1、第8节 多用电表的原理,【学习目标】 1.知道欧姆表的原理,学会使用欧姆表.2.了解多用电表的电压、电流、欧姆挡是共用一个表头组合在一起的.3.学会用多用电表测电流、电压及电阻.,基础知识,核心要点,学习效果,核心素养,基础知识 探究,教材探究,知识点一,欧姆表,【问题导学】,用电流表可以直接测电流,用电压表可以直接测电压.虽然“伏安法”可以测电阻,但需要的仪器很多,操作很麻烦.欧姆表则可以直接测出电阻.如图所示.,(1)当黑、红表笔短接时如图(甲)所示,调节R的阻值,使指针指到满刻度,则Ig= ,此时表示的黑、红表笔间电阻为多大?,答案:Rx=0.,(2)当黑、红表笔不接触时如图(乙)所示,
2、电路中无电流,指针不偏转,即指向电流表的零点.此时黑、红表笔之间电阻为多大?,答案:无穷大.,(3)当将电阻Rx接在黑、红表笔之间时如图(丙)所示,则通过电流表的电流I与Rx的关系是怎样的?,答案:I= ,一一对应关系.,【知识梳理】 1.组成:由表头、电源、可变电阻和红、黑表笔组成.,2.测量原理: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 值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.,对应的Rx,r+Rg+R1,多用电表,知识点二,【问题导学】,搞家电维修的师傅利用如图所示的一块多用电表便
3、能检查出家用电器出现的各种故障,如电视机无光、无声,收音机收不到无线电信号,洗衣机不转等.请问: (1)多用电表有哪些用途? (2)怎样用它判断有包皮的导线内部有无断点?,答案:(1)主要的用途是测电压、电流、内阻等. (2)若阻值无限大则有断点.,【知识梳理】 1.外形构造:如图所示,使用前应该调整“ ”,使指针指到 刻度.不使用的时候应该把选择开关旋转到 位置.,指针定位螺丝,零,OFF,2.内部电路图:单刀多掷开关接通 时,可作为电流表使用;接通 时,可作为欧姆表使用;接通 时,可作为电压表使用.,1,2,3,4,5,6,思考判断,1.用欧姆表的不同挡测量同一电阻的阻值时,误差大小是一样
4、的.( ) 2.用欧姆表测电阻时,应选择合适挡位,使指针偏角尽量小一些.( ) 3.无论利用多用电表测电阻、测电压还是测电流,电流的流入方向都是“红入黑出”.( ) 4.利用欧姆表测电阻时,每换一次挡都要进行一次欧姆调零,原因是不同的挡位内阻不同.( ) 5.利用多用电表的欧姆挡判断电路故障时,一定要把检测电路的电源断开. ( ) 6.多用电表上电阻的刻度线是不均匀的,电阻值越大,刻度线越密,读数误差越大.( ),核心要点 突破,要点一,欧姆表测电阻的原理,1.欧姆挡测电阻的原理如图所示,(1)测量原理:闭合电路的欧姆定律.,(2)欧姆表由电流表改装而成:通过表头的电流为I= , .,如果将表
5、盘上的电流值改为电阻值,就可以从表盘上直接读出电阻的数值,这样就制成了一个欧姆表. (3)欧姆表的内阻:式中R+Rg+r为欧姆表的内阻. (4)欧姆调零:式中R为变阻器,也叫调零电阻.通过调节它,可以使欧姆表指针指向“0 ”位置.,Rx与电流I,一一对应,2.刻度标注,欧姆挡测量电阻的电路结构 1)欧姆表的内部:电流表、电池、调零电阻串联. 2)外部:被测电阻Rx. 3)全电路的电阻R总=Rg+R+r+Rx. 4)通过欧姆表的电流从红表笔流入,从黑表笔流出.,状元心得,1)Rx与I的这种一一对应关系,既不成正比,也不成反比,所以欧姆表的刻度不均匀.,【例1】 如图所示是欧姆表的工作原理图.,(
6、1)若表头的满偏电流为Ig=500 A,干电池的电动势为1.5 V,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:,思路探究 (1)电阻刻度和电流刻度是根据什么规律确定的对应关系?,答案:(1)4.5103 2103 ,(2)这只欧姆表的总内阻为 ,表针偏转到满刻度的 时,待测电阻为 .,思路探究 (2)欧姆表的总内阻由哪些电阻构成? 答案:由调零电阻,电流表内阻和电池内阻三部分构成.,答案:(2)3 000 6 000,欧姆表原理的关键 (1)欧姆表改装的实质是用均匀的电流显示不均匀的电阻,抓住测任意电阻时电流的表达式,可以进行Rx、内阻、电流的计算. (2)欧姆表的中值电阻等于其内
7、阻,不同倍率对应不同数值.,方法总结,【针对训练1】 (2018辽源高二期中)现有以下器材灵敏电流表:满偏值为6 mA,内阻为100 ; 电池:电动势为3 V,内阻为10 ;另有可变电阻分别为R1:010 的滑动变阻器;R2:09 999 的电阻箱;R3:01 k的电位器. 要求用上述器材组装一个欧姆表,电路如图所示,回答下列问题:,(1)需要的可变电阻是 .(填代号) (2)该欧姆表正中间的刻度值是 . (3)若某次测量中发现指针在1 500 处,则表明此时流过灵敏电流表的电流值是 .,答案:(1)R3 (2)500 (3)1.5 mA,(2)欧姆表的中值电阻等于其内阻,则中间刻度值为500
8、 ;,要点二 多用电表的使用,1.红、黑表笔的连接方法 (1)电流挡串联接入电路,电流从红表笔流进电表,从黑表笔流出. (2)电压挡并联接入电路,红表笔接高电势点,黑表笔接低电势点,电流仍然是“红进、黑出”. (3)使用欧姆挡时,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“红进、黑出”. 2.使用多用电表测电阻的步骤 (1)机械调零:使用前若表针没有停在左端“0”位置,要用螺丝刀转动指针定位螺丝,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,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处. (4
