高中物理萬(wàn)用表的使用

1、五、練習(xí)使用多用電表(萬(wàn)用表)測(cè)電阻 多用電表是常用的測(cè)量電壓、電流、電阻的儀表。它的問(wèn)世給測(cè)量帶來(lái)了很多方便。熟悉表盤(pán)面上的刻度部分和調(diào)節(jié)部分的用途和功能，并能熟練操作(包括讀數(shù))。弄清多用電表內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)。 會(huì)用多用電表測(cè)電阻，判斷黑盒中電阻連接方式。同時(shí)還要分析歐姆表測(cè)電阻產(chǎn)生的誤差及其原因分析。 對(duì)多用電表的使用要親自動(dòng)手，經(jīng)常實(shí)踐才能熟練掌握，同時(shí)能熟練操作多用電表也是一種技能，是人的素質(zhì)的一個(gè)組成部分。 【重要知識(shí)提示】 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解多用電表的結(jié)構(gòu)，明確多用電表的使用方法，學(xué)會(huì)用多用電表測(cè)電阻。 2多用電表特點(diǎn) 多用電表是一種多用儀表，一般可以用來(lái)測(cè)電流、電壓和電阻。每一測(cè)量

2、項(xiàng)目有幾個(gè)量程。用途廣泛，使用方便，但準(zhǔn)確度稍低。 3實(shí)驗(yàn)器材 多用電表一塊，定值電阻若干(含幾歐、幾十歐、幾千歐多種規(guī)格電阻)，小螺絲刀、電燈泡。 4實(shí)驗(yàn)步驟 (1)機(jī)械調(diào)零：檢查多用表指針是否停在表盤(pán)刻度線左端的零位置，若不指零，可用小螺絲刀旋轉(zhuǎn)定位螺絲。 (2)選檔：先將兩表筆分別插入所對(duì)應(yīng)插孔中，根據(jù)定值電阻大小，旋動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔的合適量程檔。 (3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕，使指針指向歐姆表刻度的零位置。 (4)測(cè)量、讀數(shù)：將紅、黑表筆分別與待測(cè)電阻兩端相接，表針示數(shù)乘以量程倍率，即為待測(cè)電阻的阻值。 (5)重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)。對(duì)其他定值

3、電阻進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要注意每次換檔后都要重新調(diào)零，并將測(cè)定值與標(biāo)定值進(jìn)行比較；對(duì)燈泡、電爐絲或人體電阻測(cè)量時(shí)，注意先粗測(cè)或估計(jì)其阻值，選擇好適當(dāng)量程。 (6)實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”檔或交流電壓最高檔。如果歐姆表長(zhǎng)期不用，應(yīng)取出表內(nèi)的電池。 5注意事項(xiàng) (1)測(cè)電阻時(shí)，待測(cè)電阻要與電源以及其他電阻斷開(kāi)，且不要用手接觸表筆。 (2)合理選擇歐姆檔量程，應(yīng)盡可能使指針指在中央位置附近(指針處在表盤(pán)中央時(shí)讀數(shù)比較準(zhǔn)確)。 (3)換用歐姆檔的另一量程時(shí)，一定要重新進(jìn)行“歐姆調(diào)零”，才能進(jìn)行測(cè)量。 6誤差來(lái)源 測(cè)量值偏大，其主要原因可能是表筆與電阻兩端接觸欠緊而引入接觸電

4、阻，或者在連續(xù)測(cè)量過(guò)程中，表筆接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起電表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)下降，內(nèi)阻增加。如果是高值電阻測(cè)量值偏小，則可能是人體電阻并人造成。歐姆表的刻度是按標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)出，當(dāng)電池用舊了，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均發(fā)生變化，由此會(huì)引起測(cè)量誤差。 【典型范例導(dǎo)析】 【例1】多用電表的表盤(pán)包括哪兩個(gè)部分，它們的作用是什么? 解析多用表的外形表盤(pán)包括刻度和調(diào)節(jié)兩個(gè)部分。如圖3-70所示。 刻度部分：有三條主要刻度線，最上面是一條歐姆表的刻度，零刻度線在最右側(cè)，從右至左讀數(shù)增加，但刻度不均勻；第二條是電壓和電流刻度線，零刻度線在左側(cè)，從左至右讀數(shù)均勻增加；第三條刻度線是交流低壓刻度線，零刻度線在左側(cè)，并且刻度均勻。 調(diào)節(jié)部分

