多用電表的原理與使用

1、第2節(jié)多用電表的原理與使用學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)(教師用書獨具)1通過對多用電表電路圖的等效分析，初步了解多用電表的原理(難點)2學(xué)會操作和使用多用電表，知道多用電表的使用規(guī)則及使用的注意事項(重點)3學(xué)會應(yīng)用多用電表測量電壓、電流和電阻(重點)自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知知識梳理一、多用電表的原理1構(gòu)造多用電表的核心是一只直流靈敏電流計G，即“表頭”表頭與電阻、撥動開關(guān)等組成不同的測量電路2多用電表測直流電流、電壓的原理(1)表頭與電阻串聯(lián)組成測直流電壓的分壓電路(2)表頭與電阻并聯(lián)組成測直流電流的分流電路3歐姆表測電阻的原理(1)原理：依據(jù)閉合電路歐姆定律制成，它是由電流表改

2、裝而成的(2)內(nèi)部構(gòu)造：由表頭、電源和可變電阻三部分組成圖4­2­1如圖4­2­1所示，當(dāng)紅、黑表筆間接入被測電阻Rx時，通過表頭的電流I，改變Rx，電流I隨著改變，每個Rx值都對應(yīng)一個電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對應(yīng)的Rx值就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值當(dāng)RxrRgR時，指針指向刻度盤正中央，這時Rx的電阻被稱為中值電阻二、練習(xí)使用多用電表1認識多用電表圖4­2­22多用電表的使用(1)測量前，先調(diào)零，再將紅、黑表筆分別插入正、負測試筆插孔(2)測量時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測量項目和量程上，讀數(shù)時，要讀跟選擇開關(guān)的擋位

3、相應(yīng)的刻度盤上的示數(shù)(3)測電流、電壓時，選擇恰當(dāng)?shù)牧砍蹋怪羔槕?yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上(4)測電阻時，先估測電阻阻值，將選擇開關(guān)撥到適當(dāng)倍率，將紅、黑兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針恰好停在“電阻擋”刻度線的零刻度處，然后將紅、黑表筆搭在電阻兩端，讀取表盤指針?biāo)鸽娮钃蹩潭染€的示數(shù)，電阻值等于示數(shù)乘以倍率(5)使用后，要把表筆從測試插孔中拔出，并把選擇開關(guān)撥至“OFF”擋或交流電壓最高擋基礎(chǔ)自測1思考判斷(1)歐姆表的紅表筆接內(nèi)部電源的負極()(2)歐姆表的刻度是均勻的(×)提示歐姆表的刻度不均勻(3)歐姆表的零刻度在表盤的最右端()(4)流過歐姆表的電流是內(nèi)部電源提供的，流過電壓表、

4、電流表的電流是外電路的電源提供的()(5)測電阻時，每次測電阻前都要進行歐姆調(diào)零(×)提示每次換擋要進行歐姆調(diào)零(6)測電阻時，指針偏角很小，是指電阻很小(×)提示偏角小，說明電流小電阻大(7)測量時，不可用手接觸表筆金屬部分()(8)測量電阻時，表的指針偏轉(zhuǎn)角度越大，誤差就越小(×)提示在中值刻度附近讀數(shù)，誤差較小(9)多用電表若長期不用，應(yīng)把電池取出()2以下是歐姆表原理的電路示意圖，正確的是()C歐姆表的紅、黑表筆分別與內(nèi)部電源的負、正極相連，A、B錯誤；閉合電路中的外電路，電流從電源的正極流向負極，對于電流表電流應(yīng)從正接線柱進，從負接線柱出，C對，D錯3(

5、多選)以下說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：46242160】A用多用電表測電壓時，一定要讓紅表筆接電勢高的點，黑表筆接電勢低的點B用多用電表測電流時，一定要讓電流從紅表筆流入，從黑表筆流出C用多用電表測電阻時，因電阻無方向性，電路電流方向無法確定D測電壓(流)時，都要估計電壓(流)值，選擇合適量程，以免燒壞電表ABD因多用電表表頭是單偏的，所以流過表頭的電流方向必須符合要求，即從紅表筆經(jīng)表頭流到黑表筆，A、B正確；測電阻時，雖然電阻無方向，但內(nèi)部電池電動勢是有方向的，電池正確安裝后，電表內(nèi)部電流方向也應(yīng)是從紅表筆經(jīng)表頭到黑表筆，在外部則是從黑表筆經(jīng)電阻流到紅表筆，C錯誤；為避免燒壞電表，應(yīng)選合適

