师：同学们，今天我们学习高二粤教版物理必修三第四章第四节练习使用多用电表，第一课时。先来看看本节课的学习目标：一是了解多用电表的结构，学会运用串并联知识分析其原理，形成物理观念；二是从理论分析知道多用电表的工作原理，提高科学思维能力；三是从实践验证中深化对多用电表原理的理解，提高科学探究能力。
多用电表是一种可测量电流、电压及电阻等电学物理量的仪表，具有多功能、多量程、方便携带的特点，是科学实验和生产实践中判断电路故障、检测电路元件的重要工具。常见的多用电表有指针式和数字式两种。今天我们从多用电表的原理及内部结构开始学习。在讲基本原理之前，先来认识多用电表的表头。多用电表的一表多用都是在表头，也就是灵敏电流计的基础上改装而成的。灵敏电流计是一种高灵敏度的磁电式仪表，可以测量微小电流。今天我们就在电流计的基础上进行改装，逐步探究多用电表的内部结构及原理。
首先看电流档的内部结构及原理。由于电流计只能测量微小电流，量程很小，所以要将灵敏电流计G改装成大量程电流表A。怎样扩大量程呢？根据串并联规律，应该并联一个电阻帮它分流，这样干路上允许流过的电流就更大，从而变成一个更大量程的电流表。例如，已知电流计的内阻(R_G)等于2欧，量程为(I_G)等于100毫安。如果要将量程改为(I)等于0.5安，需要并联一个多大的电阻呢？
根据欧姆定律及串并联规律，电流计与电阻(r)并联电压相等，可得(I_G\times R_G=(I - I_G)\times r)，解得(r = 0.5\Omega) 。但改装后有个新问题，电流计(G)的读数显示的仍是流过电流计的电流(I_G)，而我们需要的是干路电流(I)。所以要在原来的刻度盘上重新标注能直接读出电流(I)的刻度。这就需要解决如何重新标注刻度以及新标的刻度是否均匀的问题。因此，要找到(I)和(I_G)之间的关系。
已知(R_G = 2)欧，(I_G = 100)毫安，量程变为(I = 0.5)安，需并联一个(0.5\Omega)的电阻。根据串并联规律，两条路并联电压相等，得到(I_G\times R_G=(I - I_G)\times r)，进而得出(I = 5I_G) 。由此可知，(I)和(I_G)之间呈线性关系，所以只需将分度值变成5倍均匀标注即可。先观察原有的刻度，按照此方法，标注完之后得到新刻度，按新刻度读数就能直接读出干路电流(I)。当并联不同的电阻(r)进行改装时，就能得到不同量程的电流表。
下面来看如何用灵敏电流计改装成电压表。因为电流计只能测量小电流，允许加在它两端的电压也很小，怎样用它来测电压呢？根据串并联规律，应该串联一个电阻帮它分压，根据欧姆定律就能得到电压(U)，从而变成一个电压表。例如，已知电流计的内阻(R_G)等于2欧，量程为(I_G)等于100毫安。如果要将它变成一个量程为(U = 3)伏的电压表，需要串联一个多大的电阻呢？
根据欧姆定律及串并联规律，可得(U = I_G\times (r + R_G))，解得(r = 28)欧姆。
同样，改装后电流计(G)的读数还是(I_G)，但我们需要的是电压(U)，所以要在刻度盘上重新标注能直接读出电压(U)的刻度。这还是要解决如何重新标注刻度以及新标注的刻度是否均匀的问题，所以要找到(U)和(I_G)之间的关系。
已知(R_G = 2)欧，(I_G = 100)毫安，要变成量程为(U = 3)伏的电压表，需串联一个(r = 28)欧的电阻，根据串并联规律(U = I_G\times (r + R_G))，可得(U = 30I_G) 。由此可知(U)和(I_G)之间呈线性关系，所以只需将原来的分度值变成30倍均匀标注即可。
先观察原有的刻度，按照此方法标注完新刻度后，按新刻度读数就能直接读出电压(U)。当串联不同的电阻(r)进行改装时，就能得到不同量程的电压表。
下面来看如何用灵敏电流计改装成欧姆表。电流计只能测量微小电流，怎样用它来测量电阻呢？同学们思考一下，要完成改装还需要什么仪器？要让电流计在电阻两端能偏转就肯定有电流，所以肯定需要电源。测电阻时要能调节电流大小，也就是要能进行欧姆调零，所以需要电阻箱，当然还需要导线。
利用这些器材连接成相应电路，将待测电阻(R_X)接入电路，要能直接在表盘上读出(R_X)的阻值。而电流计(G)的读数仍是(I_G)，但我们需要的是电阻(R_X)的值，所以同样要在原刻度盘上重新标注能直接读出电阻(R_X)的刻度。这还是要解决如何重新标注刻度以及新标刻度是否均匀的问题。
把电流刻度变成电阻刻度，根据前面经验，要找到(I)与(R_X)之间的关系。根据闭合电路的欧姆定律可得(I=\frac{E}{R_X + R_G + R + r}) ，其中(E)、(R_G)、(R)、(r)为定值，所以(I)与(R_X)之间呈非线性关系，因此电阻的刻度应该是不均匀的。
那么如何把刻度标出来呢？首先确定(R_X)无穷大和(R_X = 0)的位置。当(R_X)等于无穷大时，即测量端断开，电路中电流应为零，指针在最左端，所以电阻无穷大的刻度应与电流零刻度重合。若不重合，要进行机械调零，这是使用多用电表的重要步骤。当(R_X = 0)时，即测量端之间不接电阻直接短接。为充分利用整个刻度盘，应让电路中电流为满偏电流(I_G)，指针指在最右端，所以电阻为0的刻度应与电流的满偏刻度重合。若不重合，通过内部的变阻箱(r)进行调节，直到指针指在电流的满偏刻度位置，这个步骤叫欧姆调零，也是利用欧姆表测电阻的重要步骤，这也说明了内部结构需要变阻箱的原因。