1、优质文档优质文档第 8、9 节 多用电表的原理_实验：练习使用多用电表1.欧姆表是依据闭合电路欧姆定律，由电流表改装而成，它由表头、电源和可变电阻三部分组成。2使用多用电表测电阻时，先要进行机械调零，选完挡后，再进行欧姆调零，每次重新选挡后都要重新进行欧姆调零。3利用多用电表可测量电压、电流、电阻，并可应用多用电表判断电路故障、检测二极管的极性及好坏等。欧 姆 表自 学 教 材 1内部电路结构电流表、电池、滑动变阻器三部分组成。2原理欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的。重 点 诠 释 对欧姆表的原理的理解内部电路如图 281 所示，原理是根据闭合回路的欧姆定律测量。(1)刻度不均匀。根据闭合电
2、路欧姆定律 I ，式中 R、r、R g 均ER r Rg Rx为定值电阻，不同的 Rx 对应不同的电流 I，但电流 I 和被测电阻 Rx不是正比关系，所以电阻值的刻度是不均匀的。若在刻度盘上直接标出与电流 I 对应的电阻 Rx 值，就可以从刻度盘上直接读出被测量电 图 281优质文档优质文档阻的阻值。(2)“调零”原理。当两表笔直接接触时，被测电阻 Rx0，调节调零电阻 R，使电流计指针满偏，根据闭合电路欧姆定律：I g ，该处的刻度为电阻挡零位置。ER r Rg(3)中值电阻等于欧姆表内阻。RgrR 是欧姆表的内阻，当被测电阻 RxR grR 时，通过表头的电流 I ，即通过表头的电流为满偏
3、电流的一半，此时指针指在刻度盘的中央，ER r Rg Rx Ig2欧姆表表盘的中间刻度等于欧姆表的内阻。 特别提醒(1)欧姆表的“0”刻度线在刻度盘的最右端，刻度 盘的最左端为“”刻度线。(2)欧姆表的红表笔接内部电源的负极，测量时电流从黑表笔流出，从红表笔流入。1如图 282 所示为欧姆表的原理图，表头内阻为 Rg，调零电阻为 R，电池的电动势为 E，内阻为 r，则下列说法中正确的是( )图 282A它是根据闭合电路欧姆定律制成的B接表内电池负极的应是红表笔C电阻的“”刻度一般在刻度盘的右端D调零后刻度盘的中心刻度值是 rR gR解析：欧姆表的表头是一个电流表，当被 测电阻接入电路，回路闭合
4、，表头就有示数，由欧姆定律可知，表头示数随被 测电阻阻值的改变而改变 。电流应从红笔流入欧姆表，从黑笔流出，多用表作欧姆表使用时， 电源在表内，流入的电流 至电源负极，故红笔应当接电池负极；当两表笔短接时，被测电 阻为零， 电路电流最大，指针指最右端，当两表笔断开，相当于被测电阻，此时电路电流 为零，指 针不偏转，指最左端；调零后，回路电流为 I，指针指中心刻度时 ，回路 电流为 I/2，此 时被测电 阻阻值为 Rx，则有 Er Rg R I2Er Rg R Rx解得 RxrR gR ，就是中心刻度 值。优质文档优质文档答案：ABD多 用 电 表自 学 教 材 1用途共用一个表头，可分别测量电
5、压、电流、电阻等物理量。2最简单的多用电表原理图如图 283 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外形构造如图 284 所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及量程，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相当于对应的仪表。在不使用时，应把选择开关旋到 OFF 挡或交流电压最 图283来源:学.科.网高挡。图 284来源:学科网 ZXXK重 点 诠 释 多用电表的使用方法(1)机械调零：用小螺丝刀轻轻转动表盘中央的指针定位螺丝，使指针处于零位。(2) 选好正确挡位及量程：测量前一定要明确测量的物
6、理量，然后转动选择开关，确定挡位并选择一个合适的量程。(3)正确接入测量电路：正确选好挡位及量程后，将红、黑表笔连入电路。测量电压时要与电路并联。测量电流时要与电路串联。测量电阻时，应将电阻与电路断开后进行，测量前先将多用电表选择开关转至“”挡，选好合适量程后，将两表笔短接，进行欧姆调零。挡位的选择应使测量值尽量靠近表盘中心位置，以减小误差，若需要换挡时，必须重新进行欧姆调零。测量完毕后，应将选择开关置于“OFF” 挡或交流电压的最高挡，并拔出表笔，若长时间不用，还应将电池取出。优质文档优质文档特别提醒多用电表的红表笔连接的是“”插孔，黑表笔 连接的是 “”插孔， 测直流电流或电压时， 电流从
7、红表笔进入电表，从黑表笔流出电表。2如图 285 所示为一个多量程多用电表的电路示意图，下列说法中正确的是( )A开关 S 调到 1、2 两个位置时，测的是电流B开关 S 调到 5、6 两个位置时，测的是电压来源:Z&xx&k.ComC开关 S 调到 3、4 两个位置时，测的是电阻D测电流时，1 位置的量程较小，测量电压时， 6 的位置量程较大解析：开关 S 调到 1、2 两个位置时，是表 头并联了电阻，或表头 图 285串联一个电阻再和另一个电阻并联，是 测电流， A 正确；开关 S 调到 5、6 两个位置时，是表头串联电阻，测的是电压 ，B 正确；开关 S 调到 3、4 两个位置时，是欧姆
8、表，测电阻，C正确；根据串并联知识知测电流时，1 位置的量程较大， D 错误。答案：ABC实验：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，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高。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，把多用表串联在电路中。注意使电流从红表笔流入电表。(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度。3测电阻(1)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。换用不同量程必须重新调零。测量完毕，应把选择开关旋转到“OFF”挡。(2)利用欧姆挡测电阻时