6、量程，D正確4如圖4­2­3所示為一正在測量中的多用電表表盤圖4­2­3(1)如果是用直流10 V擋測量電壓，則讀數(shù)為_ V.(2)如果是用×100 擋測量電阻，則讀數(shù)為_ .(3)如果是用直流5 mA擋測量電流，則讀數(shù)為_ mA.解析在題圖所示的多用電表表盤中，如果是用10 V直流電壓擋測量電壓，讀數(shù)時要找到對應(yīng)的刻度和量程，讀數(shù)為6.5 V；同理，用5 mA直流電流擋測量電流時讀數(shù)為3.25 mA；用×100 的電阻擋測量電阻，被測電阻的阻值為：讀數(shù)×100 8×100 .答案(1)6.5(2)800(3)3.

7、25合 作 探 究·攻 重 難多用電表的結(jié)構(gòu)與原理1.多用電表的內(nèi)部構(gòu)造圖4­2­4是簡化的多用電表電路圖它由表頭G、直流電流測量電路、直流電壓測量電路、電阻測量電路以及轉(zhuǎn)換開關(guān)S等部分組成其中1、2為電流測量端，3、4為電壓測量端，5為電阻測量端測量時，黑表筆插入“”插孔，紅表筆插入“”插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測量相應(yīng)的測量端使用時，電路只有一部分起作用圖4­2­42多用電表測直流電流和電壓的原理測直流電流和直流電壓的原理，就是分流和分壓原理，其中轉(zhuǎn)換開關(guān)接1或2時測直流電流，其中接1時量程較大；接3或4時測直流電壓；轉(zhuǎn)換開關(guān)接5時，測電

8、阻3多用電表電阻擋原理(1)“調(diào)零”原理：當(dāng)紅、黑表筆相接時(圖4­2­5甲)，相當(dāng)于被測電阻Rx0，調(diào)節(jié)R的阻值，使Ig，則表頭的指針指到滿刻度，所以刻度盤上指針指在滿偏處定為電阻刻度的零點因此，歐姆表的零刻度在表盤右端，rRgR是歐姆表的內(nèi)阻圖4­2­5當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(圖4­2­5乙)，相當(dāng)于被測電阻Rx，電流表中沒有電流，表頭的指針不偏轉(zhuǎn)，此時指針?biāo)傅奈恢檬强潭鹊摹啊秉c(2)中值電阻：RRgr是多用電表電阻擋的內(nèi)阻，當(dāng)被測電阻RxRRgr時，通過表頭的電流I，即通過表頭的電流為滿偏電流的一半，此時指針指在刻度盤的中央，所

9、以一般電阻擋的內(nèi)阻稱為中值電阻(3)刻度不均勻：由I可以知道，不同的Rx對應(yīng)不同的電流I，如果在刻度盤上直接標(biāo)出與電流I對應(yīng)的電阻Rx值，可以從刻度盤上直接讀出被測量電阻的阻值，但是，由于Rx與I不是線性關(guān)系，所以電阻擋的刻度是不均勻的如圖4­2­6所示是歐姆表的工作原理圖圖4­2­6(1)若表頭的滿偏電流為Ig500 A，干電池的電動勢為1.5 V，把靈敏電流表的電流刻度值對應(yīng)的歐姆表電阻值填在下表中：電流刻度0200 A300 A500 A電阻刻度0(2)這只歐姆表的總內(nèi)阻為_ ，表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的時，待測電阻為_ .解析(1)對應(yīng)電流“0”刻度的電

