1、8多用电表的原理9实验：练习使用多用电表素养目标定位知道多用电表的构造及制作原理掌握多用电表的操作规程会用多用电表测量小灯泡的电压、电流，测量定值电阻及二极管的正、反向电阻素养思维脉络知识点1欧姆表1原理依据_闭合电路欧姆_定律制成，它是由_电流表_改装而成的。2内部构造由_表头_、_电源_和_可变电阻_三部分组成。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IE/(rRgRRx)，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。当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电
2、流表达到满偏，此时有Ig_，若外加电阻RxRRg r时，电流为IIg，此时电流表指针在刻度盘的中央，该电阻叫_中值电阻_。知识点2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.最简单的多用电表原理图,如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为_电流表_使用，接通2时，可作为_欧姆表_使用，接通3时，可作为_电压表_使用。3外形构造如下图是一种多用电表外形图，表的上半部分为_表头_，下半部分是_选择开关_，周围标有_测量功能_的区域及量程。将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的_电流表_电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的_电压表_电路或_欧姆表_
3、电路就被接通。在不使用多用电表时，应将旋转开关旋到_OFF_挡，或_交流电压_最高挡。若长期不使用，应将_电池取出_。知识点3练习使用多用电表1测电压(1)选择直流电压挡合适的_量程_。(2)将电表与被测电路_并联_，并要注意电表的极性。(3)根据挡位所指的_量程_以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。2测电流(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，把多用电表_串联_在电路中。(3)读数时，首先要认清刻度盘上的_最小刻度_。3.测电阻要将选择开关扳到_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。选好量程后，先_调零_，然后测量。测量完
4、毕，应把选择开关旋转到_OFF_挡。4二极管的特点及其电阻测量(1)特点：它由_半导体_材料制成，有两个电极，具有单向导电性。(2)电阻测量：正向电阻_较小_，反向电阻_很大_，可用多用电表判断它的_正负极_或区分它的_好坏_。 思考辨析判一判(1)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连。()(2)中值电阻等于欧姆表的内阻。()(3)多用电表的电流挡、电压挡和电阻挡共用一个表头。()(4)使用电阻挡测电阻先要进行调零。()(5)用多用电表测电压U时电流从红表笔流入多用电表，测电阻R时电流从红表笔流出多用电表。()(6)对于多用电表盘上的刻度线，直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻
5、度线，电阻刻度线是不均匀的，欧姆表指针偏转角越大，表明被测电阻越小。()选一选(2019新疆建设兵团一师高中高二上学期月考)关于多用电表的使用，下列操作正确的是(B)A测电压时，应按图甲连接方式测量B测电流时，应按图乙连接方式测量C测电阻时，应按图丙连接方式测量D测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量解析：测电压时，红表笔应接电势高的点，黑表笔应接电势低的点，所以A错，同理B对；测电阻时，应将电阻从电路中断开，C错；由于黑表笔接的是内部电源的正极，所以测二极管的正向电阻时，黑表笔应接二极管的正极，应按图丁连接方式测量，D错误。想一想如图所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接，
6、就组成不同的电表，已知R3R4，下面是几位同学对这一问题的议论，甲同学说：S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，且与1连接时量程较大乙同学说：S与3、4连接时，多用电表就成了电流表，且与3连接时量程较大丙同学说：S与3、4连接时，多用电表就成了电压表，且与3连接时量程较大丁同学说：S与5连接时，多用电表就成了欧姆表你认为他们的判断正确吗？解析：S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，R1R2起分流作用，所以，S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻小，所以与1连接时量程较大；S与3、4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3R4，所以与3连接时量程
7、较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻。故甲同学、丁同学的判断是正确的，乙同学和丙同学的判断是错误的。探究一欧姆表测电阻的原理及应用S 1如图所示是多用电表的表盘，请思考：(1)用欧姆表测导体的电阻，欧姆表的刻度分布具有什么特点呢？(2)电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端？提示：(1)欧姆表的刻度左边密集，右边稀疏，刻度不均匀。(2)当所测电阻Rx0时，电流表中的电流最大，此时为表头的满偏电流，所以电阻挡的零刻度在最右端。G 1工作原理闭合电路的欧姆定律I，由于I，可根据Rx与的对应关系得到Rx的值。(如下图所示)2刻度标注刻度标注方法标注位置“0 ”红黑表笔相接调节调
