第四节认识多用电表

第四节认识多用电表学习目标：1.理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理．2．学会用多用电表测量小灯泡的电压、电流及二极管的正、反向电阻．3．会使用多用电表测量电流和电压，知道各个量程存在差异的原因．4．会使用多用电表测量电阻，知道测量电阻的基本方法．5．会使用多用电表查找电路的故障．课标定位重点难点：欧姆表和多用电表的制作原理．易错问题：多用电表的读数．一、欧姆表1．欧姆表是由

改装而成，它内部主要有

、

、．电流表电源滑动变阻器电流表2．欧姆表内部电路如图2－4－1所示，已知电流表内阻Rg.(1)当A、B间电阻R＝0时，调节R1使电流表恰好指针满偏，将此时指针所指的刻度线标为

Ω，由闭合电路欧姆定律知Ig＝

.0图2－4－1(2)保持R1不变，在A、B间接一电阻R时，使电流表指针恰指到满刻度的一半，即

处，则此时R＝

，此处电阻刻度为

，称为中值电阻．(3)当A、B间断开时，电路不闭合，电流表指针指在电流

刻度上，表示此时A、B间的电阻为

.R1＋Rg＋rR中∞0(4)由闭合电路欧姆定律I＝知，每一个电流值都对应一电阻值R，将电流刻度换成电阻刻度，即将电流表改装成

表，就可直接测电阻了．欧姆二、多用电表1．如图2－4－2是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分为

，下半部分是

，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

就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的

或

就被接通．在不使用时，应把选择开关旋到

挡，或交流电压最高挡．表盘选择开关电流表电路电压表电路欧姆表电路“OFF”图2－4－22．如图2－4－3是数字式多用电表，数字电表的测量值以

形式直接显示，使用方便．数字式多用电表内部装有

电路，这样可以使电表对被测电路的影响减到最小，同时还可具有多种其他功能．图2－4－3数字电子三、学会使用多用电表1．用多用电表测小灯泡的电压将多用电表的选择开关旋至

挡，其量程应

小灯泡两端电压的估计值，用两表笔分别接触灯泡两端的接线柱，注意：红表笔接触点的电势应比黑表笔

，根据表盘上有关量程的直流电压标度读数，这就是灯泡两端的电压．直流电压大于高2．用多用电表测量通过小灯泡的电流将多用电表的选择开关旋至

挡，其量程应

通过灯泡电流的估计值．把多用电表

在电路中，注意电流应从

表笔流入电表．直流电流大于串联红3．用多用电表测量二极管的正反向电阻(1)二极管的单向导电性：二极管是一种半导体元件，它的特点是电流从

流入时电阻较小，而从

流出时电阻比较大．(2)欧姆表中电流的方向：多用电表做欧姆表用时，电表内部的电源接通，电流从欧姆表的

流出，通过被测电阻，从

流入．正极正极黑表笔红表笔(3)测量二极管的正向电阻：将多用电表的选择开关旋至

挡，把两表笔直接接触，调节

，使指针指着

，将

表笔接触二极管的正极，

表笔接触二极管的负极，把读得的欧姆数乘以

，即为二极管的正向电阻．低倍率的欧姆调零旋钮“0Ω”红欧姆挡倍率黑(4)测量二极管的反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如×1kΩ)，变挡换位之后，要把两表笔再次直接接触，调节