10、阻刻度為“”，對應(yīng)滿偏電流“500 A”刻度的電阻刻度為“0”，所以調(diào)零時，由閉合電路的歐姆定律有：Ig，得歐姆表總內(nèi)阻R內(nèi)RgrR03 000 .測量電阻Rx時有I得RxR內(nèi)當(dāng)I200 A時，Rx3 000 4.5×103 當(dāng)I300 A時，Rx3 000 2×103 .(2)當(dāng)表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的處時，通過歐姆表的電流I A.RxR內(nèi)6 000 .答案(1)4.5×103 2×103 (2)3 0006 000掌握多用電表原理的兩點注意(1)多用電表是根據(jù)閉合電路歐姆定律I，得到的Rx與電流I一一對應(yīng)關(guān)系(2)RRgr為歐姆表的內(nèi)阻針對訓(xùn)練1把一量程6

11、 mA、內(nèi)阻100 的電流表改裝成歐姆表，線路如圖4­2­7所示，現(xiàn)備有如下器材：A.電源E3 V(內(nèi)阻不計)；B.滑動變阻器0100 ；C.滑動變阻器0500 ；D.紅表筆；E.黑表筆圖4­2­7(1)滑動變阻器選用_(2)紅表筆接_端，黑表筆接_端(3)電流表2 mA刻度處換成電阻刻度，其電阻值應(yīng)為_解析(1)兩表筆直接接觸時，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流達到滿偏Ig，解得R0400 ，故滑動變阻器應(yīng)選C；(2)紅表筆接內(nèi)部電源的負極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極，所以紅表筆接N端，黑表筆接M端；(3)電流I2 mA時，有I，解得Rx1 000 .答案(1)C

12、(2)NM(3)1 000 多用電表測電壓、電流和電阻的方法1.測電壓、電流(1)檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置若不指零，則可用小螺絲刀進行機械調(diào)零(2)將紅、黑表筆分別插入“”“”插孔(3)如圖4­2­8甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測量小燈泡兩端的電壓(4)如圖4­2­8乙所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流圖4­2­82測電阻(1)機械調(diào)零：使用前若表針沒有停在左端“0”位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動調(diào)零定位螺絲，使指針指零(2)選擋：估計待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使

13、其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的合適擋位(3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕，使指針指在表盤右端“0”刻度處(4)測量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，表針示數(shù)乘以量程倍率即為待測電阻阻值(5)實驗完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋在練習(xí)使用多用電表的實驗中：(1)某同學(xué)連接的電路如圖4­2­9所示圖4­2­9若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電流擋，此時測得的是通過_的電流；若斷開電路中的開關(guān)，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)電阻擋，此時測得的是_的電阻；若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合開關(guān)，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得

14、的是_兩端的電壓(2)在使用多用電表的電阻擋測量電阻時，若()A雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大B測量時發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必須減小倍率，重新調(diào)零后再進行測量C選擇“×10”倍率測量時發(fā)現(xiàn)指針位于20與30刻度的正中間，則測量值小于25 D歐姆表內(nèi)的電池使用時間太長，雖然完成調(diào)零，但測量值將略偏大解析解題關(guān)鍵在于，當(dāng)開關(guān)斷開時，多用電表測量的是電阻；開關(guān)閉合時，電表測量的是電壓或電流(1)多用電表作為電流表測電流時應(yīng)與待測電阻串聯(lián)，因此測的是流過R1的電流；斷開開關(guān)，兩個電阻串聯(lián)，此時多用電表作為歐姆表測量的是滑動變阻器R1接入電路的阻值與R2串聯(lián)之后的總電阻；滑動變阻器的

15、滑片移到最左端時，R1無阻值接入，外電阻就剩一個R2，此時多用電表測的就是R2分得的電壓或路端電壓(2)若雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將是人體與待測電阻并聯(lián)之后的總電阻，測量值將偏小，A選項錯誤；測量時發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，分兩種情況：若偏轉(zhuǎn)角過大，應(yīng)減小倍率；若偏轉(zhuǎn)角過小，應(yīng)增大倍率，因此B選項錯誤；由于歐姆表刻度線右側(cè)稀左側(cè)密，選擇“×10”倍率擋，在20與30刻度正中間的電阻值應(yīng)小于250 ，C選項錯誤只有D選項正確答案(1)R1滑動變阻器R1接入電路的阻值和R2串聯(lián)R2(或電源)(2)D多用電表的歐姆擋使用“五注意”(1)選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，選擋時若無法估計待測電阻的阻值，應(yīng)