5、 a表針的機(jī)械調(diào)零螺絲：它的作用是使指針指在左側(cè)的零刻度線上，通常調(diào)整第一次后，就不要再輕易動(dòng)它了。少數(shù)情況發(fā)現(xiàn)使用前表針不在零點(diǎn)，要用螺絲刀輕輕調(diào)整。 b選擇開(kāi)關(guān)：它的作用是選擇測(cè)量項(xiàng)目和量程，它帶有箭頭，箭頭所指，表明該表的作用和量程。如圖3-70中選擇開(kāi)關(guān)所指示的，表示該表調(diào)到歐姆檔，×1k量程，讀數(shù)時(shí)應(yīng)將指針的指示數(shù)值擴(kuò)大1000倍。 c歐姆表的調(diào)零旋鈕：它實(shí)際上是一個(gè)可變電阻，它的作用是，在多用表當(dāng)做歐姆表使用時(shí)，將紅、黑表筆直接相接，調(diào)整。指針使之指在歐姆表的零刻線，每次測(cè)量電阻之前都需要用它進(jìn)行調(diào)零。圖示的右下側(cè)是兩只紅、黑表筆的插孔。 下面通過(guò)實(shí)例來(lái)說(shuō)明原理。 【例2

6、】 現(xiàn)有一表頭，滿偏電流Ig=500A，內(nèi)阻Rg=200用它作多用電表的表頭，要求多用電表具有下列各項(xiàng)量程： (1)OlmA的直流電流檔； (2)O10mA的直流電流檔； (3)050V的直流電壓檔； (4)0500V的直流電壓檔； (5)內(nèi)阻為15k的電阻檔。 應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)這個(gè)簡(jiǎn)易多用電表的整個(gè)電路呢? 解析設(shè)計(jì)思路和方案如下： (1)直流電流檔 直流電流檔的電路如圖3-71所示，當(dāng)公共端與lmA端接人被測(cè)電路中時(shí)，量程為I1=lmA，當(dāng)公共端與10mA接人被測(cè)電路中時(shí)，量程為I2=10mA。 當(dāng)公共端與lmA端接人被測(cè)電路時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，再與表頭內(nèi)阻Rg并聯(lián)，由并聯(lián)電阻電路中的電流

7、分配關(guān)系可求出 當(dāng)公共端與10mA端接人被測(cè)電路時(shí)，電阻R1與表頭支路的電阻Rg+R2并聯(lián)，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知： Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1 代入 Ig=500×10一6A，I2=10×10一3A，Rg=200，可得 R2+200=19R1 由、兩式可得 R1=20，R2=180 (2)直流電壓檔 直流電壓檔的電路圖3-72所示。當(dāng)公共端與50V端接人被測(cè)電路，量程為U1=50V；當(dāng)公共端與500V端接人被測(cè)電路時(shí)，量程為U2=500V。虛線框內(nèi)相當(dāng)于表頭，表頭內(nèi)阻Rg= =lOO，表頭嘉偏電壓Ug=IgRg=500×10-6×200V=O

8、1V。 當(dāng)公共端與50V端接人被測(cè)電路時(shí)，由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系，有 R3= =499k當(dāng)公共端與500V端接人被測(cè)電路時(shí)，由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系可得 R4=4999k (3)電阻檔(歐姆檔) 電阻擋的最簡(jiǎn)單的電路如圖3-73所示。電池的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為r。電阻R是可變電阻，也叫調(diào)零電阻。 當(dāng)紅、黑表筆相接時(shí)(短接)(圖甲)，相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx=O，調(diào)節(jié)R的阻值，使，則表頭的指針指到滿刻度，所以刻度盤(pán)上指針在滿偏處定為電阻檔刻度的零點(diǎn)。 當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(shí)(圖乙)，相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx=，電路中沒(méi)有電流，表頭的指針不偏轉(zhuǎn)，此時(shí)指針?biāo)傅奈恢檬请娮铏n刻度的“”點(diǎn)。 當(dāng)紅、黑表筆間接入被測(cè)電阻

