1、第2节多用电表的原理与使用学习目标1.通过分析多用电表的电路图，掌握多用电表的原理。 (科学思维)2.知道多用电表使用的注意事项，会用多用电表测量电压、电流和电阻。(科学探究)一、多用电表的原理1构造多用电表的核心是一只直流灵敏电流计G，即“表头”。表头与电阻、拨动开关等组成不同的测量电路。2多用电表测直流电流、电压的原理(1)表头与电阻串联组成测直流电压的分压电路。(2)表头与电阻并联组成测直流电流的分流电路。3欧姆表测电阻的原理(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。如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头
2、的电流I，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RxrRgR时，指针指向刻度盘正中央，这时Rx的电阻被称为中值电阻。二、练习使用多用电表1认识多用电表2多用电表的使用(1)测量前，先调零，再将红、黑表笔分别插入正、负测试笔插孔。(2)测量时，应把选择开关旋到相应的测量项目和量程上，读数时，要读与选择开关的挡位相应的刻度盘上的示数。(3)测电流、电压时，选择恰当的量程，使指针应偏转到满刻度的以上。(4)测电阻时，先估测电阻阻值，将选择开关拨到适当倍率，将红、黑两表笔短接，调节调零旋钮，使指针恰好停在“电
3、阻挡”刻度线的零刻度处，然后将红、黑表笔搭在电阻两端，读取表盘指针所指电阻挡刻度线的示数，电阻值等于示数乘以倍率。(5)使用后，要把表笔从测试插孔中拔出，并把选择开关拨至“OFF”挡或交流电压最高挡。1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)欧姆表的红表笔接内部电源的负极。()(2)欧姆表的刻度是均匀的。()提示欧姆表的刻度不均匀。(3)欧姆表的零刻度在表盘的最右端。()(4)测电阻时，每次测电阻前都要进行欧姆调零。()提示每次换挡要进行欧姆调零。(5)测电阻时，指针偏角很小，说明电阻很小。()提示偏角小，说明电流小电阻大。2以下关于欧姆表原理的电路示意图，正确的是()A BC DC欧姆表
4、的红、黑表笔分别与内部电源的负、正极相连，A、B错误；闭合电路中的外电路，电流从电源的正极流向负极，对于电流计电流应从正接线柱进，从负接线柱出，C对，D错。3(1)参考多用电表面板，完成下列填空：用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有_处，并把多用电表_连接到被测电路中；若测电压时，应把选择开关旋至标有_处，并把多用电表与被测电路_联。测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在电势_处，即电流从_表笔流进多用电表。(2)如图为一正在测量中的多用电表表盘。如果是用“10”挡测量电阻，则读数为_。如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为_mA。如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为_V。解析(
5、1)用多用电表测直流电流时，选择开关应置于“mA”挡，且把电表串联接入被测电路中；测电压时，把选择开关置于标有“V”处，且并联于被测电路两端，因红表笔与表头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在电势高处，即电流从红表笔进入多用电表。(2)用多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡位倍率，才是电阻的测量值。因为选的是“10”挡，所以读数为610 60 。因为用直流10 mA挡测电流，所以对应下面10 mA挡读数为7.2 mA(注意从直流刻度区读)。
6、用直流5 V挡测时，电压力3.60 V。答案(1)mA串V并高红(2)607.23.60多用电表的结构与原理1.多用电表的内部构造如图所示是简化的多用电表电路图。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。其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端。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。2多用电表测直流电流和电压的原理测直流电流和直流电压的原理，就是分流和分压原理，其中转换开关接1或2时测直流电流，其中接1时量程较大；接3或4时测直流电压；转换开关接5时，测
7、电阻。3多用电表电阻挡原理(1)“调零”原理：当红、黑表笔相接时(如图甲所示)，相当于被测电阻Rx0，调节R的阻值，使Ig，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为电阻刻度的零点。因此，欧姆表的零刻度在表盘右端，rRgR是欧姆表的内阻。当红、黑表笔不接触时(如图乙所示)，相当于被测电阻Rx，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是刻度的“”点。(2)中值电阻：RRgr是多用电表电阻挡的内阻，当被测电阻RxRRgr时，通过表头的电流I，即通过表头的电流为满偏电流的一半，此时指针指在刻度盘的中央，所以一般电阻挡的内阻称为中值电阻。(3)刻度不均匀：由I可以知道，不同的
8、Rx对应不同的电流I，如果在刻度盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值，但是，由于Rx与I不是线性关系，所以电阻挡的刻度是不均匀的。【例1】如图所示是欧姆表的工作原理图。(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0(2)这只欧姆表的总内阻为_ ，表针偏转到满刻度的时，待测电阻为_ 。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
9、阻R内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 。答案(1)4.5103 2103 (2)3 0006 000掌握多用电表原理的两点注意(1)多用电表是根据闭合电路欧姆定律I，得到的Rx与电流I一一对应关系。(2)RRgr为欧姆表的内阻。1多用电表是实验室和生产实验中常用的仪器之一，它具有测量电压、电流及电阻等多种测量功能。如图所示是多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将开关S拨到_或_两个位置；若测量电
10、压时只有10 V到50 V两个量程，在测量时选择50 V量程，应将开关S拨到_位置；若测量电流时只有25 mA和100 mA两个量程，在测量时选择25 mA量程，应将开关S拨到_位置。解析在进行电阻测量时，因为欧姆挡的电路与电源连接，则将多掷开关S拨到3或4位置。电压挡要串联电阻分压，不接电源，当多掷开关S拨到5、6时，可以测量电压，串联的电阻越大，电压表的量程越大，则选择50 V量程时，应将开关S拨到6位置。电流挡要并联电阻分压，不接电源。当多掷开关S拨到1、2时，可以测量电流，并联的电阻越小，电流表的量程越大，测量时选择25 mA量程应选择并联较大电阻的电流挡，故开关S拨到2位置。答案34