16、將選擇開關(guān)先旋到“×1”擋，歐姆調(diào)零后，將紅黑表筆分別接到電阻兩端，若指針偏角較小，再逐漸增大量程，直到指針指在中值電阻附近為止(2)每改變一次量程，要重新進行歐姆調(diào)零，使用同一量程測量不同的電阻時，無需重新調(diào)零(3)測量時待測電阻要跟其他元件、電源斷開(4)要盡量利用歐姆表刻度盤的中央部分，估讀示數(shù)時要考慮刻度不均勻(5)多用電表用完后，選擇開關(guān)要旋到交流電壓的最高擋或“OFF”擋針對訓(xùn)練2某同學(xué)利用多用電表做了以下實驗： 【導(dǎo)學(xué)號：46242161】(1)使用多用電表測電阻，他的主要實驗步驟如下：把選擇開關(guān)旋到“×100”的歐姆擋上；把表筆插入測試插孔中，先把兩根表筆相

17、接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零刻度線上；把兩根表筆分別與某一待測電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)較??；換用“×10”的歐姆擋，隨即記下歐姆數(shù)值；把表筆從測試筆插孔中拔出后，就把多用電表放回桌上原處，實驗完畢這個學(xué)生在測量時已注意到：待測電阻與其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿，那么該學(xué)生在實驗中有哪些操作是錯誤的？(三個錯誤)錯誤一：_；錯誤二：_；錯誤三：_(2)如圖4­2­10所示，為多用電表的表盤，測電阻時，若用的是“×100”擋，這時指針?biāo)颈粶y電阻的阻值應(yīng)為_ ；測直流電流時，用的是100 mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開

18、mA；測直流電壓時，用的是50 V量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐開 V.圖4­2­10解析(1)錯誤一：在用“×100”擋位置測量時，指針偏轉(zhuǎn)較小，說明所測電阻阻值較大，為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)使指針向右擺動，所以應(yīng)該換用“×1 k”的歐姆擋位；錯誤二：換擋后，還要重新進行歐姆調(diào)零；錯誤三：使用多用電表結(jié)束后，還要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”擋或交流電壓最高擋(2)若用“×100”擋測電阻時，指針讀數(shù)為：170×100 1 700 若用量程100 mA測直流電流時，讀數(shù)為：47×10 mA47 mA若用量程50 V測直流電壓時，讀數(shù)為2

19、3.5 V.答案見解析當(dāng) 堂 達 標(biāo)·固 雙 基1歐姆表的內(nèi)部電路如圖4­2­11所示，已知電流計的電阻為Rg，滑動變阻器接入電路的阻值為R0，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、r.下列說法正確的是()圖4­2­11A歐姆表的工作原理是閉合電路歐姆定律B電路圖中左側(cè)的表筆為黑表筆C歐姆表表盤的最左端為歐姆“0”刻度D歐姆表表盤的中間刻度值為R中RgR0A歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，A正確；電流從黑表筆出，紅表筆進，B錯誤；“”刻度在刻度盤的左端，C錯誤；當(dāng)歐姆表指針指在中間位置時，Ig，所以RxRgR0r，即中間刻度值為R中rRgR0，D錯誤2多用電表是實驗室常用的實驗器材之一，其原理是閉合電路歐姆定律，它能測電阻、電壓、電流等如圖4­2­12為多用電表的內(nèi)部構(gòu)造，如果用它來測量某電阻的阻值，則應(yīng)將開關(guān)扳到_或_位置；其中5、6擋位為測量_擋，且_擋量程比較大，1、2擋位為測量_擋，_擋量程比較大圖4­2­12解析使用歐姆擋時需要電表內(nèi)接電源，所以3、4為電阻擋；由于串聯(lián)電阻具有分壓作用，所