教材分析
“多用电表”是鲁科版高中物理选修3-1第四章第2节的内容，它是电流表、电压表改装学完后，研究欧姆表的改装问题，又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。
学生分析
学生前几节已学习了电源、电动势、欧姆定律、焦耳定律等知识，这些知识都是学习和理解多用电表的基础，闭合电路欧姆定律，电表的改装是本节的知识基础。本节重在原理的理解和实际使用的注意事项，对学生来说难度不太大。
教学目标
1.理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。
2.动手操作，学会简单串联电路的连接。
3.培养学生探索、发现，勇于创新的精神。
教学重点
欧姆表和多用电表的制作原理。
教学难点
理解欧姆表和多用电表的制作原理。
教学过程
导入新课
教师：我们已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理。能否将电流表改装成测量电阻的欧姆表呢？下面我们就来探究这方面的问题。
一、 欧姆表
电流表改装欧姆表首先要把电阻转换成电流，也就是找到电阻和电流的关系，然后在电流的刻度上更改为对应的电阻的大小。
学生活动： 思考与讨论：
1.怎样使电路中形成电流？
2.如何使指针偏转不超过最大刻度？
教师(总结)：如图所示，这就是一个最简单的欧姆表的电路原理图。实际的欧姆表就是在这个原理的基础上制成的。
在如图所示的电路中，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电流表满偏电流Ig＝10 mA，电流表电阻7.5 Ω，A、B为接线柱。
(1)用一条导线把A、B直接连起来，此时，应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？
(2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150 Ω的定值电阻R2，电流表指针指着多少刻度的位置？
(3)如果把任意电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值有什么关系？
教师引导学生分析、求解，对求解结果进行总结、点评。
解：(1)因电流表电阻Rg的值不能忽略，此时可以把电流表视为一个电阻来计算。由闭合电路欧姆定律，有
这表示，当两个接线柱直接连到一起，且表头指针恰好满偏时，可变电阻R1的值为142 Ω。
(2)保持可变电阻R1的值不变，把R2＝150 Ω接在A、B之间，设这时电流表读数为I2，由闭合电路欧姆定律
这表示，接入R2后，电表指在“5 mA”刻度的位置。
(3)把任意电阻R接到A、B之间、设电流表读数为I，则
教师：通过以上计算同学们有何启发？如何将电流表的表盘转换成测量电阻的表盘呢？
学生讨论，代表发言：将电流表的“10 mA”刻度线标为“0 Ω”，“5 mA”刻度线标为“150 Ω”，其他电流刻度按R＝－150(Ω)的规律转为电阻的标度，如果把改好刻度表盘装回表头，这样，电流表就改装成了直接测电阻的仪器。
学生活动：（分组实验）
试一试：动手改成一个欧姆表并标出各个电流对应的电阻值。
1.利用以下器件进行改装，电流表（0-0.6A）、干电池（2节）、滑动变阻器（1个）红、黑表笔各一个
2.计算改装后的欧姆表的内阻以及1Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω所对应的电流值。
3. 更改电流表的刻度表盘，把0Ω和∞，中值电阻这三个特殊值先标上，再标1Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的值。
4. 观察更改后的刻度，总结欧姆表刻度的特点：刻度不均匀，左密右疏。
5. 利用自己改装的欧姆表测量已知电阻的阻值。
二、多用电表
教师：将电压表、电流表、欧姆表组合在一起就成了多用电表。
图1分别表示电流表、欧姆表、电压表的电路示意图。把它们组合在一起，在图2的基础上画出最简单的多用电表的电路，并说明转换测量功能。
学生讨论，画电路图。这个最简单的多用电表很多时候不能满足我们的需求，可对它进行扩充。这个是双量程多用电表示意图
教师：如图所示。
说出哪些位置是电流挡、哪些位置是电压挡、哪些位置是欧姆挡、哪些位置的量程比较大？
学生讨论、代表发言。
师生互动、点评。
教师：把刚才的双量程多用电表进行扩充就是我们实际所用的多用电表了。
三、练习使用多用电表
（一）用途
1．测量电压
(1)选择直流电压挡合适的量程．
(2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔高(填“高”或“低”)．
2．测量电流
(1)选择直流电流挡合适的量程．
(2)将被测电路导线卸开一端，把多用表串联在电路中，注意电流应该从红表笔流入电表．
3．测量定值电阻
(1)测量电阻之前应该先把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”．
(2)将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极．电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测量电阻，从红表笔流入．
4．测量二极管的正反向电阻二极管是一种半导体元件，如图所示，它的特点是电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”)，而从正极流出时电阻较大(填“较大”或“较小”)．
（二）操作步骤
1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程
2．测电压、电流
①检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．
②将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．
③如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测量小灯泡两端的电压．
④如图乙所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．
3.测电阻
①机械调零：使用前若指针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零.
