第2章第4节认识多用电表

1、第四节熟悉多用电表原理用途学习目标1.了解欧姆表的结构和刻度特点, 理解欧姆表测电阻的原理.重点 2.学会使用欧姆表测电阻.重点 3.理解并掌握多用电表的工作原 理.重点、难点4.掌握使用多用电表测电压、电 流及判断二极管的质量和极性,会 用其探索简单黑箱中的电学元件 及连接方式.重点、难点先填空知识脉络国测量电压测电流-网量电阻|欧姆,零一判断二极管的质号及极性 使用注而而多用电表的原理1 .构造：指针式多用电表由表头、测量电路、转换开关以及红、黑测量表堇等组成.2 .内部电路：如图2-4-1所示图 2-4-1转换开关功能量程比拟接入1或2电流表接1端量程大接入3或4电压表:R3<R4

2、时,接4里程大3.测直流电流和直流电压的原理就是电路的分流和分压原理.4 .测电阻原理1多用电表测量电阻的原理电路如图 2-4-2所示,其中R为可变电阻称为血 零电阻.2当红、黑表笔直接接触时,被测电阻 Rx = 0,调节R值使电流计的指针达 到满偏,即Ig=E/r+Rg+ R,所以偏流表满偏刻度处为电阻的零刻度线.图 2-4-23当红、黑表笔不接触时,相当于被测电阻 Rx='.电流表指针指零,所以 电流表零刻度处是电阻的“Y位置.4当红、黑表笔间接入某一电阻 Rx时,电流表中的电流I = 匚0,R+ Rg+ r+ Rx因调零后R+Rg+r保持不变,所以Rx与I 一一对应.假设在电流表

3、刻度盘上直接 标出与I相对应的Rx值,就可以从刻度盘上直接读出 Rx值了.再判断1 .利用多用电表既可以测电流、电压、电阻,还可以判断电路故障.,2 .多用电表是借助了闭合电路欧姆定律和申、 并联电路的特点制成的.,3 .用欧姆表测电阻,指针摆动的角度越大,那么被测电阻越大.X后思考多用电表直流电压挡、电流挡和电阻挡的内部电路的组成各是怎样的？【提示】1直流电压挡由表头和分压电阻串联组成.2直流电流挡由表头和分流电阻并联组成.3电阻挡由表头、电源、调零电阻等串联组成.合作探讨探讨1:观察多用电表,发现欧姆表刻度盘的刻度是不均匀的, 这是为什么？【提示】欧姆表的改装是根据闭合电路的欧姆定律, 用

4、表头中的电流替代待测电阻,由|=-/.；可以知道,电流与待测电阻Rx有一一对应关系, Rx+ R+Rg+r但不是正比关系,所以刻度不均匀.探讨2:当欧姆表的指针指在刻度盘的正中央时, 被测电阻Rx的值是多少？E 1E【提小】根据 Ig=Q , , p,olg= D I r ID ID,斛得 Rx=Rg+ r+R,称Rg十r十R 2Rg十r十R十Rx为中值电阻.核心点击1 .欧姆表的原理如图2-4-3所示图 2-4-3欧姆表的测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律,所以通过表头的电流为：I = QEh , RX与电流I 一一对应,故可以将表盘上的电流值改为电阻 Rx+ R+ Rg+ r值,就可以从

5、表盘上直接读出电阻的数值,这样就制成了一个欧姆表.其中, R也叫调零电阻,R+ Rg+r为欧姆表的内阻.2.欧姆表的刻度标注刻度标注方法标注位置“0红、黑表笔相接调节调零电阻使指针满偏被测电阻Rx= 0满偏电流Ig处OO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Rx=r+R+Rg刻度盘正中央Rx红、黑表笔接RxIx=, | D EeRx与Ix 一(r 十 R十 Rg JtF Rx一对应与Rx对应 电流Ix处1.以下说法中正确的选项是()A.欧姆表的每一挡的测量范围都是 0B.用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时,误差大小是一样的C.用欧姆表测电阻,指

