高中物理 第4章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 第3讲 多用电表的原理与使用学案 鲁科版选修

1、第3讲多用电表的原理与使用目标定位1.理解并掌握多用电表的工作原理.2.学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻.3.学会用多用电表检查电路的故障一、多用电表的原理1主要构造表头G是一只直流灵敏电流计表头与电阻、拨动开关等组成不同的测量电路2工作原理(1)多用电表测直流电流和电压是利用电阻的分流和分压原理(2)多用电表电阻挡测电阻是利用闭合电路的欧姆定律(3)多用电表的结构：当选择开关拨至触点1或2，表头与电阻并联，所以1、2为电流挡，由于串联阻值的大小不同，量程也不同，1的量程较大当选择开关拨至触点3或4时，表头与电阻串联，所以3、4为电压挡由于串联阻值的大小不同，量程也不同当选择开关拨至触点

2、5时，接通内部电源，此时为欧姆挡(如图1所示)图1二、操作实践练习使用多用电表1电压、电流的测量(1)选择直流电流挡或电压挡合适的量程(2)把多用电表串联或并联到电路中进行测量，注意使电流从红表笔进入电表，从黑表笔流出电表2电阻的测量(1)先把开关旋到电阻挡的适当倍率，将红、黑两表笔的金属部分直接相连(短接)，然后调节调零旋钮，使偏转的指针恰好停在“电阻挡”刻度线的零刻度处(2)将红、黑表笔搭在电阻两端，读取表盘指针所指“电阻挡”刻度线的示数，指针的示数再乘以相应的倍率，即为所测电阻阻值.一、多用电表测量电阻的原理(欧姆表的原理)1欧姆表测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律(如图2甲所示)，所

3、以通过表头的电流为：I，Rx与电流I一一对应，故可以将表盘上的电流值改为电阻值，这样就制成了一个欧姆表其中，R也叫调零电阻，RRgr为欧姆表的内阻2当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻“”(如图2乙所示)；当红、黑表笔短接时，调节欧姆调零电阻，使电流表指针满偏，所以在电流满偏处标电阻“0” (如图2丙所示)图23I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀4欧姆表偏角(偏角是指相对零电流位置或左端的“”刻度而言的)越大，表明被测电阻越小5中值电阻：当外加电阻RxrRgR时，电流为IIg，此时电流表指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻二、用多用电表测电

4、流、电压和电阻1测量前首先进行机械调零，使用前若表针没有停在左端的“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零然后将红表笔插入“”插孔，黑表笔插入“”插孔2测量时应把选择开关旋到相应的测量挡位和量程上，读数时要读跟选择开关的挡位相应的刻度盘上的示数多用电表的面板上半部为表盘，下半部为选择开关.3多用电表测电压、电流使用多用电表测电压、电流，应将选择开关旋到合适的挡位，使指针处于联偏值的左右，可使读数更准确一些测电流时应将表串联在电路中，测电压时，应将表并联在电路中，且电流都从红表笔流进，从黑表笔流出4多用电表测量定值电阻(1)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

5、适挡位.(2)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“0”刻度处(3)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(4)换倍率测另一电阻时需要再一次进行欧姆挡调零，即需要重复(1)(2)(3)(5)实验完毕，两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，若长期不用，应把电池取出5注意事项(1)测电压、电流时，读表盘的中间刻度线要看清选择开关所选择的量程，弄清楚每一小格表示多少，确定应读到的有效数字的位数(2)测电阻时注意：选挡后要进行欧姆调零，换挡后要重新欧姆调零.欧姆表选挡时应合理选择倍率，让指针指到中央刻度线

6、附近，读数较为准确.被测电阻要与电源、其他元件分离；不能用手接触表笔的金属杆典例精析例1把一量程6mA、内阻100的电流表改装成欧姆表，线路如图3所示，现备有如下器材：A.电源E3V(内阻不计)；B.滑动变阻器0100；C.滑动变阻器0500；D.红表笔；E.黑表笔图3(1)滑动变阻器选用_(2)红表笔接_端，黑表笔接_端(3)电流表2mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为_答案(1)C(2)NM(3)1000解析(1)两表笔直接接触时，调节滑动变阻器阻值使电流达到满偏Ig，解得R0400，故滑动变阻器应选C；(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端；

7、(3)电流I2mA时，有I，解得Rx1000.例2为确定某电子元件的电气特性，做如下测量(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择_倍率的电阻挡(填：“10”或“1k”)，并_再进行测量，多用表的示数如图4(a)所示，测量结果为_.(a)(b)图4(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池(动电势为6V)、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路如图(b)所示添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到_挡(填“直流电压10V”或“直流电压50V”)答案(1)10欧姆调零70(

8、2)连线如图直流电压10V解析(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“10”倍率的电阻挡，并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如题图(a)所示，测量结果为70.(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路本实验中使用多用电表测电压，电动势为6V，选择开关应调到直流电压10V挡例3如图5所示为一多用电表表盘图5(1)如果用直流10V挡测量电压，则读数为_V.(2)如果用直流100mA挡测量电流，则读数为_mA.(3)如果用“100”挡测电阻，则读数为_.答案(1)6.6(2)66(3)800解析电压、电流读数时

