.如事先不知正负极,可用表笔迅速碰一下测试端,如发现指针反向转动,就应把表笔交换后再使用。
3.测电流时万用表切勿并联,以免损坏.
三、练习使用多用电表 2.测量直流电流
【1】选择开关置于直流电流挡; 【2】选择恰当量程:对于电流表和电压表而言,指针应该尽量满偏,不能满偏,也至少要达到满偏的1/3以上; 【3】接入电路:红表笔相当于正接线柱,黑表笔相当于负接线柱,把万用表串联进待测电路中。 【4】读数:根据所选量程,推算出最小分度值,进行读数,注意估读。
电压表和电流表的估读方法:
(1)最小分度为“1”的:估读到下一位。 (2)最小分度为“2”的:按1/2估读,超过半格的加上最小分度的1/2,不足半格的舍弃。 (3)最小分度为“5”的:按“五分之几”估读,接近于最小分度的“五分之几”就加上最小分度的“五分之几”。
0.29A
1.48A
2.34V
11.6V
三、练习使用多用电表 3.测量直流电压
【1】选择开关置于直流电压挡; 【2】选择恰当量程:对于电流表和电压表而言,指针应该尽量满偏,不能满偏,也至少要达到满偏的1/3以上; 【3】接入电路:红表笔相当于正接线柱,黑表笔相当于负接线柱,把万用表与待测电路并联。 【4】读数:根据所选量程,推算出最小分度值,进行读数,注意估读。
三、练习使用多用电表 4.判断二极管的正负极
【思考】根据多用电表的电路图,请你分析一下: (1)测电流时电流从哪个表笔流入多用电表? (2)测电阻时电流从哪个表笔流入多用电表?
【提示】(1)测电流电压时,电流均从红表笔流进。 (2)测电阻时电流从黑表笔流出,经待测电阻后从红表笔流进。
红进黑出
三、练习使用多用电表 4.判断二极管的正负极
【思考】如果黑表笔接二极管的A端,红表笔接二极管的B端时,电阻很大;反之,当黑表笔接B端,红表笔接A端时电阻较小。由此,你可以断定哪端是二极管的正极?
三、练习使用多用电表 4.判断二极管的正负极
【探究】若用万用表电阻挡接到一电容器两端,会有何现象呢?
【结果】电阻挡内部电源先给电容器充电,出现充电电流,指针大幅右偏,而后在充电结束后,电流为0,指针回到0位置。
A
B
1
2
3
4
5
6
1.开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?
2.在测量电流或电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?
在识别电阻档和电压档电路时,可以把虚线框内的电路当成一个电流表。
1、2为电流表
3、4为欧姆表
5、6为电压表
电流:1大
电压:6大
(一)结构
谢谢!