高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步5 能量量子化完美版课件ppt

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欧姆表又是如何实现测电阻的功能呢？
能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?
情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。
问题1：用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
问题2：调到满偏后保持R的值不变，在A、B间接一个150Ω的电阻R0，电流表指针指在多少刻度的位置?
把其它电流刻度都按 Rx=1.5/I-150 转换成电阻刻度,它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器?
问题3：如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数I与Rx的值有什么关系?
通过以上计算你有何启发?
问题5：设计出改装的原理图
电流Ix与外电阻Rx是一一对应关系。通过测量电流达到测量电阻的目的。
问题4：利用电流表测量电阻的原理是什么？
问题6：欧姆表表盘的刻度是均匀的吗？
由于I和Rx是非线性关系，所以刻度不均匀，由于是减函数，所以刻度方向与电流档相反。
4. 问题与探究456
问题7：如何求欧姆表的中值电阻？
Ix=Ig/4时，Rx=
Ix=Ig/3时，Rx=
Ix=3Ig/4时，Rx=
Ix=2Ig/3时，Rx=
(1)电流10mA刻度对应待测电阻为______
(5)电流任意刻度 对应待测电阻为多少？
问题8：欧姆表的表头如何进行刻度？
(2)电流0刻度对应待测电阻为______
(3)电流5mA刻度对应待测电阻为______
(4)电流3mA刻度对应待测电阻为______
1.开关S调到1、2、3、4、5、6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?
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
具体应用中该如何操作？
用多用电表判断电路故障
电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯，灯泡断丝，灯座短路，电阻器内部断路，或接头处接触不良等，检查故障的方法有：
(1)电压表检测法： 如果电压表读数为零，说明电压表上无电流通过，可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路；如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联电路之外无断路或并联路段内无短路；
(2)假设法 已知电路发生某种故障，寻求故障在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路知识进行正向推理，推理结果若与题述现象不符合，则故障不在该部分电路；若结果与题述现象符合，则故障可能发生在这部分电路，这样逐一排除，直到找到发生故障处为止．
(1)箱内有无电源：将选择开关置于直流电压挡，用两支表笔探测A、B、C三点，若均无电压则箱内无电源;
探索黑箱内的电学元件：如图，以黑箱上有三个接点为例。
(2)箱内有无定值电阻：将选择开关置于欧姆挡测量，若两点间正、反接阻值不变，则说明这两点间有定值电阻，若正、反接阻值均为零，两点间短路;
(3)箱内有无二极管及二极管正、负的判断：若某两点间红、黑表笔调换后阻值相差很大，则两点间接的是二极管，因黑表笔与多用电表内部的电池正极相连，是电流的流出端，因此，测二极管阻值较小时的黑表笔接触的一端是二极管的正极，反之黑表笔接触的是二极管的负极。
总结：一般的电学黑箱问题有四种， 一是纯电阻黑箱，二是纯电源黑箱，三是电阻与电源组成的闭合电路黑箱，四是含电容器，二极管的黑箱，一般来说纯电阻黑箱问题较为简单，只需运用串并联电阻关系去分析。
用电压表测量待测两端电压
用欧姆表测量待测两端电阻
3. 多用电表测电学黑箱的基本思路
4. 多用电表的原理及使用视频解读
【练习1】关于多用电表及其使用操作，下列说法正确的是（   ） A. 使用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指到中央刻度线附近B. 测量不同电阻，每次都必须重新调零再进行测量C. 测电流电压时，电流从红表笔流入黑表笔流出，测电阻时恰好相反D. 多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越大
【练习2】如图为欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=300微安，内阻Rg=100欧，可变电阻R的最大值为10千欧，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5欧，图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是_______色，按照正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=_______千欧。
【练习3】某一个多用电表的表盘部分刻度已模糊不清,调零后, 用它测量一个20Ω的电阻时，指针恰好指在刻度盘正中间。如果用它的同一档来测量一个未知电阻，指针指在满刻度的1/3处，则该电阻的阻值为___________Ω.