9、Rz時(shí)(圖丙)，通過(guò)表頭的電流I=/(r+Rg+R+Rx)，改變Rx，電流I隨著改變。如果在刻度盤(pán)直接標(biāo)出與I對(duì)應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤(pán)上直接讀出被測(cè)電阻的阻值。歐姆表的刻度是不均勻的，在高阻區(qū)，電阻刻度分布越來(lái)越密，在低阻區(qū)，電阻刻度越來(lái)越稀。當(dāng)Rx=R+Rg+r時(shí)，I=，指針半偏，指針指在刻度盤(pán)的中央，稱為中值電阻。歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)阻。 【例3】 一個(gè)多用電表的電池已使用很久了，但轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零旋鈕時(shí)，仍可使表針調(diào)到零歐姆刻度處，這時(shí)測(cè)量出的電阻值R測(cè)與所測(cè)電阻的真實(shí)值R真相比較，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) AR測(cè)=R真 BR測(cè)>R真 CR測(cè)<R真 D無(wú)法判斷 解析

10、電阻調(diào)零時(shí)，；測(cè)量電阻時(shí)，。 所以，電池用久后，減小，由公式知道，I隨之減小，從而指針指示的電阻刻度值偏大，即R測(cè)>R真，應(yīng)選B。 【例4】 歐姆表是由表頭、干電池和調(diào)零電阻等串聯(lián)而成，有關(guān)歐姆表的使用和連接，下面的敘述正確的是 ( ) 測(cè)電阻前要使紅、黑表筆相接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，使表頭指示電流為零； 紅表筆與表內(nèi)電池正極那邊相連，黑表筆與表內(nèi)電池負(fù)極那邊相連； 紅表筆與表內(nèi)電池負(fù)極那邊相連，黑表筆與表內(nèi)電池正極那邊相連； 測(cè)電阻時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)角度越大，待測(cè)電阻阻值越大； 測(cè)電阻時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)角度越大，待測(cè)電阻阻值越小。 A B C D 解析 燃的原理電路如圖3-74所示，由圖可知錯(cuò)，正確。當(dāng)

11、兩表筆間接人待測(cè)電阻Rx時(shí)，通過(guò)表頭電流，測(cè)量前，使紅、黑表筆短接調(diào)零時(shí)，通過(guò)表頭電流最大(滿偏)，對(duì)應(yīng)的電阻刻度值為m。當(dāng)待測(cè)電阻越大，表針偏轉(zhuǎn)角度越小。因此錯(cuò)誤，正確。綜合上面的分析，正確答案為選項(xiàng)B。 【能力跟蹤訓(xùn)練】 1關(guān)于多用電表面板上的刻度線，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是均勻的，可共用同一刻度線 B電阻刻度線是均勻的，且每一檔的測(cè)量范圍都是從0 C交流電壓刻度線是均勻的 D電阻刻度線上的零歐姆刻度線與直流電流刻度的最大刻度線相對(duì)應(yīng) 2用多用電表歐姆檔測(cè)電阻時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ( ) A測(cè)量前必須歐姆調(diào)零，而且每測(cè)一次電阻都要重新歐姆調(diào)零 B為

12、了使測(cè)量值比較準(zhǔn)確，應(yīng)該用兩手分別將兩表筆與待測(cè)電阻兩端緊緊捏在一起，以使表筆與待測(cè)電阻接觸良好 C待測(cè)電阻若是連在電路中，應(yīng)當(dāng)把它先與其他元件斷開(kāi)后再測(cè)量 D使用完畢應(yīng)當(dāng)拔出表筆，并把選擇開(kāi)關(guān)旋到OFF檔或交流電壓最高檔 3歐姆調(diào)零后，用“×10”檔測(cè)量一個(gè)電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極小，正確的判斷和做法是 ( ) A這個(gè)電阻值很小 B這個(gè)電阻值很大 C為了把電阻測(cè)得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“×1"檔，重新歐姆調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量 D為了把電阻測(cè)得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“×100"檔，重新歐姆調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量 4一位同學(xué)使用多用表測(cè)電阻，它在實(shí)驗(yàn)中的主要步驟如下

13、： 把選擇開(kāi)關(guān)撥到“×1"的歐姆檔上； 把表筆插入測(cè)試筆插孔中，先把兩表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕，使指針指在零歐姆處； 把兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較?。?換用“×100"歐姆檔測(cè)量，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)適中，隨即記下電阻數(shù)值； 把表筆從測(cè)試筆插孔拔出后，把多用表放回桌上原處，實(shí)驗(yàn)完畢。 這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意到：待測(cè)電阻與其他元件的電源斷開(kāi)，不用手碰表筆的金屬桿。這個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中還有哪些違反使用規(guī)則的地方? 5用P=U2/R“220V、40W”電燈泡電阻為1210，用多用電表歐姆檔測(cè)得其電阻只有900，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A兩個(gè)