9、)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”挡或交流电压最高挡.,【例2】 (2017哈尔滨高二质检)多用电表是重要的电学仪器之一,广泛用于教学、电器维护、供电等行业. (1)用多用电表测直流电流时,应把选择开关旋至标有 处,并把多用电表 联到被测电路中;若测电压时,应把选择开关旋至标有 处,并把多用电表与被测电路 联;测直流电压和电流时,都必须把红表笔接在 处,即电流从 表笔流进.,解析:(1)测电流应将选择开关拨至电流挡“mA”的位置,并把它串联到被测电路中.若测
10、直流电压,则需将选择开关拨至标有“V”的直流电压挡,并与被测电路并联.不论是测直流电压还是电流,都必须把红表笔接在高电势处,使电流从红表笔流进电表.,答案:(1)mA 串 V 并 电势高 红,(2)如图所示的,三条线分别表示多用电表指针的指示位置.,将多用电表选择开关置于“1”挡,的示数为 ,的示数为. 将选择开关置于直流“50 V”挡,的示数为 V,的示数为V,的示数为 V. 将选择开关置于直流“250 V”挡,的示数为 V,的示数为V,的示数为 V.,解析:(2)将多用电表选择开关置于“1”挡,的示数为14 ,的示数为36 .将选择开关置于直流“50 V”挡,最小刻度为1 V,估读到下一位
11、,即的示数为31.4 V,的示数为20.0 V,的示数为10.0 V.选择开关置于直流“250 V”挡时,最小刻度为5 V,在本位内估读,的示数为157 V,的示数为100 V,的示数为50 V.,答案:(2)14 36 31.4 20.0 10.0 157 100 50,测电阻时应注意的问题,方法总结,(1)选挡后要进行欧姆调零. (2)换挡后要重新欧姆调零. (3)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. (4)被测电阻阻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”挡或交流电压最高挡. (6)若长期不用,应把电池取出.,【针对
12、训练2】 (2018绵阳质检)如图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:,(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2.0 104 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“1 k”). (2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,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的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为V.,核心点拨 (1)指针应指在中间位置附
13、近,测量结果较准确.,解析:(1)对应最上刻度值,示数为15,倍率为“100”,所测电阻阻值为1.5103 ;测2.0104 电阻时应使指针指在中间刻度附近,因此,需选“1 k”的欧姆挡.,答案:(1)1.5103 1 k (2)30.8(30.730.9都正确) 154 (3)6.1,学习效果 检测,1.(多选)关于多用电表,下列说法正确的是( ) A.多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头组装而成的 B.用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻,红表笔的电势都要高于黑表笔的电势 C.多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的 D.用多用电表测电压、电流和测电阻时,电流都是从红
14、表笔流入的,AD,解析:多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头组装而成的,通过选择不同的挡位来实现不同的测量目的,故A项正确.用多用电表无论是测电压和电流时,红表笔的电势要高于黑表笔的电势,而当测量电阻时,红表笔的电势要低于黑表笔的电势,故B项错误.多用电表的电压挡和电流挡是靠外部提供电流的,而欧姆挡具有内置电源,故C项错误.用多用电表测电压、电流和测电阻时,电流都是从红表笔流入的,黑表笔流出的,故D项正确.,2.(2018济宁高二期中)如图所示,用多用电表测量直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入多用电表的“+”插孔,则( ),A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电
15、表 B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表 C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表 D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表,B,解析:图中所示是多用电表的示意图,无论是测电压U还是测电阻R,电流都是从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表,选项B正确.,3.(2018淄博模拟)以下是欧姆表原理的电路示意图,正确的是( ),C,解析:欧姆表的红、黑表笔分别与内部电源的负、正极相连,选项A,B错误;当电路闭合时,电流从电源的正极流向负极,对于电流表电流应从正接线柱(红笔插孔)进、从负接线柱(黑笔插孔)出,选项C正确,D错误.