②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.
③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处．
④测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值．
⑤测另一电阻时重复②③④.
⑥实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．
4.研究二极管的单向导电性
①测正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低倍率(填“低倍率”或“高倍率”)的欧姆挡，调整欧姆零点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，把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率，即为二极管的正向电阻．
②测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率(填“低倍率”或“高倍率”)的欧姆挡，调整欧姆零点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，把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率，即为二极管的反向电阻．
（三）注意事项
1．电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出．
2．电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少，及应读到的有效数字位数．
3．测电阻时注意：
(1)测电阻必须把待测电阻隔离．
(2)两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零．
(3)读数时应乘以相应的倍率．
(4)合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近．
(5)欧姆表的表盘刻度不均，一般不估读．
(6)电池用旧后，电动势会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池．
课堂小结。
布置作业。
【学习目标】
1.知道欧姆表测量电阻的原理.
2.了解欧姆表的内部结构和刻度特点.
3.认识指针式多用电表的面板，知道它能测量的物理量．
4会对指针式多用电表进行机械调零和电阻档调零.
5.知道多用电表的操作程序与使用要求.
6.会使用多用电表测电压、电流、定值电阻及二极管的正反向电阻，并正确读数．
【学习重点】
1.知道欧姆表测量电阻的原理.
2.会对指针式多用电表进行机械调零和电阻档调零.
3.知道多用电表的操作程序与使用要求.
【学习难点】
1.知道欧姆表测量电阻的原理.
2.会使用多用电表测电压、电流、定值电阻及二极管的正反向电阻，并正确读数．
【课堂探究】
一、欧姆表
1．内部构造：表头、电源和可变电阻三部分组成．
2．原理：依据闭合电路的欧姆定律制成，由电流表改装而成．
3.测量原理：如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流
.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．
4．内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路的欧姆定律，，故欧姆表内电阻.
【例1】如图所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5 V，改装后，原来电流表3 mA刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA刻度处应标为________，1 mA刻度处应标为________．
跟踪训练1．以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是( )
二、多用电表
1．用途：共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量．
2．外形构造
如图所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能区域及量程．使用前应该调整“指针定位螺丝”，使其指针指到零刻度．不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置．
【例2】关于多用电表面板上的刻度线，下列说法正确的是( )
A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可共用同一刻度线
B．电阻刻度线是均匀的，且每一档的测量范围都是从0～∞
C．交流电压刻度线是均匀的
D．电阻刻度线上的零欧姆刻度线与直流电流刻度的最大刻度线相对应
跟踪训练2．多用电表的下半部分如图甲所示，标有“2.2 V 0.25 A”字样的小灯泡已接入电路，当多用电表的两表笔分别与小灯泡两端的接线柱a、b相接(图乙)，下列想法合理的是( )
A．若选择开关拨到“Ω”档的“×1”处，可测量小灯泡的电阻
B．若选择开关拨到“V”档的2.5处，可测量小灯泡的电阻
C．若选择开关拨到“V”档的2.5处，可测量小灯泡两端的电压
D．若选择开关拨到“mA”档的250处，可测量小灯泡的电流
三、练习使用多用电表
（一）用途
1．测量电压
(1)选择直流电压挡合适的量程．
(2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔高(填“高”或“低”)．
2．测量电流
(1)选择直流电流挡合适的量程．
(2)将被测电路导线卸开一端，把多用表串联在电路中，注意电流应该从红表笔流入电表．
3．测量定值电阻
(1)测量电阻之前应该先把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”．
(2)将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极．电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测量电阻，从红表笔流入．
4．测量二极管的正反向电阻二极管是一种半导体元件，如图所示，它的特点是电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”)，而从正极流出时电阻较大(填“较大”或“较小”)．
（二）操作步骤
1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程
2．测电压、电流
①检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．
②将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．
③如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测量小灯泡两端的电压．
④如图乙所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．
3.测电阻
①机械调零：使用前若指针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零.
②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.
③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处．
④测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值．
⑤测另一电阻时重复②③④.
