1、第四节第四节 练习使用多用电表练习使用多用电表 学习目标 1.了解多用电表的基本结构,知道多用电表的测量功能.2.理解多用电表欧姆挡测电阻的原理.3. 会使用多用电表测量电流、电压和电阻,并能测量二极管的正反向电阻 一、多用电表 1指针式多用电表 如图 1 所示是一种指针式多用电表外形图,表的上半部分为刻度显示盘,下半部分是选择开关,开关周围 有测量功能的区域及量程 图 1 2数字式多用电表 如图 2 所示,数字式多用电表的上半部分是读数屏,下半部分为选择开关,数字式多用电表的测量值以数 字形式直接显示 图 2 二、多用电表的使用 1使用前,应调节多用电表的机械调零旋钮,使指针正对电流的零刻度
2、 2使用后,要把选择开关拨至“OFF”挡或“最大交流电压”挡 3使用多用电表测量电压、电流和电阻 (1)测电压: 选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置 将多用电表并联在待测电路两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高 根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值 (2)测电流: 选择直流电流挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置 断开开关,把多用电表串联在电路中,注意电流应从红表笔流入多用电表 (3)测电阻: 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 欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指向“0 ” 测量、读数:将两表笔分别与
3、待测电阻的两端接触,指针示数乘倍率即为待测电阻阻值 一、多用电表欧姆挡的原理 1 多用电表欧姆挡(即欧姆表)由表头、 电源和可变电阻三部分组成, 它的工作依据就是闭合电路欧姆定律 2测量原理 图 3 如图 3 所示,当红、黑表笔间接入被测电阻 Rx时,通过表头的电流 I E rRgR0Rx,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 3内阻:将红、黑表笔短接,调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流 Ig,根据闭合电路的欧姆定律,Ig E rRgR0,故欧姆表内电阻 R 内E IgrRgR0.
4、4中值电阻:当外加电阻 RxrRgR0R内时,电流为 I E RxR0Rgr 1 2Ig,此时电流表指针指在刻 度盘的中央,该电阻叫中值电阻 5欧姆表刻度盘的特点 (1)如图 4 所示,当红、黑表笔短接时,调节欧姆调零旋钮,使电流表指针满偏,所以在电流满偏处标电阻 “0”;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 “” 图 4 (2)I 与 Rx不成正比,欧姆表的刻度不均匀 (3)同一倍率下, 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 把一量程 6 mA、内阻 100 的电流表改装成欧姆表,电路如图 5 所
5、示,现备有如下器材:A.电源 E 3 V(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 5 (1)滑动变阻器选用 (2)红表笔接 端,黑表笔接 端(填“M”或“N”) (3)按正确方法测量 Rx, 指针指在电流表 2 mA 刻度处, 则电阻值应为 ; 若指在电流表 3 mA 刻度处, 则电阻值应为 答案 (1)C (2)N M (3)1 000 500 解析 (1)两表笔直接接触时,调节滑动变阻器的阻值使电流达到满偏 Ig E RgR0,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
6、笔接 N 端,黑表笔接 M 端 (3)电流 I2 mA 时,有 I E RgR0Rx,解得 Rx1 000 .电流 I3 mA 时,I E RgR0Rx,解得 Rx500 . 针对训练 如图 6 所示是把量程为 3 mA 的电流表改装成欧姆表的示意图, 其中电源电动势 E1.5 V 改装 后若将原电流表 3 mA 刻度处定为零阻值位置,则 1.5 mA 刻度处应标 ,1 mA 刻度处应标 . 图 6 答案 500 1 000 解析 欧姆表内阻:R内E Im 1.5 310 3 500 , 电流为 1.5 mA 时,I E RR内 1.5 V R500 0.015 A,解得:R500 ; 电流为
7、 1 mA 时,I E RR内 1.5 V R500 0.001 A,解得:R1 000 . 二、用多用电表测电压、电流和电阻 1多用电表测电压、电流和电阻的注意事项 (1)使用前要机械调零 (2)电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出 (3)测电阻时注意: 测电阻必须把待测电阻隔离 牢记两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零 合理选择量程,使指针尽可能指在中值附近 读数时应乘相应的倍率 欧姆表的表盘刻度不均匀,一般不估读 电池用旧后,电动势会变小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池 2多用电表的读数 (1)读数时要注意读表盘上的哪条刻度线: 欧姆表刻度不均匀,读最上一排刻度线;直流电