8、零电阻使指针满偏被测电阻Rx0满偏电流Ig处“ ”红黑表笔不接触表头指针不偏转被测电阻Rx电流为零处中值电阻RxrRRg刻度盘正中央“Rx”红黑表笔接RxIxRx与Ix一一对应与Rx对应电流Ix处3.使用方法选择适当挡位，使指针在中值电阻附近。将两表笔短接，调节R，使指针满偏。读出示数并乘以倍率，即为被测电阻阻值。若换挡要重新调零。测完后将选择开关拨到交流电压最高挡或“OFF”挡上。特别提醒：(1)使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小，测量电阻值越大。(2)流过欧姆表的电流是自己内部电源提供的，流过电压表和电流表的电流是外电路的电源提供的。D 典例1 如图所示是欧
9、姆表的工作原理图。(1)若表头的满偏电流为Ig500 A，干电池的电动势为1.5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中：电流刻度0200 A300 A500 A电阻刻度_4.5103_2103_0_(2)这只欧姆表的总内阻为_3_000_，表针偏转到满刻度的时，待测电阻为_6_000_。解题指导：解答本题时应把握以下两点：(1)用欧姆表测电阻时，待测电阻Rx与内部电路组成串联电路。(2)应用闭合电路的欧姆定律列式求解。解析：(1)对应电流“0”刻度的电阻刻度为“”，对应满偏电流“500 A”刻度的电阻刻度为“0”，所以调零时，由闭合电路的欧姆定律有：Ig。得欧姆表总内阻R内
10、RgrR03 000 。测量电阻Rx时有I得RxR内当I200 A时，Rx3 000 4.5103当I300 A时，Rx3 000 2103 。(2)当表针偏转到满刻度的处时，通过欧姆表的电流I A。RxR内6 000 。对点训练1 (2019新疆建设兵团一师高二上学期期中)把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表，其结构如图所示，其中电源电动势E3 V。改装后，将原来电流表3 mA的刻度定为电阻的“0”刻度，将待测电阻接入AB间，发现指针半偏，则待测电阻的阻值为(A)A1 000 B500 C100 D50 解析：电流表3 mA的刻度定为电阻的“0”刻度，由全电路的欧姆定律可得I，解得R01 0
11、00 ；而待测电阻接入AB间，发现指针半偏有：，可得：RxR01 000 。故A项正确。探究二多用电表的应用S 2我们知道，测量电阻两端的电压用电压表，测量电路中的电流用电流表。另外还有粗测电阻的欧姆表。实际中为了使用方便，常将这三种表组合在一起，这就是常用的多用电表，以前常称万用表，如图所示。你知道它的构造和使用方法吗？提示：它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成。测量时，黑表笔插入“”插孔，红表笔插入“”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。G 使用多用电表前，应检查指针是否停在刻度线左端的“0”位置。如果
12、没有停在“0”位置，要用螺丝刀轻轻转动机械调零旋钮，使指针指零，再将红、黑测试表笔分别插入“”“”插孔。1测量直流电压实验步骤：将功能选择开关旋转到直流电压挡。根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估测待测电压值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大量程上试测，然后根据试测的数值，重新确定适当的量程进行测量。测量时，用红黑测试表笔使多用电表跟小灯泡L并联，注意使电流从“”插孔流入多用电表，从“”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S。(如图所示)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。2测量直流电流按照下图，仿照电压的测量步骤进行测量。注意：(1)多用电表直流电流挡
13、的单位是毫安，不能测量比较大的电流。(2)测电流时，选择适当的量程，使表针偏转角度尽量大一些，这样测量结果比较准确。3测量电阻第一步：选择倍率挡。估计待测电阻阻值，选择适当的倍率挡，使测量时指针指在中央刻度附近，这样测量比较准确。第二步：调零。测量前，将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指在欧姆挡刻度盘零刻度处。第三步：测量。将红、黑表笔与待测电阻两端接触。读取指针示数再乘以倍率就是待测电阻阻值。第四步：测量结束要将选择开关旋转至“OFF”挡或交流电压最高挡。4测量二极管的正、反向电阻(1)二极管的单向导电性二极管常用半导体材料制成，它有两个极，一个正极，一个负极，符号为“”。(2)
14、二极管具有单向导电性，加正向电压时电阻很小，加反向电压时，电阻值很大。(3)将多用电表打到欧姆挡，进行欧姆调零，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接二极管“正”极，红笔表接二极管“负”极时，电阻示数较小(正向电阻)；当黑表笔接二极管“负”极，红表笔接二极管“正”极时，电阻示数很大(反向电阻)。5多用电表的使用注意事项(1)使用多用电表“十三忌”忌不调零就使用多用电表。忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出。忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。忌用直流电挡位测交流电。忌用多用
15、电表测不是50 Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值。忌只看读数不乘倍率。改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。忌把电池装反。忌把电池装在多用电表内长期不用。多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。(2)用多用电表测黑箱一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。(3)用多用电表测电流和电压要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率。D 典例2 在做完“练习使用多用电表”的实验后，老师提供了如下的电路图，甲、乙、丙三组同学都按要求连接好实际电路。闭
