高中物理 《多用電表的原理與使用》教案 魯科版選修3-1

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1、第2節(jié)??多用電表的原理與使用 【教學(xué)目的】 1、了解用伏安法測(cè)電阻,無(wú)論用“內(nèi)接法”還是“外接法”,測(cè)出的阻值都有誤差,懂得誤差的產(chǎn)生是由于電壓表的分流或電流表的分壓作用造成的。會(huì)根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用哪一種接法,選用什么規(guī)格的儀器。 2、知道歐姆表測(cè)電阻的原理。會(huì)根據(jù)電阻的約略值選擇合適的檔位來(lái)測(cè)量電阻 【教學(xué)重點(diǎn)】 重點(diǎn)是伏安法測(cè)量中的誤差分析和歐姆表測(cè)電阻時(shí)的檔位選擇 【教學(xué)難點(diǎn)】 難點(diǎn)是萬(wàn)用表的歐姆檔測(cè)電阻時(shí)的調(diào)零和檔位的選擇 【教學(xué)媒體】 電壓表,電流表,測(cè)電阻的示教板,萬(wàn)用表 【教學(xué)安排】 1. 伏安法測(cè)電阻:我們?cè)诔踔袝r(shí)已經(jīng)做過(guò)了“用電壓表、電流表測(cè)

2、電阻”的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在,再做“伏安法測(cè)電阻”,是不是簡(jiǎn)單的重復(fù)呢?大家可以回想一下,當(dāng)初做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情況,把兩個(gè)示數(shù)相除,再多次求平均即可,那你們有沒(méi)有想過(guò),這樣得到的就是電阻的真實(shí)值嗎?不是,原因在于電壓表和電流表都不是理想的。 我們已經(jīng)了解了電流表并非無(wú)電阻,而電壓表也并不是電阻無(wú)窮大,用這樣的表去測(cè)量電阻,會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么樣的影響? 我們利用電壓表,電流表測(cè)量電阻值時(shí),需把二者同時(shí)接入電路,否則無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系,沒(méi)有了測(cè)量的意義,那么接入時(shí)無(wú)非兩種接入方法,那么電路應(yīng)如何?請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出。 如果是理想情況,即RA→0,Rv→∞時(shí),兩電路測(cè)量的數(shù)值應(yīng)該是相同的。 提出問(wèn)題,實(shí)際上兩塊表測(cè)量的是

3、哪個(gè)研究對(duì)象的哪個(gè)值?測(cè)出來(lái)的數(shù)值與實(shí)際值有什么偏差,是偏大還是偏?。? 外接法:U側(cè)是Rx兩端電壓,是準(zhǔn)確的,I測(cè)是過(guò)Rx和總電流,所以偏大。R測(cè)偏小,是由于電壓表的分流作用造成的。實(shí)際測(cè)的是Rx與Rv的并聯(lián)值,隨Rv↑,誤差將越小。 內(nèi)接法:I測(cè)是過(guò)Rx的電流,是準(zhǔn)確的,U測(cè)是加在Rx與上總電壓,所以偏大。R測(cè)偏大,是由于電流表的分壓作用造成的。實(shí)際測(cè)的是Rx與RA的串聯(lián)值,隨RA↓,誤差將越小。 進(jìn)一步提問(wèn):為了提高測(cè)量精度,選擇內(nèi)、外接的原則是什么? 適用范圍: Rv>>Rx RA<<Rx 2. 多用電表: 前面我們已經(jīng)知道了伏特表和安培表都是由同一個(gè)表頭串聯(lián)或并聯(lián)得到

4、的。其實(shí)我們也可以用這個(gè)表頭結(jié)合電源和一些定值電阻利用表頭電流顯示出接入的電阻值。這會(huì)比伏安法測(cè)電阻簡(jiǎn)單一些。這樣的表在不同的選擇時(shí)可以測(cè)電壓,電流也可以測(cè)電阻,稱為萬(wàn)用表(多用電表),其中測(cè)電阻的部分稱為歐姆表。關(guān)于歐姆表的構(gòu)造,先請(qǐng)同學(xué)們看書(shū)P73/圖4-11。 當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至5檔時(shí)即為測(cè)電阻。電路簡(jiǎn)圖如右上圖所示。 借助電流表顯示示數(shù),測(cè)電阻不同于測(cè)電流、電壓,表內(nèi)本身含有電源,表盤(pán)上本身刻定的是電流值。試想,在兩表筆間接入不同的電阻時(shí),電路中的電流會(huì)隨之發(fā)生改變,且一個(gè)阻值對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值,即指針偏在某一位置。所以可以知道刻度的標(biāo)定如下: u 兩表筆短接時(shí),電路總電阻為Rg+R0+ r

5、,測(cè)量部分阻值為零,電流為最大值Ig,指針滿偏,刻出“0” u 兩表筆斷開(kāi)時(shí),電路斷路,電阻為∞,電流為零,指針不偏,刻出“∞”; u 兩表筆中接入某電阻,若指針半偏,則I = Ig/2,對(duì)照閉合電路歐姆定律不難看出此時(shí)Rx=Rg+R0+ r,接入的電阻值恰好等于此時(shí)的歐姆表內(nèi)阻,也稱中值電阻。 拿出一塊歐姆表演示一下剛才的過(guò)程,同時(shí)說(shuō)明: ①紅、黑表筆的規(guī)定是為了與以往的電壓表、電流表“+、—”極統(tǒng)一,即電流流入的為正極,電流流出的為負(fù)極。 ②由于I與Rx并不是簡(jiǎn)單的反比關(guān)系,所以歐姆表的刻度是不均勻的,從右向左,刻度越來(lái)越密。 使用歐姆表的注意事項(xiàng):(請(qǐng)同學(xué)回答并總結(jié)出) ①

6、測(cè)電阻時(shí),要使被測(cè)電阻同其它電路脫離開(kāi)。 ②歐姆表一般均有幾擋,每一擋的R0都不相同,而且使用時(shí)間長(zhǎng)了,電池的E,r均要發(fā)生改變,所以在每次使用前及換擋后都要進(jìn)行調(diào)零。 ③每次使用后要把開(kāi)關(guān)撥到OFF檔或交流電壓擋的最大量程。 由此也可看出,利用歐姆表測(cè)電阻僅是粗測(cè)而已,在此基礎(chǔ)上,應(yīng)再利用伏安法測(cè)量才會(huì)比較準(zhǔn)確。 3. 實(shí)驗(yàn)——練習(xí)使用多用電表。 (1)觀察電表,討論與交流觀察結(jié)果——內(nèi)容按書(shū)P75 (2)用多用電表測(cè)220V交流電和干電池的電動(dòng)勢(shì)(直流) (3)用多用電表測(cè)定值電阻,50Ω,300Ω,4KΩ,小燈泡的常溫電阻,人體兩手間的電阻。 4. 歸納本節(jié)要點(diǎn): (1) 伏安法測(cè)電阻雖然比較準(zhǔn)確,但是無(wú)論采用哪種連接方法均會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差,這是測(cè)量方法本身存在的問(wèn)題,應(yīng)屬系統(tǒng)誤差。2.為了使測(cè)量誤差盡量小,應(yīng)選用合適的連接方法,可在用歐姆表粗測(cè)的基礎(chǔ)上選取。 (2) 歐姆表的測(cè)量中每換一次檔都要重新做一次電調(diào)零。要選擇適合的倍率,使指針偏轉(zhuǎn)大約在中值電阻附近。 (3) 所有表檔的接線都應(yīng)保證電流的紅進(jìn)黑出。 【課后作業(yè)】 教材全練P51-52 【課后反思】

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