16、,4.(2018许昌模拟)(多选)关于多用电表的使用,下列做法正确的是( ),CD,A.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡,用图(甲)所示电路,合上开关S,则可测小灯泡两端的电压 B.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电流挡,用图(乙)所示电路,合上开关S,则可测通过小灯泡的电流 C.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图(丙)所示电路,开关S保持断开,则可测小灯泡的内阻 D.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图(丁)所示电路,会观察到此时欧姆表的示数很小,解析:多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡,则为直流电压表,使用时与被测电路并联,注意正接线柱与
17、电源正极相接,图(甲)电路黑表笔应接电源负极,选项A错误;多用电表的选择开关旋至适当的直流电流挡,则为直流电流表,使用时与被测电路串联,注意正接线柱与电源正极相接,图(乙)电路黑表笔应接电源负极,选项B错误;把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,则为欧姆表,使用前选挡、调零,进行调零后,图(丙)电路中开关S保持断开,则可测小灯泡的内阻,选项C正确;把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,图(丁)电路中,二极管正向导通,电阻很小,会观察到多用表的示数很小,选项D正确.,核心素养 提升,(教师备用),学长经验分享,【方法拓展】欧姆表不同倍率的内阻分析 根据闭合电路欧姆定律分析知,欧姆表的
18、总内阻等于欧姆表刻度盘上标出的中值电阻.由此可推知,当欧姆表换倍率更大的挡位后,因为中值电阻增大,所以欧姆表的内阻增大.,【示例】 某同学用以下器材接成图1所示的电路,并将原微安表盘改画成如图2所示,成功地改装了一个简易的“R1k”的欧姆表,使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10 k20 k范围内的电阻时精确度令人满意,表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下:,A.Ig=100 A的微安表一个; B.电动势E=1.5 V,电阻可忽略不计的电池; C.阻值调至14 k电阻箱R一个; D.红、黑测试笔和导线若干;,(1)原微安表的内阻Rg= .,答案:(1)1k,(2)在图1电
19、路的基础上,不换微安表和电池,图2的刻度也不改变,仅增加1个电阻,就能改装成“R1”的欧姆表.要增加的电阻应接在 之间(填“a”“b”或“c”),规格为 ;(保留两位有效数字),答案:(2)a,c 15 ,(3)画出改装成“R1”的欧姆表后的电路图.,解析:(3)画出改装成“R1”的欧姆表后的电路图如图所示.,答案:(3)见解析图,【科学技术社会环境】 数字式多用电表,1.功能 现在的数字多用电表除了具有测量交、直流电压,交、直流电流,电阻等五种功能外,还有数字计算、自检、读数保持、误差读出、二极管检测、字长选择,IEEE-488接口或RS-232接口等功能,使用时要根据具体要求选用.,2.范
20、围和量程 数字多用电表有很多量程,但其基本量程准确度最高.很多数字多用电表有自动量程功能,不用手动调节量程,使得测量方便、安全、迅速.还有很多数字多用电表有过量程能力,在测量值超过该量程但还没达到最大显示时可不用换量程,从而提高了准确度和分辨力. 3.准确度 数字多用电表允许的最大误差不仅要看它的可变项误差,还要看它的固定项误差.选择的时候还要看稳定误差和线性误差的要求是多少,分辨力是否符合要求.一般数字多用表如要求0.000 5级0.002级,至少应有61位数字显示;0.005级0.01级,至少应有51位数字显示;0.02级0.05级,至少应有41位数字显示;0.1级以下,至少应有31位数字显示.,
