2013-2014学年高中物理人教版选修3-1同步辅导与检测课件：第2章 第8节 多用电表的原理

1、第8节 多用电表的原理,恒定电流,电流表和电压表都是由小量程的电流表改装而成的，它们可用来直接测电流和电压虽然“伏安法”也可测电阻，但操作不方便，有没有一个仪器直接可以测出电阻呢？它是否也是由小量程电流表改装而成的呢？,一、欧姆表 1内部构造：由_、_、_三部分组成 2原理：欧姆表是依据_制成的，简单结构如图所示,当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，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_值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值,答案：一、1.表头 电源 可变电阻,二、多用电表 1用途：共用一个表头，可分别测量_、_、_等物理量

2、 2最简单的多用电表原理图 如图(1)所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为_使用，接通2时，可作为_使用，接通3时，可作为_使用,答案：1.电压 电阻 电流 2电流表 欧姆表 电压表,3外部结构名称：如图(2)是一种多用电表外形图，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，多用电表内的电流表电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的_或欧姆表电路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,答案：表盘 选择开关 电压表电路 OFF,一、欧姆表及其工作原理 1工作原理 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如下图所示，G是电流

3、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 当红、黑表笔相接时(如下图甲所示)，相当于被测电阻Rx0，调节R的阻值，使 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刻度的零点，(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,当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(如图丙所示)，通过表头的电流 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，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值 当RxRgR

4、r时，I Ig， 指针半偏，令欧姆表内阻R内RgRr，则当指针半偏时，表盘的中值电阻 R中R内RgRr.,2欧姆表的表盘刻度特点 (1)当欧姆表未接入电阻，处于断路状态，即Rx时，电路中没有电流，指针不偏转，故刻度盘最左端为处，故当电路接入电阻后如偏角很小表明被测阻值较大 (2)当欧姆表表笔直接相连，即Rx0时，电路中电流最大，指针满偏，故电阻零刻度在最右端满偏电流处 (3)因Rx与I是非线性关系，故电阻挡表盘刻度不均匀 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,如图所示是欧姆表的工作原理图 (1)若表头的满偏电流为Ig500A，干电池的电动势为1.5 V，

5、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： (2)这只欧姆表的总内阻为_，表针偏转到满刻度 时，待测电阻为_.,解析：(1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500A”的电阻刻度分别为“”和“0”由闭合电路欧姆定律得调零时： 同理可求出，100A,200A,250A,300A,400A时，对应的电阻分别为1.2104 ，4.5103 ，3103 ，2103 ，750 .,点评：此类题目的求解应熟练掌握闭合电路的欧姆定律，利用电流和测量电阻之间的关系来求出电阻刻度的数值，并明确偏转角为指针与左侧零刻度的夹角,(2),变式迁移,若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1

6、.5 V，那么该欧姆表的内阻为_，待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为_.,二、多用电表 1多用电表内部构造 如图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“一”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测量原理 (1)测直流电流和直流电压的原理，就是电阻的分流和分压原理，其中转换开关接1或2时测 直流电流；接3或4时测直流电压；转换开关接5时，测电阻,(2)多

7、用电表电阻挡(欧姆挡)原理 多用电表欧姆挡电路原理如图所示 当待测电阻Rx接入图示电路后形成闭合回路由闭合电路欧姆定律可知，流过新表头的电流为 ，式中r是R1和R2串联后与Rg的并联等效电阻，R是R5和R6串联的等效电阻从此式可解出 .可见，Rx与I有着一一对应的关系，如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值，则就能从刻度盘上直接读出待测电阻Rx的值,多用电表是实验室和日常实验中常用的仪器之一，它具有测量电压、电流和电阻等多种测量功能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_位置；若测量电压时只有10 V 和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：使用欧姆挡时需要电表内接电源，所以3、4为电阻挡；由于串联电阻具有分压作用，所以将灵敏电流计的表头改装成电压表时应串联电阻，故5、6为电压挡，又因串联电阻越大，量程越大，所以在测量时选择50 V量程，应将开关S拨到6位置；由并联电阻的分流作用知1、2为电流挡设1接线柱左侧电阻为R1,1、2间的电阻为R2,1、2两挡测电流的