使指针指着

，将

接触二极管的负极，

接触二极管的正极，把读得的欧姆数乘以

，即为二极管的反向电阻．调零旋钮“0Ω”黑表笔红表笔欧姆挡倍率4．用欧姆挡测量电阻时，指针指在

附近所测得的值比较准确，如果指针偏离中央过远，需．5．多用电表用完后，要将选择开关置于或

．刻度盘中央改变挡位调整倍率并重新调整欧姆零点交流电压最高挡“OFF”挡一、欧姆表的原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图2－4－4所示，G是电流表(表头)，内阻为Rg，满偏电流为Ig.电池的电动势为E，内阻为r.电阻R是可变电阻，也叫调零电阻．1．当红、黑表笔相接时(图2－4－4甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使＝Ig，则表头的指针指到满刻度，所以将刻度盘上指针指在满偏处定为电阻刻度的零点．(r＋Rg＋R)是欧姆表的内阻．图2－4－42．当红、黑表笔不接触时(图乙)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电阻刻度的“∞”点．3．当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙)，通过表头的电流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．4．当Rx＝Rg＋R＋r时，I＝Ig，指针半偏，令欧姆表内阻R内＝Rg＋R＋r，则当指针半偏时，表盘的中值电阻R中＝R内＝Rg＋R＋r.由于I与Rx不成线性关系，欧姆表的刻度是不均匀的，从表盘上看，“左密右疏”，电阻零刻度是电流最大刻度，电阻“∞”刻度是电流零刻度．

特别提醒1．若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内装一节干电池，电动势为1.5V，那么该欧姆表的内阻为多少？待测电阻接入红、黑两表笔间时，指针指在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为多少？做一做答案：300Ω

100Ω二、应用多用电表测电阻1．应用多用电表之前要检查指针是否停在表盘刻度的左端零位置，若不指零，要用小螺丝刀调整定位螺丝使指针指零，否则会引起零误差．2．由于多用电表电流、电压、电阻挡合用一个表头G，指针正常向右偏转时，电流必须从红表笔流入，黑笔表流出，故欧姆挡中黑表笔连接内部电源的正极，红表笔连接内部电源的负极．3．使用欧姆挡测电阻时，要合理选择挡位(即倍率)，使指针尽可能指在R中～4R中的范围内，这样可减小测量误差(因指针偏角太小或太大由电表引起的系统误差太大)；若指针偏角太大，应换低挡位；若指针偏角太小，应换高挡位．这一点与用多用电表测电流、电压不同，在测电流、电压时，要选适当的量程，使指针偏角尽量大一些，测结果比较准确．使用欧姆表测电阻时，每次换挡均要重新欧姆调零，读数时应将指针示数乘以相应倍率．

特别提醒三、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：1．电压表检测法：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，直到找到发生故障的全部可能为止．2．如图2－4－5所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab＝6V，Uad＝0，Udc＝6V，由此可判定 (

)图2－4－5做一做解析：选C.由题目给出的条件可知，电路中有的地方有电压，说明电源是有电压的．由Uab＝6V和Uad＝0可知外电路上bcd段有断点；由Udc＝6V可知外电路上cd段有断点，即L2烧断，而且除L2外，L1和变阻器R都没有与L2同时断开，否则也不存在Udc＝6V.A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．变阻器R断路四、关于晶体二极管晶体二极管是用半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号是，晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通(如图2－4－6甲所示)；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止(如图乙所示)．图2－4－6如图2－4－7所示的欧姆表示意图中，电流表的满偏电流Ig＝200μA，内阻Rg＝100Ω，R0＝0.9kΩ，电源电动势E＝1.5V，电源内阻不计，欧姆表的调零电阻的有效值R是多大？当测量某电阻时，指针恰好在中间位置，则被测电阻R1是多大？当测量电阻R2时，指针恰好指在处，那么电阻R2为多大？例1类型一对欧姆表原理的理解图2－4－7【答案】见解析【点评】欧姆表测电阻的基本原理是闭合电路的欧姆定律，只要搞清欧姆表的电路连接情况，根据闭合电路的欧姆定律很容易求解．1．一个用满偏电流为3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量500Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为多少？变式训练答案：1000Ω 用多用电表的欧姆挡测量一个未知电阻的阻值，若将选择倍率的旋钮拨至“×100Ω”的挡时，测量时指针停在刻度盘0Ω附近处，为了提高测量的精确度，有下列可选择的步骤：类型二多用电表测电阻例2A．将两根表笔短接；B．将选择开关拨至“×1kΩ”挡；C．将选择开关拨至“×10Ω”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0Ω刻度线上；F．将选择开关拨至交流电压最高挡上．将上述中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理的顺序是________(填写步骤的代号)；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如图2－4－8所示，则此未知电阻的阻值Rx＝________.图2－4－8【解析】用多用电表的欧姆挡测未知电阻时，指针停在中值(中心位置)附近时测量误差较小，当用“×100Ω”的挡测量时，指针停在0Ω附近，说明该待测电阻的阻值相对该挡比较小，为了提高测量精确度，应换低倍率“×10Ω”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，这是为了安全，保证多用电表不受意外损坏．如果下次再使用这个多用电表测电流、电压时，一旦忘了选挡，用交流电压最高挡虽然测不出正确结果，但不会把多用电表烧坏．读数为Rx＝16.0×10Ω＝160Ω.【答案】

