多用表的原理和使用

阜宁县第一高级中学高二物理组•教学目标：•1．掌握电阻档（欧姆表）原理，即利用闭合电路欧姆定律方法测量电阻的阻值。•2．了解多用电表的性能，知道多用电表的原理。•3．学会应用多用电表测量电压、电流和电阻。提出问题能利用这个表头测电阻吗?GABRRgIgU电压表GABRRgIgI电流表例1.如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻7.5Ω,A、B为接线柱.(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？(2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?(3)如果把任意电阻R接在A、B间,R的值与电流表读数I有什么关系?R1ABEr导线电阻R2142Ω5mA1505.1IR通过以上计算同学们有何启发？如何将电流表转换成直接测量电阻的仪表？谈谈你的设想。1505.1IR将电流表的“10mA”刻度线标为“0Ω”，“5mA”刻度线标为“150Ω”，其它电流刻度按的规律转为电阻的标度，这样，电流表就改装成了直接测电阻的仪器。如图所示，这就是一个最简单的欧姆表的电路原理图。实际的欧姆表就是在这个原理的基础上制成的。1、内部电路一、欧姆表+-红表笔插入“+”插孔，但与内部电源的负极相连。这样做的目的是——使所有的电表都统一为：电流从“+”插孔流进。合作探究2、欧姆表测电阻的原理设电流表G的满偏电流为I，内电阻为r，电池的电动势为E，内阻为r,调零电阻为R。，被测电阻为R则有：xggER+r+r+Rg。xI=由上式可知R取某一值时，总有一个I值与之对应，因此电流强度I的大小就可以表示R的大小。xx一、欧姆表一、欧姆表051015ΩΩ20304050100200500∞1K051015ΩΩ20304050100200500∞1K051015ΩΩΩΩ20304050100200500∞1K3、表盘刻度原理一、欧姆表3、表盘刻度原理①电阻零刻线：将红、黑表笔短接，此时待测电阻Rx的值为0，调节欧姆调零旋钮，使电流表满偏，指针指右端电阻零刻线处。注意此时电流最大为Ig。此过程叫欧姆调零电阻为0电流最大3、表盘刻度原理一、欧姆表rRREIgg0红、黑表笔不接触时，此时待测电阻Rx为无穷大，电流表不偏，指针指左端电阻∞刻线处。注意此时电流最大为0。所以表盘电阻刻度由0—∞，不均匀。电阻为∞电流为0①电阻零刻线3、表盘刻度原理一、欧姆表②电阻刻度是不均匀的③中值电阻红、黑表笔之间接待测电阻R中，若电流表指针恰好指刻度正中央。则此时电流为Ig/2。则有：待测电阻Rx的值为0时，电流表满偏，此时电流最大为Ig。则有：即：中值电阻等于多用表的总内电阻。中RrRREIgg02rRREIgg0联立两式解得：rRRRg0中①电阻零刻线3、表盘刻度原理一、欧姆表②电阻刻度是不均匀的2501000例2、把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图如下,其中电池电动势E=1.5V.经改装后,若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置,将0mA刻度处的刻度值定为”∞”位置,则2mA刻度处应标欧,1mA刻度处应标欧.跟踪演练：如图所示，是一个量程为5mA的电流改装成的欧姆表，电池电势E＝1．5V。改装后，将原电流表5mA刻度处的刻度确定为0位置。在图中括号内标出欧姆表的＋、－插孔。若在两表笔之间接入一未知电阻Rx时，表针恰好指在刻度盘正中位置，则Rx=________。左－右＋300ΩGABR2＋－GABR＋－＋－GABR1GR1R2R213A电压表电流表和欧姆表都有一个表头能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢?思考与讨论二、多用电表6B1AG2345ASE1E26B1AG2345ASE1E2开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?1、2为电流表3、4为欧姆表5、6为电压表电流：1大电压：6大R1．．G．．．R21mA10mA12R1．．G．R26．．R3R4．52.5V10VR1．．G．R24．3．．RR×1×10电流档电路欧姆档电路电压档电路合作探究多用电表原理165432表头“Ω”调零旋纽机械零点调节旋纽黑表笔转换开关红表笔二、多用电表指针式万用表数字式万用表数字式兆欧表二、多用电表表盘分清三条刻度线所测量的物理量最下面的一条刻度线分布不均匀（开始阶段较密集），是用来测交流电压的．最上面的刻度线右端标有“0”，从右向左，刻度线依次变密，是用来测电阻的；中间的刻度线共50个小格，分布均匀，是用于测电流和直流电压的；二、多用电表选择开关多用电表的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程．将多用电表的选择开关转到电流（压）档，多用电表相当于一个电流（压）表，其使用方法和读数与电流（压）表相同．当选择开关旋转到电阻档，就可以测电阻了．电流（压）档上标示为量程，欧姆档上标示为倍率．二、多用电表机械调零用小螺丝刀调节表盘下方的机械调零螺丝，使表针指在刻度左边“0”的位置，再把表笔插入相应的插孔。二、多用电表三、实验—1.测电压2、把多用电表并联在电路中，且红表笔接高电势，黑表笔接低电势,即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。1、选择开关置于直流电压档:在电压大小未知的情况下，应先用大量程进行初步测定。3、根据表盘上相关量程的直流电压标度读数。三、实验—2.测电流2、把多用电表串联在电路中，且红表笔接高电势，黑表笔接低电势,即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。1、选择开关置于直流电流档:在电流大小未知的情况下，应先用大量程进行初步测定。3、根据表盘上相关量程的直流电流标度读数。欧姆档的测量步骤1．机械调零．检查多用电表的指针是否停在表盘零刻度线，若不指零，可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处．2．选择合适挡：用欧姆档测电阻时指针指到中央附近读数比较准确，因此所选倍率应使指针指到中央附近。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欧姆表零刻度线位置。4．测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，如果指针在中央附近，表针示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。如果指针靠近左右两端，可根据“大电阻用大档，小电阻用小档”规律选择合适倍率后重新调零，按步骤3、4进行．