9、，指针偏转过大或过小，误差都比较大，应使指针落在刻度盘的中间区域。4二极管的特点及其电阻测量(1)特点：如图 286 所示，它由半导体材料制成，有两个电极。正极和负极，电流从正极流入时电阻较小，从正极流出时电阻较大，优质文档优质文档即二极管具有单向导电性。 图 286(2)电阻测量：正向电阻较小，反向电阻较大，可用多用电表判断它的正负极或区分它的好坏。测正向电阻：选低倍率欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极。读数乘以倍率即为正向电阻。测反向电阻方法与测正向电阻类似，但应选择高倍率的欧姆挡。5利用多用电表探测黑箱内的电学元件判断元件 应用挡位 现象电源 电压挡 两
10、接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻 欧姆挡 两接线柱正、反接时示数相同二极管 欧姆挡 正接时示数很小，反接时示数很大电容器 欧姆挡 指针先指“0 ”后逐渐增大到 “” ，且越来越慢电感线圈 欧姆挡 示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数6多用电表的使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向。(2)区分“机械零点”与“欧姆零点” 。机械零点是表盘刻度左侧的 “0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0” 位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。(3)测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表
11、应与被测元件串联。(4)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。(5)由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率。(6)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。(7)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。(8)如果调零后表的指针不能指到满刻度，应更换电池。(9)多用电表使用完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF” 挡或交流电压最高挡，如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。7用多用电表判断电路故障电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断
12、芯，灯泡断丝，灯座短路，电阻器内部断路，或接头处接触不良等，检查故障的方法有：优质文档优质文档(1)电压表检测。如果电压表读数为零，说明电压表上无电流通过，可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路；如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则 在并联电路之外无断路或并联路段内无短路。(2)假设法。已知电路发生某种故障，寻求故障在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路知识进行正向推理，推理结果若与题述现象不符合，则故障不在该部分电路；若结果与题述现象符合，则故障可能发生在这部分电路，这样逐一排除，直到找到发生故障处为止。3如图 287 所示为多用电表的示
13、意图，试回答下列问题：图 287(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时，则测量的是：_。(2)当选择开关位置旋至“V” 挡中的“50”挡位时，则测量的是： _。(3)当选择开关位置旋至“” 挡中的“100”挡位时，则测量的是 _。(4)当选择开关位置旋至“” 挡中的“100”挡位时，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么正确的操作步骤依次是：_，_，_。(5)无论用多用电表进行何种( 直流)操作测量，电流都应该是从_ _表笔经_插孔流入电表。解析：需要注意的是：由于测电阻的原理和测电流、 电压的原理不同，当选择开关在此区域时，对应的数值是倍率，而不是量程。当然，倍率越大，测量的电阻
14、也就越大；倍率越小，测量的电阻就越小。由于测量 电阻是根据闭合电路的欧姆定律，每次换挡位时，都会改变闭合电路的阻值，因此换挡后必 须进行欧姆调零。多用 电表在 测量时，要求红表笔要插入“”插孔，黑表笔要插入“ ”插孔， 这样，红表笔在测量电路中，电流应从此处流入多用电表。答案：(1)量程为 010 mA 的直流电流 (2)量程为 050 V 的直流电压 (3) 电阻，其优质文档优质文档大小等于读数100 (4)换挡位1 k 将表笔短接重新进行欧姆调零 将电阻与其他元件断开后可进行测量 (5)红 正用多用电表测电阻例 1 (1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的 电阻 Rx，以下给出的是可
15、能的操作步骤，其中 S 为选择开关，P 为欧姆挡调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上_。图 288a将两表笔短 接，调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出 Rx 的阻值后，断开两表笔c旋转 S 使其尖端对准欧姆挡1 kd旋转 S 使其尖端对准欧姆挡100e旋转 S 使其尖端对准交流 500 V 挡，并拔出两表笔根据如图 288 所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_。(2)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )A测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关 S 拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B测量电阻时，