16、合开关S后，发现A、B灯都不亮，他们分别采用下列方法检查故障：(1)甲组用多用电表的直流电压挡进行检查：那么选择开关应置于下列量程的_B_挡。(用字母序号表示)A2.5 VB10 VC50 VD250 V在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_a_。(填a或b)该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是_D_(假设只有下列中的某一项有故障)。测试点电压示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数A灯A断路B灯B短路Cc、d段断路Dd、f段断路(2)乙组用欧姆挡检查：测试前，应将开关S_断开_(填断开或闭合)测量结果如下表所示，由此可以断定故障是_D_。测量点表头指针c、dd
17、 ee fA灯A断路B灯B断路C灯A、B都断路Dd、e间导线断路(3)丙组想直接用多用表上的100 mA直流电流挡检测该电路，请你判断是否可以，并说明理由。解题指导：在用多用电表的电压挡进行测量电压时，一定要先从量程大的电压挡开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差。在用电压挡去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即电路是通路，否则测量点间肯定有断路，再用欧姆挡去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，测量点间是通路，无示数则为断路。解析：(1)用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，若并联在断路处(
18、设有一处发生断路)时，电路接通电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处，示数为零。因此，用多用电表的直流电压挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了示数明显，选择量程不宜过大。本题中电源的电动势为6 V，故选10V量程即可。测试时红表笔应接电势高的a点。根据测试结果，a、b间有示数，说明b电源a完好；c、b间有示数，说明b电源ac完好；c、d无示数，说明c灯d间完好；d、f有示数，说明fbacd完好，故应是d、f段断路。另外，若灯B短路，则d、f间应无示数。(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开。根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，
19、说明也不是灯B断路；接d、e间时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。(3)不可以。检测电路时可能造成电路短路，将电流表烧毁。答案：(3)不可以对点训练2 (2019陕西省安康市高二下学期期中)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡。(1)图(a)中的B端与_红_(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于
20、R6的使用，下列说法正确的是_D_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用电压挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘左端电压为“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置D使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置(3)换挡开关接1时，对应的挡位是_D_，换挡开关接3时，对应的挡位是_E_。A直流电压1 V挡B直流电压5 V挡C直流电流1 mA挡D直流电流2.5 mA挡E欧姆100 挡(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_1
21、.461.48_mA_(结果保留3位有效数字)；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_1_100_。解析：(1)根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，红表笔与内置电源负极相连，由图示电路图可知，B端与红表笔相连；(2)由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，D正确；(3)直流电流挡分为1 mA和2.5 mA，由图可知，当接1时为电流2.5 mA挡，D正确；换挡开关接3时，多用电表内置电源接入电路，此时测电阻，E正确；(4)若与1连接，则量程为2.5 mA，由图示表盘可知，其分度值为0.05 mA，读数为1.48 mA；选择开关接3时为欧姆
22、100 挡，读数为111001 100 。用多用电表探究黑箱问题1常见元件的特性及测量元件特性不分极性，正向、反向电阻大小相等单向导电性，正向、反向电阻差值很大直流电路中相当于断路，欧姆表测量时指针先偏转，又回到“”刻度提供电压，用电压表测量，如果在两测量点间电压最大，说明两点间有电源2.探究黑箱问题的基本思路首先用电压表测量各接点电压，若电压不为零，则黑箱内有电源存在，且电压最大的接点间为电源。若电压为零，则电路内无电源，改用欧姆表测量，若正反电阻恒定，则其间为定值电阻；若指针摆动一下又返回，则其间有电容器；若其间存在正、反向电阻差说明其间有二极管。结合串、并联电路的特点，再加以判断。案例 黑箱中有一个二极管，还有两个阻值均为1 k的电阻，它们与黑箱的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表所示，那么黑箱中的线路是哪一个(C)黑笔触点112红笔触点231表头读数00.5 k2 k解析：根据表头读数为零，二极管反接这一点可判断B是错误的；根据读数为0.5 k，二极管正接电阻为0，两个电阻应是并联，可判断A是错误的；再根据读数为2 k可判断D是错误的；只有C满足三次测量，故选C。