6、针越接近刻度盘中央,误差越大D.用欧姆表测电阻时,选不同挡位时,指针越靠近右边误差越小【解析】 欧姆表的每一挡的测量范围是 08,所以A对；用不同挡的欧 姆表测量同一电阻的阻值时,误差大小是不一样的,所以 B错；用欧姆表测电 阻,指针越接近刻度盘中央,误差越小,所以 C、D错.【答案】A2 .如图2-4-4所示为多用电表的简单原理图,那么：图 2-4-4(1)中选择开关置于 点时,可用来测量电压,测量某电池两端的电压时,要将红表笔接电池的 极,电流从 表笔流入多用电表.(2)中选择开关置于 点时,可用来测量电流,接入电路后,电流从表笔流入多用电表.(3)中选择开关置于点时,可用来测量电阻,测量

7、时应先将表笔短接,调节表上的某旋钮,使指针指到表盘上的示数为 处,此时电流从表笔流入多用电表.【导学号：620320221【解析】(1)测量电压时,多用电表相当于一个电压表,是表头 G串联个分压电阻而得到的,应选择开关应置于C点,红表笔要接电池的正极,电流从红表笔流入多用电表；(2)电流表是表头G并联一个分流电阻而得到的,应选择开关应置于A点,测量电流时,电流从红表笔流入多用电表；(3)欧姆表是由表头G串联一可变电阻及电池而得到的,应选择开关应置于B点,可用来测量电阻,测量时应先将红表笔短接,调节调零旋钮,使指针指到表盘上电阻0 浏,此时电流从红表笔流入多用电表.【答案】(1)C 正 红(2)

8、A 红(3)B 零 红3.如图2-4-5所示是把量程为3 mA的电流表改装成多用电表的结构示意图, 其中电池电动势E=1.5 V,经改装后,假设将原电流表3 mA刻度处的刻度值定为 零位置,那么2 mA刻度处应标 Q, 1 mA处应标 Q.图 2-4-5【解析】电流表满偏电流Ig = 3 mA = 3X10-3 A,当将红、黑表笔短路时,电路的总电阻为(Rg+R0 + r),其中Rg是电流表内阻,R0是调零电阻,r是电池内阻,我们将(Rg+R0+r)叫做多用电表内阻,用 R内表小,R内=1= 500 Q.2 E315指针在2 mA处,设待测电阻为Rx,那么21g=2X10-3=1.5 ,3Rx

9、+R 内Rx+5001得Rx= 250 Q 2 mA刻度处应标250鼾旨针在1 mA处,设待测电阻Rx ,那么Rg3E315=1X10-3=,得 Rx = 1 000 0那么 1 mA 处应标 1 000 Q.Rx' +R内Rx' +500【答案】250 1 000(1便用欧姆挡测电阻时,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浦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和电源提供的.多用电表的使用先填空1 .使用多用电表测量电压(1)选择直流电压挡适宜的量程一(2)将电表与被测电路并联.2 .使用多用电表测量电流(1)选择

10、直流电流挡适宜的量程.(2)将被测电路导线卸开一端,把多用电表用携在电路中,让电流从红表笔流入电表.(3)读数时,首先要认清刻度盘上的量也3 .用多用电表测电阻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 内电源的正版.选好量程后,先欧姆调零.然后测量.测量完毕,应把选择开关 旋转到OFF挡.用多用电表测电压、测电流以及测电阻时,电流都是从红表笔流入电表,从 黑表笔流出电表.4,用多用电表判断二极管的质量及极性晶体二极管有两个电极,一个叫正极,一个叫负极,二极管正向电阻比拟小, 反向电阻比拟大,多用电表可以判断二极管的质量3区分它的正、负极.再判断第5页1 .使用多用电表

11、欧姆挡测电阻时,指针摆动角度越大,测量越精确.(X)2 .欧姆表的每一挡的测量范围都是 08 .(,)3 .利用同一个挡位测不同阻值的电阻时要重新调零.(X)后思考多用电表使用前,应调整什么位置,其目的是什么？【提示】用螺丝刀调节表盘中央的定位螺丝,使指针指在表盘刻度左端的 零位置.合作探讨探讨1:如图2-4-6所示,多用电表分别测量什么?图 2-4-6【提示】 甲测电压,乙测电流.探讨2:多用电表测电阻时两表笔的接法及电流的流向怎样？【提示】 使用欧姆挡测电阻时,红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极,电流仍然是 “红进、黑出.核心点击1.使用多用电表测电阻的步骤(1)机械调零：

