多用电表欧姆挡换挡原理分析.pdf

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1、第26卷第2期物理教师Vol.26No.22005年PHYSICSTEACHER(2005)多用电表欧姆挡换挡原理分析刘朝明(广东省佛山市顺德区杏坛中学,广东佛山528325)高中物理教材(新教材)对多用电表的使用要求较EI=.(1)R+r高,但没有涉及欧姆表的原理问题.由于多用电表欧姆式中的R表示除电源内阻r以外的其他接入电路的电阻挡的挡间变换的原理较复杂,学生不易理解,部分教师(R1、R4、R0、Rg)的总电阻.(R+r)是欧姆表的总内阻.对此问题也有不少疑问.例如,当欧姆表由小倍率挡变设Ig是电流表的满偏电流,U表示电源的端电大倍率挡时内阻变大了还是变小了?表内仅仅是通过压,

2、同是在表笔短接时,显然有:调零电阻来实现电阻变化的吗?为什么由小倍率挡变U大倍率挡后,短接调零前却发现表头指针竟然偏右,即Ig=.(2)R0+R4+Rg在原来零刻度线的右方?⋯⋯等问题.针对这些问题,我们要注意以上两个电流的区别和联系.表头显笔者认真做过实验并打开欧姆表进行观察,对多用电示的电流应是Ig,而并非通过电源的电流I.当选择开表电原理图进行了仔细分析.下面是笔者对此问题的关×1挡换至×10挡时,由于R的值变大,从式(1)可理解和分析.见I变小,引起电源的端电压U变大.因为U的值变首先应当说明的是,根据全电路欧姆定律分析知,大,从式(2)可知Ig是变大的.这就是欧姆表换大量

3、程欧姆表的总内阻等于欧姆表刻度盘上标出的中值电挡后,短接调零前表头指针偏右的原因.阻.并由此可推知,当欧姆表换倍率更大的挡位后,因以下是一道与此知识相关的高考复习练习题,此为中值电阻增大,所以,欧姆表的内阻是增大的.为什题是广州市2004年高考模拟考题,命题虽有超出么由小倍率挡变大倍率挡后,欧姆表总内阻增大后,短2004年高考说明要求之嫌,但命题立题较高,是一道接调零前却发现表头指针竟然偏右,即通过表头的电考查学生能力的题目.从考后试卷分析发现学生出错流会增大呢?这就要弄清欧姆表的电原理.图1是课很多.这主要是学生对欧姆表换挡原理没有弄清,以及本给出的单挡位的欧姆表电原理图.图2是

4、笔者根据不会灵活运用中值电阻.多用电表的电原理图简化后得到的欧姆表多挡电原理图.图3图4题目:某同学用以下器材接成图3所示的电路,并将原微安表盘改画成如图4所示,成功地改装了一个图1图2简易的“R×1k”的欧姆表,使用中发现这个欧姆表用从图2可见,欧姆表由小量程挡向大量程挡转换来测量阻值在10kΩ～20kΩ范围内的电阻时精确度时,需要增大欧姆表的总内阻是通过变换并联阻值更令人满意.所供器材如下:大的电阻来实现的(R4=14kΩ,R3=1.67kΩ,R2=A.Ig=100μA的微安表一个.151Ω,R1=13.6Ω).并非是通过串联更大电阻来增B.电动势E=1.5V,电阻可忽略不计的

5、电池.大内阻的.C.阻值调至14kΩ电阻箱R一个.当欧姆表的倍率为×1挡时,表笔短接,根据闭合D.红、黑测试表棒和导线若干.(下转第25页)电路欧姆定律有,通过电源的电流为:—23—第26卷第2期物理教师Vol.26No.22005年PHYSICSTEACHER(2005)44W.吹风工作原理,想当然地认为电吹风工作时只有一只电吹风电阻R=U/I=220V/0.2A=1100Ω.用电器在工作;造成错解3的学生有点懂电吹风的工22②W=P总t=Ut/R总=(220V)×120s/(1100作原理,但是他们认为吹冷风时只有电动机工作,吹热Ω+50Ω)=5050.43J.风时只有电热丝工

6、作,还没有真正理解,处于似懂非懂错解2:阶段.22①电热丝发热功率P=IR=(0.2A)×50Ω=归根到底,出现这些错误的原因都是知识掌握不2W.牢固,物理课本上的习题会做,但对实物电路不熟悉,U=IR=0.2A×50Ω=10V有的学生连家庭电路的电压都不知道,理论和实际脱22②W=Ut/R=(10V)×120s/50Ω=240J,钩;同时部分学生也缺少分析问题的能力,见到稍复杂或W=Pt=2W×120s=240J.的问题便束手无策,随便套用公式.错解3:如何解决知识应用这类问题昵?“电吹风”又吹给①吹冷风时,电吹风消耗电功率P=UI=我们哪些启示呢?我认为在物理教学中应注意以下两

7、220V×0.2A=44W.点:22②吹热风时W=Pt=Ut/R=(220V)×2×(1)加强物理知识与生活、科学、技术和社会相联60s/50Ω=116160J.系的教学.物理学是自然科学中的一门基础学科,人类错解4:生活的每一个方面都与物理学的发展进步息息相关,①电吹风消耗电功率P=UI=220V×0.2A=这就要求我们有意识地去关注学习内容与家庭、社会44W.生活、生产实践的联系,关注环境污染、能源危机等一②W=Pt=44W×120s=5280J.些社会问题,关注