8、流、直流电压刻度均匀,读中间刻度线 (2)电压表、电流表的读数要看清选择开关所选择的量程,搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位 数 在练习使用多用电表的实验中: (1)某同学连接的电路如图 7 所示 图 7 若旋转选择开关,使其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 的阻值; 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
9、,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 25 D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)R1 R1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串联的总电阻 选择开关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,电阻 R1被短路,此时多 用电表测得的是电阻 R2两端的电压,也是电源的路端电压 (2)双手捏住两表笔金属杆时,测量值为
10、被测电阻与人体电阻的并联阻值,测量值将偏小,A 错误;测量时 指针若向左偏离中央刻度过大,应增大倍率,B 错误;欧姆表刻度是左密右疏,选择开关对应“10”倍 率,指针位于 20 与 30 正中间时,测量值应小于 250 ,C 错误;欧姆表内的电池使用时间太久,电动势减 小,内电阻变大,虽然完成调零,但测量值将比真实值偏大,D 正确 如图 8 所示为多用电表的刻度盘 若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时, 表针指示如图所示, 则: 图 8 (1)所测电阻的阻值为 ;如果要用此多用电表测量一个阻值约为 2.0104 的电阻,为了使测量 结果比较精确,应选用的欧姆挡是 (选填“10”“100”或“
11、1 k”) (2)用此多用电表进行测量,当选用量程为 50 mA 的直流电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电 流为 mA;当选用量程为 250 mA 的直流电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为 mA. (3)当选用量程为 10 V 的直流电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为 V. 答案 (1)1.5103 1 k (2)30.8(30.730.9 都正确) 154 (3)6.2 解析 (1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值为 15,倍率为“100”,读数为 1.5103 ;测 2.0104 的 电阻时应选“1 k”的欧姆挡 (2)选量程为 50 mA 的直流电流
12、挡测量电流,则每一小格表示 1 mA,测量的精确度为 1 mA,应估读到 0.1 mA(此时为 1 10估读),表针对应的读数为 30.8 mA;选择量程为 250 mA 的直流电流挡测量电流,则每一小格 表示 5 mA,测量的精确度为 5 mA,应估读到 1 mA(此时为1 5估读),表针对应的读数为 154 mA. (3)选择量程为10 V的直流电压挡测量电压, 则每一小格表示0.2 V, 测量的精确度为0.2 V, 应估读到0.1 V(此 时为1 2估读),表针对应的读数为 6.2 V. 三、用多用电表测二极管的正反向电阻 1测二极管正向电阻:将多用电表的选择开关选至低倍率的欧姆挡,调整
13、欧姆零点之后将黑表笔接触二极 管的正极,红表笔接触二极管的负极 2测二极管反向电阻:将多用电表的选择开关选至高倍率的欧姆挡,调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极 管的负极,红表笔接触二极管的正极 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性, 电流正向通过时几乎没有电阻, 电流反向时,电阻很大)完成下列测量步骤: (1)检查多用电表的机械零点 (2)将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔,二极管的两个极分别记作 a 和 b,将红表笔接 a 端时,表 针几乎不偏转,接 b 端时偏转角度很大,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的 (选填“a”或“b”)端 (3)将选择开关拨至
14、电阻“100”挡,进行正确的测量步骤后,发现表针偏角较小为了得到准确的测量结 果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量则该同学应选择 (选填“10” 或“1 k”)挡,然后 ,再进行测量测量后示数如图 9 所示,则测量结果为 图 9 (4)测量完成后,将选择开关拨向 挡位置 答案 (2)a (3)1 k 重新欧姆调零 30 k (4)OFF(或交流电压最高) 解析 (2)将红表笔接 a 端时,表针几乎不偏转,说明电阻很大,测量二极管的反向电阻,接 b 端时偏转角 度很大,说明电阻很小,测量二极管的正向电阻,则 b 端为二极管的负极,a 端为二极管的正极,则为了测 量该二极管的反
15、向电阻,应将红表笔接二极管的 a 端 (3)将选择开关拨至电阻“100”挡,进行正确的测量步骤后,表针偏角较小,说明所选挡位太小,应选择 “1 k”挡,然后重新欧姆调零,再进行测量测量结果为 301 k30 k. (4)测量完成后,将选择开关拨向 OFF 挡或交流电压最高挡位置 四、用多用电表检测电路故障 1电压表检测法 若电路断路,将电压表与电源并联,若有电压说明电源完好,然后将电压表逐段与电路并联,若某一段电 压表指针偏转,说明该段电路中有断点若电路短路,则用电压表逐段与电路并联,某一段电压表示数为 零,则该段电路被短路 2欧姆表检测法 断开电路,用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻,若检