16、如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D测量阻值不同的电阻时都必须重新调零解析 (1)测量几十千欧的电阻 Rx，我 们一般选择较大的 挡位先粗测，使用前 应先进行调零，然后依据欧姆表的示数，再更换挡位，重新调零，再进行测量；使用完毕应将选择开关置于 OFF 位置或者交流电压 最大挡，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值 30 k。(2)使用欧姆挡当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位；反之应换较大的挡位，A 正确；利用欧姆表测电阻时，因使用表内 电源，故电阻不能在通路时测试，C 正确。优质文档优质文档答
17、案 (1)cabe 310 4 (2)AC用多用电表检测电路故障例 2 图 289 是某同学连接的实验实物图，闭合开关 S 后，发现 A、B 灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：图 289(1)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_挡。(用字母序号表示)A2.5 V B10 VC50 V D250 V在测试 a、b 间直流电压时，红表笔应接触_( 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_。(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
18、断路 Dd、f 段断路(2)用欧姆挡检查：测试前，应将开关 S_(填断开或闭合)。测量结果如下表所示，由此可以断定故障是_。A灯 A 断路 B灯 B 断路C灯 A、B 都断路 Dd、e 间导线断路思路点拨优质文档优质文档(1)电压表的量程既要大于电源的电动势，还要保证测量时示数明显。(2)使用欧姆挡时，指 针偏角越大，说明电阻越小，指 针偏角越小，说明电阻越大。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(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
19、压表的量程必须大于电源的电动势，为 了示数明显，其量程不宜 过大。本题中电源的电动势为 6 V，故选 10 V 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 fb ac d 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， 说明也不是灯 B 断路；接 d、e 间时有电阻
20、无穷大，可以断定是 d、e 间导线 断路。答案 (1)B a D (2)断开 D借题发挥 (1)判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程的选取。(2)在确认无电压的情况下，才能用多用电表的欧姆挡判断故障，而且要将待测元件与电路断开。用多用电表检测“黑箱”问题例 3 现有一个电学黑箱，有 A、B、C 、D 四个接线 柱，如图2810 所示。若用多用电表的电压挡和电阻挡分别做三次测量，发现两接线柱间测量结果如下：U ABU ACU AD1.5 V；U BCU BDU CD0；R BC4 ，R BD3 ，R CD5 ，试判断箱内电路的最简结构(电阻无并联的情况 )。图 2
21、810思路点拨 判断黑箱内元件的连接，要根据外部电压、电阻的测量结果来做出判定，采用各个击破的方式来画出内部结构，然后分析所画结构图是否符合题意，直到所画图符合题意要求为止。解析 (1)由电压测量知，B、 C、D 三点等电势，A 点电势比它们高出 1.5 V，只有一节电池，正接 线柱在 A 点，在 B、C、D 三点间无电池；(2)由电阻测 量 可知，B、C 、D 三接线端均有电阻，如 图 所示，由测优质文档优质文档量结果可知：R1R 24 ，R 1R 33 ，R 2R 35 解得：R 11 ，R23 ，R 32 。答案 见解析借题发挥 随堂基础巩固 来源:学科网 ZXXK1在使用多用电表时，以
22、下说法正确的是( )A在测量电阻时，为了便于测量，应用手将表笔的金属杆与被测电阻两端捏紧B在测一未知电压时，应首先用交流电压或直流电压的最高挡估测，再换用合适的挡位细测C测某一电阻的电流时，选择电流挡后，应将两表笔直接同电阻两端连接起来D用完后，应将选择开关拨到交流电压的最高挡或 “OFF”挡解析：选项 A 会使人体电阻并 联在被测电阻两端；测电流时，电表应串联在被测电路中，故选项 A、C 错误，B 、D 正确。答案：BD2欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，正确的叙述是( )A测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零B红表笔与表内电池正极相接，黑表笔与表内电池负极相连接C红表笔与表内电池负极相接，黑表笔与表内电池正极相连接D测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越大解析：每次测量电阻之前都要进行电阻调零，所以 A 正确；由欧姆表内部结构可知 B错 C 对 ；测电阻时，表针偏转角度越大，说明通过表头的电流越大，待测电阻值越小，故 D 错。