12、使用前假设表针没有停在左端“ g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“酸J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)测另一电阻时重复(2)(3)(4).(6)实验完毕,应将选择开关置于 “ OFF当或交流电压最高挡.2 .测电阻时应注意的问题(1)选挡后要进行欧姆调零.(2)换挡后要重新进行欧姆调零.(3)被测电阻要与电源、其他元件别离,不能用手接触表笔的金属杆.(4)被测电阻阻

13、值等于指针示数乘以倍率.(5)使用后,要将两表笔从插孔中拔出,并将选择开关旋至“OFF当或交流电 压最局挡.(6)假设长期不用,应把电池取出.4 .根据题目要求填空.(1)图2-4-7甲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2030 Q的定值电阻,测量的某些操作步骤如下：调节可调部件 ,使电表指针停在 位置；调节可调部件K,使它的尖端指向 位置；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.图 2-4-7(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图乙所示,该电阻 的阻值为.【解析】(1)多用电表使用前

14、,应先检查指针是否指在表盘左边的零刻度处,假设没有指0时,应调整指针定位螺丝S,使指针指到左端的0刻度处.部件K是选择开关,由于所测电阻较小,调整它使它的尖端指向欧姆挡的“ X 1 挡.部件T是欧姆调零旋钮,调整它可以使指针指向表盘右边的零刻度处.(2)此时多用电表的读数为 20X 1 k 0= 20 k Q.【答案】(1)S左端的“面度欧姆挡的“X挡T右端的“0刻度(2)20 k Q5 .如图2-4-8所示为多用电表的刻度盘.假设选用倍率为“X 100欧姆挡测电阻时,表针指示如下图,那么：【导学号：62032121图 2-4-8第7页1所测电阻白阻值为 Q;如果要用此多用电表测量一个阻值约为

15、2.0X 104 Q的电阻,为了使测量结果比拟精确,应选用的欧姆挡是 您 填 “X 10 “X 100 或 “X 1 k.2用此多用电表进行测量,中选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流时, 表针指于图示位置,那么所测电流为 mA;中选用量程为250 mA的直流 电流挡测量电流时,表针指于图示位置,那么所测电流为 mA.3中选用量程为10 V的直流电压挡测量直流电压时,表针也指于图示位置, 那么所测电压为 V【解析】1欧姆表读数：对应最上一行刻度值为 15,倍率为“X100,读数为1.5X 103 Q；测2.0X 104 Q电阻时应选“X 1 k的欧姆挡.2选50 mA的直流电流挡,那么每一

16、大格表示 10 mA,每一小格表示1 mA,1 一测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA此时为而估读,指针对应的读数为30.4mA;选择量程为250 mA的直流电流挡,那么每一大格表示 50 mA,每一小格表1小5 mA,测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA此时为5估读,指针对应的读 5数为152 mA.选才¥ 10 V的直流电压挡,那么每一大格表示 2 V,每一小格表示0.2 V,测1八量的精确度为0.2 V,应估读到0.1 V此时应为2估读,指针对应的读数为6.1 V 【答案】11.5X 103 X1 k 230.430.330.7 都正确153152154都正确36.