16、测部分示数正常,说明两点间正常;若检测部 分电阻很小(几乎为零),说明该部分短路;若检测部分指针几乎不动,说明该部分断路 如图 10 所示是某同学连接的实验实物图,A、B 灯都不亮,他采用下列两种方法进行故障检查 图 10 (1)闭合开关,应用多用电表的直流电压挡进行检查,选择开关置于 10 V 挡该同学测试结果如表 1 所示, 在测试 c、d 间直流电压时,红表笔应接触 (选填“c”或“d”)根据测试结果,可判断电路中 一定存在的故障是 A灯 A 短路 B灯 B 短路 Ccd 段断路 Ddf 段断路 表 1 测试点 电压表示数 a、b 有示数 b、c 有示数 c、d 无示数 d、f 有示数
17、表 2 测试点 指针偏转情况 c、d d、e e、f (2)将开关断开,再选择欧姆挡测试,测量结果如表 2 所示,那么检查出的故障是 A灯 A 断路 B灯 B 短路 C灯 A、B 都断路 Dd、e 间导线断路 答案 (1)c D (2)BD 解析 (1)应用多用电表判断电路故障,首先要正确使用多用电表,对多用电表而言,电流应从红表笔流入 该表内, 由题图能看出 c 点电势高于 d 点电势, 知红表笔应接触 c 点 由表 1 可知 d、 f 间有示数, 则 dca 电池bf 间无断路,C 错误;若仅灯 A 短路或灯 B 短路,不会造成 A、B 灯都不亮,A、B 错误;若 df 段断路,则与测试结
18、果相符,D 正确 (2)由表 2 可知,c、d 间有一定的电阻但不是很大,灯 A 既不短路也不断路,A、C 错误;d、e 间存在大电 阻,表明 d、e 间导线断路,D 正确;e、f 间电阻为零,则灯 B 短路,B 正确 1(多用电表测电阻)(2020 宜昌市示范高中协作体高二期末)(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧 的电阻 Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中 S 为选择开关,P 为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤 前的字母按合理的顺序填写在横线上 图 11 a旋转 S 使其尖端对准欧姆挡1 k b将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出 Rx的阻值后,断开两表笔 c旋转 S 使其尖
19、端对准欧姆挡100 d将两表笔短接,调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔 e旋转 S 使其尖端对准交流 500 V 挡,并拔出两表笔 根据图 11 所示指针位置,此被测电阻的阻值约为 . (2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 A测电阻时如果指针偏转角过大,应将选择开关 S 拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量 B测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果 C测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开 D测量阻值不同的电阻时都必须重新调零 答案 (1)adbe 1.5104 (2)AC 2(多用电表读数)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于
20、 a 和 b 的位置,如图 12 所示,若多用电表的 选择开关处于下面表格中所指的挡位,a 和b 的相应读数是多少?请填在表格中 图 12 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流 10 mA mA 直流电压 50 V V b 电阻100 答案 2.0 10.0 320 解析 直流电流 10 mA 挡, 读第二行刻度“010”一排, 最小分度值为 0.2 mA, 估读到 0.1 mA 就可以了, 读数为 2.0 mA;直流电压 50 V 挡,读第二行刻度“050”一排,最小分度值为 1 V,估读到 0.1 V 就可以 了,读数为 10.0 V;电阻100 挡,读第一行刻度,测量值等于表盘
21、上读数“3.2”乘以倍率 100,读数为 320 . 3(多用电表欧姆挡测电阻的原理)(多选)(2019 东华高级中学期末考试)欧姆表的内部电路如图 13 所示,已 知电流计的电阻为 Rg,滑动变阻器接入电路的阻值为 R0,电源的电动势和内阻分别为 E、r.下列说法正确的 是( ) 图 13 A欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律 B电路图中左侧的表笔为黑表笔 C欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 D欧姆表表盘的中间刻度值为 R中rRgR0 答案 AD 解析 欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,A 正确;电流从红表笔进,黑表笔出,B 错误;“”刻 度在欧姆表表盘的最左端,C 错误;当欧姆表指针指在中间刻度值时,Ig 2 E R0RgrRx,Ig E R0rRg, 所以RxRgR0r,即中间刻度值为R中rRgR0,D 正确