⑥实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．
4.研究二极管的单向导电性
①测正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低倍率(填“低倍率”或“高倍率”)的欧姆挡，调整欧姆零点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，把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率，即为二极管的正向电阻．
②测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率(填“低倍率”或“高倍率”)的欧姆挡，调整欧姆零点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，把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率，即为二极管的反向电阻．
（三）注意事项
1．电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出．
2．电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少，及应读到的有效数字位数．
3．测电阻时注意：
(1)测电阻必须把待测电阻隔离．
(2)两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零．
(3)读数时应乘以相应的倍率．
(4)合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近．
(5)欧姆表的表盘刻度不均，一般不估读．
(6)电池用旧后，电动势会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池．
【例3】为确定某电子元件的电气特性，做如下测量．
(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择____________倍率的电阻挡(填：“×10”或“×1k”)，并________再进行测量，多用表的示数如图所示，测量结果为________Ω.
(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图所示．添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性．
本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到________挡(填：“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)．
跟踪训练3．如图所示为多用电表的示意图，试回答下列问题：
(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时，则测量的是________________．
(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，则测量的是______________________．
(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，则测量的电阻大小等于____________．
(4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么正确的操作步骤依次是：①__________，②__________，③____________.
(5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应该是从__________表笔经____________插孔流入电表．
跟踪训练4．如图所示为一多用电表表盘．
(1)如果用直流10 V挡测量电压，则读数为____ V.
(2)如果用直流100 mA挡测量电流，则读数为___ mA.
(3)如果用×100挡测电阻，则读数为________ Ω.
【课后作业】
1．关于多用电表，下列说法正确的是( )
A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B．用多用电表无论是测电压、电流，还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C．多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的
D．用多用电表测电压、电流、电阻时，电流都是从红表笔流入的
2．在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是( )
A．使用前检查指针是否指在电阻挡的“∞”处
B．每换一次挡位，都必须重新进行欧姆调零
C．在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔
D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的挡位来测量
3．用欧姆表测一个电阻的阻值R，选择旋钮置于“×10”挡，测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定( )
A．R＝150 Ω
B．R＝1 500 Ω
C．1 000 Ω＜R＜1 500 Ω
D．1 500 Ω＜R＜2 000 Ω
4．如图所示
为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，，则Rx＝________ kΩ.
5．甲、乙两同学使用多用电表欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发现指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零．则以下说法正确的是( )
A．甲选挡错误，而操作正确
B．乙选挡正确，而操作错误
C．甲选挡错误，操作也错误
D．乙选挡错误，而操作正确
6.如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．下列选项中符合操作规程的是( )
A．直流10 V挡
B．直流0.5 A挡
C．直流2.5 V挡
D．欧姆挡
7．某同学用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点．
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的量程处．
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．
(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数．
(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、，否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)．
(6)测量完成后，将选择开关拨向________位置．
8．如图所示为一正在测量中的多用电表表盘．
(1)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为______ V.
(2)如果是用×100 Ω挡测量电阻，则读数为______ Ω.
(3)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为______ mA.
9．(1)如图所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20 Ω～30 Ω的定值电阻，某些操作步骤如下：
①调节可调节部件S，使电表指针停在_______位置；(选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)
②调节可调节部件K，使它在尖端指向欧姆档_______位置；(选填“×1 K”“×100”“×10”或“×1”)
③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件______，使电表指针指向______位置．(选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)
(2)欧姆表调零后，用“×10”档测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是( )
A．这个电阻的阻值很小
B．这个电阻的阻值很大
C．为测得更准确些，应当换用“×1”档，并且重新调零后进行测量
D．为测得更准确些，应当换用“×100”档，并且重新调零后进行测量
答案
例1.250 Ω 1 000 Ω 跟踪训练1．C
例2.ACD 跟踪训练2．C
例3.(1)×10 欧姆调零 70 (2)电路如图所示 直流电压10 V
跟踪训练3．(1)量程为0～10 mA的直流电流 (2)量程为0～50 V的直流电压 (3)读数×100 (4)①换挡位“×1 k” ②将表笔短接重新进行调零 ③将电阻与其他元件断开后进行测量 (5)红 “＋” 跟踪训练4．(1)6.6 (2)66 (3)800
【课后作业】
1.AD 2.ABC 3.C 4.红 5 5.D 6.A 7.
8.(1)6.6 (2)800 (3)3.3 9.(1)①电流0刻度 ②×1 ③T 欧姆0刻度 (2)BD
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文|山东师范大学附属中学 郭福强