5．多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。大电阻用大档小电阻用小档换档重新调零测量完毕旋离示数不用估读示数要乘倍率三、实验—3.测电阻记笔记上15∞-—～V～＋－A-V-Ω2.51050250500V～V__2.51050250500100105A__OFFΩ×1K×100×10×11、选择档位2、插入两个表笔并短接3、转动调零旋钮Ω6、用毕档位开关放置在0FF档4、断开表笔接入待测电阻5、读出电阻数值R按顺序点击各项电阻的测量R=15×10=150Ω1．测电阻时要把选择开关置于档。“”2．选择合适的倍率档，使指针在附近。中值电阻3．每次换档后必须重新。电阻调零4．测电阻前，必须把待测电阻同其它电路。断开5．不能用两手同时握住两表笔的测电阻。金属部分6．测量电阻时，若指针偏角过小，应换倍率的档进行测量；若指针偏角过大，应换倍率的档进行测量。较大较小7．测完电阻，要拔出表笔，并把选择开关置于或交流电压最高档。“OFF”8．欧姆表内的电池用旧了，用此欧姆表测得的电阻值比真实值。偏大注意事项三、实验—3.测电阻记笔记上1、一学生使用多用表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处．他的主要实验步骤如下：1．把选择开关扳到“×1K”的欧姆档上．2．把表笔插入测试管插孔中，先把两根表笔接触，旋转调零旋扭，使指针指在电阻刻度的零位上．3．把两根表笔分别与某一等测电阻的两端相接，发现这时指针读数较小．4．换用“×100”的欧姆档，发现这时指针偏转适中．随即记下欧姆数值．5．这表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕．这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆．这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？答：换用欧姆档的量程时，要重新调整调零旋扭．多用表使用后不能把选择开关置于欧姆档．当堂检测2、使用中值电阻是25欧（“1”挡）的万用表测量两个定值电阻（已知它们的阻值约为R1=20欧和R2=30千欧），在下列的一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。A.转动选择开关使其尖端对准“1K”挡B.转动选择开关使其尖端对准“100”挡C.转动选择开关使其尖端对准“10”挡D.转动选择开关使其尖端对准“1”挡E.转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡F.将两表笔分别接触R1的两端，读出阻值后，随即断开，G.将两表笔分别接触R2的两端，读出阻值后，随即断开，H.将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的“0”刻度。所选操作的合理顺序是：。DHFAHGE3、如图所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：A．用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；B．用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；C．用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。你认为以上测量中不妥的有：（填序号）abAC答：A中不能用电阻档直接测量含源电路的电阻；C中可能会造成短路。4、根据试题要求填空。（1）图1为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20-30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：①调节可调部件，使电表指针停在位置；②调节可调部件K，使它的尖端指向位置；③将红、黑表笔分别插入“+”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件，使电表指针指向位置。（2）在用多用表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图2所示，该电阻的阻值为Ω。×1kS左端的“0”Ω挡的×1T右端的“0”TSK（写成20k给分）20.0k5、用多用表测量直流电压和测电阻时A、前者电流从红表笔流入多用表，后者电流从红表笔流出多用表B、前者电流从红表笔流入多用表，后者电流从红表笔流入多用表C、前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流出多用表D、前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表6、用多用表的欧姆档测电阻，下列说法中哪些是正确的A、测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零B、每次换挡后必须电阻调零C、待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其它元件断开，再进行测量D、两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此，应当用两只手分别将两个表笔与电阻紧紧在捏在一起7、用欧姆表“R×10”挡，测量一个电阻的阻值，调零以后，用表笔紧接电阻的两端，发现表的指针偏转角度极小，正确的判断和作法是A、这个电阻阻值很小B、这个电阻阻值很大C、为了把电阻值测得更准一些，应换用R×1挡重新欧姆调零再测量D、了把电阻值测得更准一些，应换用R×100挡重新欧姆调零再测量A.把开关旋到×10档．B.把开关旋到×100档．C.把待测电阻接到两表笔间，在表盘上读数．D.短接两表笔，调节调零旋钮，使表针指向0Ω处．E.根据选档和读数，算出并记录下值．8、一块万用表的表盘中间部分的刻度如图所示.有一个阻值约为500Ω的待测电阻．现在用万用表的欧姆档对它进行测量．请你在以下步骤中挑出所需的步骤，并按正确的操作顺序排列起来．（只填选项字母）答：。测出此电阻的值为Ω。A、D、C、E5209、如图是一个万用表的刻度盘，当万用表选择开关置于“30mA”档时，测出的电流强度为；当选择开关置于“12V”档时，测出的电压为;当选择开关置于“×100Ω”档时，测出的电阻为。036100Ω20.0mA8.0V5KΩ50Ω10、多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图中a、b所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a，则被测电阻的阻值是