17、16.如图2-4-9所示A、B、C为黑箱上的三个接点,任意两个接点问最 多接两个元件,可能的元件有电池、电阻和二极管.用多用电表判断黑箱内有无 电池,操作方法是：用多用电表的 挡检测,确定黑箱内没有电池.用多用电表的欧姆挡测量各接点的电阻,其结果：黑表笔接B点、红表笔接C点时阻值很小,反接时阻值很大；A、B间正、反接时阻值均为R;黑表笔接A点、 红表笔接C点时阻值比AB间阻值R略大.反接时阻值很大.请在图中画出黑箱 内一种可能的电路.图 2-4-9【解析】 用多用电表判断黑箱内有无电池,操作方法是：用直流电压挡测 各对接点间的电压,假设任意一组接点间均无电压,那么说明黑箱内没有电池；对电 阻来

18、说,无论红、黑表笔怎样接,电阻值都不变,所以 AB间接有电阻；对二极 管来说,正向电阻很小,而反向电阻很大,所以 BC间接有二极管.【答案】 直流电压 黑箱内元件如下图多用电表的欧姆挡使用的“三个关注(1)选择适当的量程,选挡时假设无法估计待测电阻的阻值,应将选择开关先 旋到“X1挡,欧姆调零后,将红、黑表笔分别接到电阻两端,假设指针偏角较 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,要重新进行欧姆调零,使用同一量程测量不同的电阻 时,无需重新调零.(3)要尽量利用欧姆表刻度盘的中央局部,估读示数时要考虑刻度不均匀.学业分层测评(十一)熟悉多用电表(建议用时：45分

19、钟)学业达标1 .有一个多用电表,其欧姆挡的四个量程分别为： “X 1 “X 10 “X 100 “x 1k,某同学把选择开关旋到“X 100挡测量 一未知电阻时,发现指针偏转角很大,为了减小误差,它应该 ()A.换用“X 1 k挡,不必重新调整调零旋钮B .换用“X 10挡,不必重新调整调零旋钮C.换用“X 1 k挡,必须重新调整调零旋钮D .换用“X 10挡,必须重新调整调零旋钮【解析】某同学把选择开关旋到“X 100挡测量一未知电阻时,发现指针偏转角很大,即读数较小,所选量程较大,应换用较小挡位,所以A、C错误.而换挡时必须重新调零,所以B错误,D正确.【答案】D2 .用一个满偏电流为1

20、0 mA,内阻为40 皿电流表,一个电动势为1.5 V、 内阻为1.的干电池和一个可变电阻组装成一个欧姆表,可变电阻应选 A. 020 QB, 050 QC. 0100 QD, 0200 Q【解析】设当表头满偏时,接入的阻值为 Rx,那么,-Rg+ r + Rx所以 Rx= ErRg=?5140合 109 QI g0.0 1所以只能选D.【答案】D3 .关于欧姆表,以下说法正确的选项是A.欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的8 .由于电流和电阻成反比,所以刻度盘上的刻度是均匀的C.使用欧姆表时,选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接,进 行电阻调零,换挡后不必重新调零D.假设测量时指针偏角

21、较小,应换用较小倍率挡测量【答案】 A4,使用多用表的欧姆挡测导体电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金 属杆,那么造成测量值A .比真实值大B .比真实值小C.与真实值相等D.可能比真实值大,也可能小【解析】 两手同时接触两表笔金属杆时,相当于被测导体两端并联上一个第10页电阻,即测量值变小.【答案】 B9 .用多用电表测量直流电压 U和测量电阻R时,假设红表笔插入正+ 插孔, 那么A.测电压U时红表笔电势高,测电阻 R电流从红表笔流出B.不管测电压U还是测电阻R,都是红表笔电势高C.测电压U电流从红表笔流入,测电阻 R电流从红表笔流入D.测电压U电流从红表笔流出,测电阻 R电流从红表笔流出

22、【解析】 用多用电表测量直流电压 U时,多用电表就是电压表,电流从红表笔流入,黑表笔流出,用多用电表测量电阻R时,多用电表内部有电源,电流也是从红表笔流入,黑表笔流出,故 C正确、D错误.测电压时电流源于 外电路的电压,红表笔电势高,测电阻时电流源于内电路的电压,红表笔电势低, A、B错误.【答案】 C10 某同学在探究规格为“ 6 V 3 W的小电珠伏安特性曲线实验中：在小 电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻, 那么应将选择开关旋至的 挡位是【导学号：62032023A.直流电压10 VB.直流电流5 mAC.欧姆X 100D,欧姆X 1U2 62【解析】 由小电珠的规格可知其