R中=20 Ω，Rx= 40 Ω
【练习4】图为欧姆表原理图. 电流表满度电流Ig=300A，内阻rg=100，定值电阻R0=50，调零电阻最大阻值为50k,电源电动势E=1.5V, 内阻不计.该欧姆表能准确的测量范围是（ ）A.30k～80k B. 3k～8kC. 300～800 D. 30～80
【练习5】一个多用电表的电池已使用很久了，表内电池的电动势有所下降而内阻明显增大。但是转动调零旋钮时，仍可使表针调至零欧姆刻度处，用这只多用表测出的电阻值R′，与被测电阻的真实值相比（　　）A．R′=R B．R′>R C．R′【练习6】（2022·江西·景德镇一中高二期末）某实验兴趣小组为了研究电表的改装原理和练习使用多用电表，设计了如下实验。（1）图甲为某同学设计的电流表、电压表两用表的电路图，已知电流计G的量程是300mA，内阻是220Ω，电阻R1=11Ω，R2=100Ω，则选择开关接到________（填“1”或“2”）时是电流表，电流表、电压表的量程分别是_______A、______V；
【参考答案】 1     6.3     696  
【练习6】（2）某同学用多用电表测量电阻时采用“×100”倍率，结果多用电表表盘指针位置如图乙中虚线所示，为了测量更加准确，这时应该采用_________（填“×10”或“×1k”）倍率，正确操作后读数如实线所示，则读数是________Ω；（3）一个多用电表的电池用久了，电动势由1.5V降成1V，内阻r由1.5Ω变成5Ω，现用此电表欧姆调零后测量一未知电阻，测得Rx=240Ω，则其真实值为___________Ω。
【参考答案】×10     120     160
【练习7】（2022·河南开封·高二期末）某实验小组进行多用电表的使用和改装实验．（1）用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值，当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时，多用电表指针示数如图甲所示，则Rx的测量值为__Ω。
【参考答案】 1800
【练习7】（2）在完成（1）实验后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻．在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：______。A．将红表笔和黑表笔接触 B．把选择开关旋转到“×1”位置C．把选择开关旋转到“×10”位置 D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
【练习7】（3）用一个已知量程为5mA、内阻r＝100.0Ω的电流表G来设计并组装一个简易多用电表：要求有两个电流挡，量程分别为10mA和0.5A；两个电压挡，量程分别为2V和10V；一个欧姆挡（可以直接测电阻），采用如图乙所示的电路，其中A表笔是______（填“黑”或“红”）色。按设计要求，图乙中选用的定值电阻分别为R1=______Ω、R2=______Ω、R4=______Ω、R5=______Ω。
【参考答案】 红     2     98     150     800
【练习8】（2022广州市天河外国语学校高二期中）某物理兴趣小组要组装一个简易的欧姆表，他们设计了如图甲所示的电路，通过控制单刀多掷开关S，可使欧姆表具有“ × 1”、“ × 10”和“ × 100”三个倍率挡，并使改装后的刻度盘正中央的刻度对应电阻刻度的15，提供的器材规格如下：A．干电池（电动势E = 1.5V，内阻不计）B．毫安表G（量程为1mA，内阻为99.0Ω）C．电阻箱R1（0—99.9Ω）D．电阻箱R2（0—9.99Ω）E．滑动变阻器R3（0—1500Ω，额定电流0.5A）F．单刀多掷开关S一个，红、黑表笔各一支，导线若干
【练习8】（1）该欧姆表的两只表笔中，________（填“A”或“B”）应为红表笔。当开关S接1时，欧姆表的倍率为________（填“ × 1”“ × 10”或“ × 100”）。（2）将开关S接2时，若为 × 10倍率挡，则电阻箱R1的阻值应调整为________Ω，将开关S接3时，为第三种倍率，则电阻箱R2的阻值应调整为________Ω。
【参考答案】 A    × 100     11.0     1.00  
【练习8】（3）当开关S接2时，经正确操作后，指针如图乙中a所示。为了使测量的结果更准确，应使开关S接________（填“1”或“3”），然后两表笔短接，调节滑动变阻器R3，使毫安表指针指在1.0mA刻度处，再把两表笔接在被测电阻两端，指针如图乙中b所示，则被测电阻的阻值约为________Ω。
【参考答案】 3     10