C、A、E、D、F

160Ω【点评】使用多用电表欧姆挡测电阻时，要熟记操作步骤和注意事项：选择合适的量程，以指针指在中央附近最准确，测量结果不要忘记乘以倍率；每次换量程时必须重新进行欧姆调零；在测量过程中，待测电阻必须从电路中隔离出来，且手不能接触表笔的金属杆；测量完毕，应将选择开关拨至交流电压的最高挡或“OFF”处．2.在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏电阻特性的实验中，安装好如图2－4－9所示的装置．变式训练图2－4－9(1)多用电表的选择开关应置于________挡．(2)向烧杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1，然后向烧杯内加入热水，温度计的示数为60℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值R2，多用电表的倍率应________．解析：(1)因测量的是导体电阻值，所以多用电表选择开关应置于欧姆挡．(2)温度升高到60℃时电阻值要变小，倍率应减小．答案：(1)欧姆(2)减小用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，黑表笔插入多用电表的(－)插孔，则 (

)类型三正确使用多用电表例3A．测电压时电流从红表笔流入多用电表，测电阻时电流从红表笔流出多用电表B．测电压时电流从红表笔流入多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表C．测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流出多用电表D．测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表【解析】多用电表测电压时，红表笔接外部电源的正极，因此，电流应从红表笔流入多用电表，而多用电表测电阻时，红表笔接多用电表内部的电源负极，电流应从红表笔流入多用电表，故选项B正确．【答案】

B【点评】弄清多用电表在进行不同的测量时电源的连接方法，就能较准确地进行判断，值得注意的是，对表头而言，内部和外部的电源极性不同，电流方向不同．3．在使用多用电表欧姆挡测电阻时，下列叙述的要求不必要或不确切的是 (

)A．测每个电阻前，都必须进行欧姆调零B．测量中两手不要与两表笔的金属杆接触C．被测量电阻要和其他元件及电源断开D．测量完毕，选择开关应置于交流电压最高挡或OFF挡变式训练解析：选A.欧姆表测电阻时要进行欧姆调零，但不是每次都要进行，只是在改变欧姆挡的倍率时要进行欧姆调零，因为不同的倍率的调零电阻不相同，选项A正确．按欧姆表使用的有关规定，其他都是必要的．如图2－4－10所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．在下列选项中，符合操作规程的是 (

)类型四用多用电表判断电路故障例4图2－4－10A．直流10V挡B．直流0.5A挡C．直流2.5V挡

D．欧姆挡【解析】因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可．由于电路中电源电动势为6V，所以选用直流2.5V挡也不安全．估测电路中电流，最大值可能为

A＝1.2A，所以选用直流0.5A挡也不对，只有选用直流10V挡．【答案】

A【点评】

(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．4．图2－4－11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测故障：图2－4－11

变式训练(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：①那么选择开关应置于下列量程的________挡．(用字母序号表示)A．2.5V

B．10VC．50V D．250V②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________．(填“a”或“b”