23、电阻 R=1T = W Q=12 R故应将选择开 L 3关旋至欧姆挡“X1,D正确.【答案】 D11 多项选择调零后,用“X 10挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度 极小,正确的判断和做法是A.这个电阻值很小12 这个电阻值很大第11页C.为了把电阻测得更准一些,应换用“X 1挡,重新调零后再测量D.为了把电阻测得更准一些,应换用“X 100挡,重新调零后再测量【解析】 表针偏角极小,说明欧姆表电路中的电流太小, 待测电阻的阻值 很大.应换用大倍率挡.假设偏角太大应换小倍率挡.故应选 B、D.【答案】BD8 .晶体二极管是电子电路中的常用元件,用多用电表欧姆挡可粗略测量它 的好坏.如图2-

24、4-10所示,是用多用电表欧姆挡X10.测试三只二极管的示意 图,由图可知哪个图中的二极管是好的,哪端为它的正极,正确的选项是 图 2-4-10A.甲,aB.乙,aC.丙,bD.乙,b【解析】晶体二极管的正向电阻很小,而反向电阻很大.由甲、乙、丙测量结果可知,乙图二极管是好的,a端为正极,故B正确.【答案】B水平提升9 .如图2-4-11所示为多用电表欧姆挡原理的示意图, 其中电流表的满偏电流 为300 ab内阻rg=100 Q,调零电阻最大阻值 R=50 k Q,串联的固定电阻R0 =50 Q电池的电动势E=1.5 V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是图 2-4-11A. 30 k

25、蠢80 k QB. 3 k M8 k QC. 300 k Q-800 k QD. 30 000 k 38 000 k Q【解析】此题考查欧姆表的测量原理,可根据欧姆表原理求出欧姆表的中 值电阻,跟中值电阻相当的电阻就是能准确测出的阻值范围.EER0 + R + r g + R 中 2 R0 + R + r g .i第12页其中 R中 = R0+R+rg.,1 E ,由于此题当电流表半偏时,Jg= ,所以,2 2RE 1.5R 中=r=6 = 5 k Q .【答案】 B10 .如图2-4-12所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标点.在开 关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路

26、故障,需要检测的有：电源、 开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.图 2-4-12(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应中选 用多用电表的 挡.在连接点1、2同时断开的情况下,应中选用多用电表的挡.(2)在开关闭合的情况下,假设测得 5、6两点间的电压接近电源的电动势,那么 说明 可能有故障.(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤.【解析】(1)在1、2两点接好的情况下,应中选用多用电表的电压挡,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆挡.(2)说明5、6两点可能有故障.(3)调到欧姆挡；将红,黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作；测量

27、小灯泡的电阻,假设电阻无穷大,说明小灯泡有故障.【答案】 (1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)调到欧姆挡.将红、黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作.测量小灯泡的电阻,假设电阻无穷大,说明小灯泡有故障.11 .用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值,假设将选择倍率的旋钮拨至第13页“X 100 '的挡时,测量时指针停在刻度盘 0 Q附近处,为了提升测量的精确 度,有以下可供选择的步骤：A.将两根表笔短接B.将选择开关拨至“X 1 k 0挡C.将选择开关拨至“X 10 0挡D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数E.调节调零电阻,使指针停在0刻度线上F.将选择开关拨至交流电压

28、最高挡上图 2-4-13将上述步骤中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理顺序是 (* 写步骤的代号)；假设操作正确,上述D步骤中,指针偏转情况如图2-4-13所示, 那么此未知电阻的阻值 Rx=.【解析】用多用电表的欧姆挡测未知电阻时,指针停在中值 (中央位置)附近时测量误差较小,当用 “X100 G的挡测量时,指针停在0 Q附近,说明该 待测电阻的阻值相对该挡比拟小,为了提升测量精度,应换低倍率“X10 d的 挡来测量,换挡之后,必须重新调零,之后再接入未知电阻进行测量和读取数据, 测量后假设暂时不使用此多用电表,应将选择开关置于交流电压最高挡上,这是为了平安,保证多用电表不受意外损坏,如下