11、62多用电表测电压、电流和电阻的方法1.测电压、电流(1)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。(2)将红、黑表笔分别插入“”“”插孔。(3)如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测量小灯泡两端的电压。(4)如图乙所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。2测电阻(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零。(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端“0”
12、刻度处。(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。(5)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。【例2】在练习使用多用电表的实验中：(1)某同学连接的电路如图所示。若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_的电流；若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准电阻挡，此时测得的是_的电阻；若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_两端的电压。(2)在使用多用电表的电阻挡测量电阻时，若()A双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率
13、，重新调零后再进行测量C选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30刻度的正中间，则测量值小于25 D欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大解析解题关键在于，当开关断开时，多用电表测量的是电阻；开关闭合时，电表测量的是电压或电流。(1)多用电表作为电流表测电流时应与待测电阻串联，因此测的是流过R1的电流；断开开关，两个电阻串联，此时多用电表作为欧姆表测量的是滑动变阻器R1接入电路的阻值与R2串联之后的总电阻；滑动变阻器的滑片移到最左端时，R1无阻值接入，外电阻就剩一个R2，此时多用电表测的就是R2分得的电压或路端电压。(2)若双手捏住两表笔金属杆，测量值将是人体与待测电阻并
14、联之后的总电阻，测量值将偏小，A选项错误；测量时发现指针偏离中央刻度过大，分两种情况：若偏转角过大，应减小倍率；若偏转角过小，应增大倍率，因此B选项错误；由于欧姆表刻度线右侧稀左侧密，选择“10”倍率挡，在20与30刻度正中间的电阻值应小于250 ，C选项错误。只有D选项正确。答案(1)R1滑动变阻器R1接入电路的阻值和R2串联R2(或电源)(2)D多用电表的欧姆挡使用的五点注意(1)选择适当的量程，选挡时若无法估计待测电阻的阻值，应将选择开关先旋到“1”挡，欧姆调零后，将红黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角较小，再逐渐增大量程，直到指针指在中值电阻附近为止。(2)每改变一次量程，要重新进行欧
15、姆调零，使用同一量程测量不同的电阻时，无须重新调零。(3)测量时待测电阻要同其他元件、电源断开。(4)要尽量利用欧姆表刻度盘的中央部分，估读示数时要考虑刻度不均匀。(5)多用电表用完后，选择开关要旋到交流电压的最高挡或“OFF”挡。2如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。(1)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为_V。(2)如果是用“100”挡测量电阻，则读数为_。(3)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为_mA。解析在题图所示的多用电表表盘中，如果是用10 V直流电压挡测量电压，读数时要找到对应的刻度和量程，读数为6.4 V；用5 mA直流电流挡测量电流时读数为3.20 mA；用“1
16、00”的电阻挡测量电阻，被测电阻的阻值为：读数100 7100 700 。答案(1)6.4(2)700(3)3.20课 堂 小 结知 识 脉 络1个电表多用电表1条关键换挡调零3种常用测电压、电流、电阻1欧姆表的内部电路如图所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r。下列说法正确的是()A欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律B电路图中左侧的表笔为黑表笔C欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D欧姆表表盘的中间刻度值为R中RgR0A欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，A正确；电流从黑表笔出，红表笔进，B错误；“”刻度在刻度盘的左端，C错误；当欧姆表指针
17、指在中间位置时，Ig，所以RxRgR0r，即中间刻度值为R中rRgR0，D错误。2甲、乙两同学使用欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“100”挡，并能正确操作。他们发现指针偏角太小，于是甲就把选择开关旋到“1 k”挡，乙把选择开关旋到“10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零，则以下说法正确的是()A甲选挡错误，而操作正确B乙选挡正确，而操作错误C甲选挡错误，操作也错误D乙选挡错误，而操作正确D指针偏转角度小说明通过表头的电流较小，待测电阻阻值大，所以甲的选挡正确；换挡后，需重新欧姆调零后才能再次测量电阻阻值，所以乙的操作是正确的。3在“练习使用多用电表”的实验中：(1)用多用电表测某
18、电阻，挡位钮指“100”挡，读数时发现指针偏转角度太大，为使测量结果更加准确，则应改用_挡。(2)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“10”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图所示的表盘，被测电阻阻值为_。若将该表选择旋钮置于“5 mA”挡测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为_mA。若将该表选择旋钮置于“250 V”挡测电压，表盘仍如图所示，则被测电压为_V。解析(1)挡位钮指“100”挡，读数时发现指针偏转角度太大，说明示数小，要使示数变大就要选择小倍率的挡位，即用“10”挡。(2)选择旋钮指向多用电表欧姆挡“10”的位置，所测电阻的阻值为1810 180 ；选择旋钮置于“5 mA”挡测电流，读数为2.26 mA；选择旋钮置于“250 V”挡测电压，被测电压为113 V。答案(1)10(2)1802.261134如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度的处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的，则该电阻的阻值为_R。解析由I可知，IgIg，Ig，三式联立得Rx16R。答案16