14、電阻值相差懸殊是不正常的，一定是測(cè)量時(shí)讀錯(cuò)了數(shù) B兩個(gè)阻值不同是正常的，因?yàn)闅W姆表測(cè)電阻的誤差大 C兩個(gè)阻值相差懸殊是不正常的，可能是出廠時(shí)把燈泡的功率寫(xiě)錯(cuò)了 D兩個(gè)阻值相差懸殊是正常的，1210是正常工作狀態(tài)(溫度很高)的電阻值，90是常溫下的阻值 6多用電表中“+”孔插_(紅、黑)表筆，電流是從該表筆流-(填“進(jìn)”或“出”)多用電表的，歐姆表內(nèi)部電池的正極是接_(填“紅”或“黑”)表筆的。 8如圖3-77所示為一可供使用的多用表，S為選擇開(kāi)關(guān)，Q為歐姆檔調(diào)零旋鈕?，F(xiàn)在要用它檢驗(yàn)兩個(gè)電阻的阻值(圖中未畫(huà)電阻)。已知阻值分別為R1=60，R2=470k，下面提出了在測(cè)量過(guò)程中一系列可能的操作，

15、請(qǐng)你選出能盡可能準(zhǔn)確地測(cè)定各阻值并符合于多用表安全使用規(guī)則的各項(xiàng)操作，并且將它們按合理順序填寫(xiě)在后面的橫線上空白處。 A旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔×1k(即OHMS×1 k)； B旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔×100； C旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔×lO； D旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔×l； E旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)V1000； F將兩表筆分別接到R1的兩端，讀出R1的阻值，隨后即斷開(kāi)； G將兩表筆分別接到R2的兩端，讀出R2的阻值，隨后即斷開(kāi)； H兩表筆短接，調(diào)節(jié)Q使表針對(duì)準(zhǔn)歐姆檔刻度盤(pán)上的O，隨后即斷開(kāi)。 所選操作及其順序?yàn)?用字母代號(hào)填寫(xiě))：_。(操作

16、總數(shù)應(yīng)視實(shí)際需要而定) 9如圖3-78為多用表歐姆檔的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300A，內(nèi)阻rg=lOO，調(diào)零電阻最大值R=50k，串聯(lián)的固定電阻R0=50，電池電動(dòng)勢(shì)=15V，用它測(cè)量電阻Rx，能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是 ( ) A30k80k B3k8k C300800 D3080 10某人用多用電表按正確步驟測(cè)量一電阻阻值，指針指示位置如圖3-79所示，則這只電阻阻值是_，如果要用這個(gè)多用電表測(cè)量一個(gè)約200的電阻，為了使測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)置于歐姆檔的_。(填“×l”、“×10”、“×100”、“×1k”或“×lOk”)。

17、若選擇開(kāi)關(guān)置于直流電壓25V檔，指針指示的電壓是_V。若選擇開(kāi)關(guān)置于直流電流50mA檔，指針指示的電流是_mA。11、如圖所示為多用表測(cè)量某一電阻、某一電壓或某一電流時(shí)指針在刻度盤(pán)上停留的位置，若選擇旋鈕在（1）“×1k”位置，則所測(cè)量電阻的阻值為_(kāi)k；（2）“10V”位置，則所測(cè)量電壓的值為_(kāi)V；（3）“50mA”位置，則所測(cè)量電流的值為_(kāi)mA?！敬鸢概c提示】 1A、CD 2AB 3B、D 4有兩處違反使用規(guī)則：(1)選擇開(kāi)關(guān)從“×1”檔撥到“×100”檔時(shí)，必須重新調(diào)零；(2)多用表使用后不能把選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆檔。習(xí)慣上應(yīng)置于交流電壓最高檔，以免后者用歐姆檔誤測(cè)交流電壓時(shí)燒壞電表。 5D 6紅，進(jìn)，黑 7中央，偏大 8D，H，F(xiàn)，A，H，G，E或A,H，G，D，H，F(xiàn)，E。(使用多用表的歐姆檔測(cè)電阻，應(yīng)本著以下幾個(gè)原則：(1)恰當(dāng)選擇檔位，使讀數(shù)盡可能在表盤(pán)的中央附近，減小讀數(shù)誤差；(2)調(diào)零，且每換一次檔位應(yīng)重新調(diào)零；(3)讀數(shù)；(4)測(cè)量完畢后，應(yīng)把旋鈕調(diào)至交流電壓高