9、用中间刻度线，电压表读数为6.6V，电流表读数为66mA，欧姆表读数用上面刻度线，读数为800.多用电表测量原理1如图6所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E1.5V，改装后，原来电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标为_，1mA刻度处应标为_图6答案2501000解析因为R内500，I1，2103A，所以Rx1250.因为I2，1103A，所以Rx21000.多用电表的使用和读数2某同学利用多用电表做了以下实验：(1)使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下：把选择开关旋到“100”的欧姆挡上；把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧

10、姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度线上；把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；换用“10”的欧姆挡，随即记下欧姆数值；把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，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，那么该学生在实验中有哪些操作是错误的？(三个错误)错误一：_；错误二：_；错误三：_.(2)如图7所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为_；测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为_mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为_V.图7答

11、案(1)错误一：换用“10”的欧姆挡，应该换用“1k”的欧姆挡错误二：换挡后没有进行欧姆调零错误三：使用完后没有将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡(2)17004723.5解析(1)错误一：在用“100”挡位置测量时，指针偏转较小，说明所测电阻阻值较大，为了减小读数误差，应使指针向右摆动，所以应该换用“1k”的欧姆挡位；错误二：换挡后，还要重新进行欧姆调零；错误三：使用多用电表结束后，还要将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡(2)若用“100”挡测电阻时，指针读数为：1701001700若用量程100mA测直流电流时，读数为：4710mA47mA若用量程50V测直流电压时，读数为

12、23.5V.题组一欧姆表的原理1一个用满偏电流为3mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500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()A1000B5000C1500D2000答案A解析本题主要考查对欧姆表的原理的理解设欧姆表的内阻为R内，由欧姆定律知：3103A，1.5103A，所以R内500，E1.5V，又1103A，所以Rx1000.2如图1是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为()图1A4RB5

13、RC10RD16R答案D解析当进行欧姆调零时，根据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即Ig，当测量阻值为R的电阻时，有，设待测电阻阻值为R，则有，联立各式即可得到结论3如图2所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig300A，内阻Rg100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E1.5V，内阻r0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_色按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx_k，若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将_(填“变大”、“变小”或“不变”)图2答案红5

14、变大解析由I及Ig，且指针指中央，IIg150A，联立解得Rx5k；因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大题组二多用电表的使用4甲、乙两同学使用多用电表欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“100”挡，并能正确操作他们发现指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“1k”挡，乙把选择开关旋到“10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零则以下说法正确的是()A甲选挡错误，而操作正确B乙选挡正确，而操作错误C甲选挡错误，操作也错误D乙选挡错误，而操作正确答案D解析在使用多用电表的欧姆挡时一定要先进行欧姆调零，再测量；同时为了减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近，即要合理地选择倍率挡位5

15、用多用电表的欧姆挡(1k)检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明()A二极管加有正向电压，故测得电阻很小B二极管加有反向电压，故测得电阻很大C此时红表笔接的是二极管的正极D此时红表笔接的是二极管的负极答案BC题组三多用电表的测量和读数6为了测量某一个电阻Rx的阻值：某同学先用多用电表粗测其电阻用已经调零且选择开关指向欧姆挡“100”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡“_”挡位(填“1k”或“10”)，然后_，再次测量电阻Rx的阻值，其表盘及指针所指位置如图3所示，则此段电阻Rx的电阻值为_.测量完毕，断开红、黑表笔，将选择开

16、关指向_图3答案10把红、黑表笔对接进行欧姆调零110“OFF”挡或交流电压最高挡7用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，若将选择倍率的旋钮拨至“100”的挡时，测量时指针停在刻度盘0附近处，为了提高测量的精确度，有下列可供选择的步骤：A将两根表笔短接B将选择开关拨至“1k”挡C将选择开关拨至“10”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最高挡上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_(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4所示，则此未知电阻的阻值是Rx_.图4答案CAEDF1608在

17、练习使用多用电表的实验中(1)某同学连接的电路如图5所示图5若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_的电流；若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_的电阻；若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_两端的电压(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若()A双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B测量时发现指针向左偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量C选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25D欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大答案(1)R

18、1R1和R2串联R2(或电源)(2)D解析(1)当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，多用电表与R1串联，此时多用电表测得的是通过R1的电流切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2的串联总电阻选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，且滑动变阻器的滑片移至最左端时，电阻R1被短路，此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压(2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，应偏小，A选项错误；测量时指针若向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，B选项错误；选择开关对应“10”倍率时，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250 ，C错误；电池用时间太久

19、，电动势减小，虽然完成调零，但中值电阻偏小，测量时读数将比真实值偏大，D选项正确9用如图6所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：图6(1)旋动部件_，使指针对准电表的“0”刻线(2)将K旋转到电阻挡“100”的位置(3)将插入“”、“”插孔的表笔短接，旋动部件_使指针对准电阻的_(选填“0刻线”或“刻线”)(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成读数测量A将K旋转到电阻挡“1k”的位置B将K旋转到电阻挡“10”的位置C将两表笔的金属部分分别与被测电

20、阻的两根引线相接D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准答案(1)S(3)T0刻线(4)ADC解析用多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心旋动指针定位螺丝S，使指针对准电流的“0刻线”然后旋动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使指针对准满偏刻度(即电阻的“0刻线”)，接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，例如，本题就要从“100”挡位更换到“1 k”挡位. 题组四用多用电表检查电路故障

21、10如图7所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻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下列选项中符合操作规程的是()图7A直流10V挡B直流0.5A挡C直流2.5V挡D欧姆挡答案A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行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的最大值可能为ImA1.2A，所以选用直流0.5A挡也不对，只能选用直流10V挡11如图8为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间，bc间、cd