多用電表 市賽獲獎

第八節(jié)多用電表學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解并掌握歐姆表和多用電表的制作原理．2．學(xué)會用多用電表測量小燈泡的電壓、電流及二極管的正、反向電阻．重點難點：歐姆表和多用電表的制作原理．易錯問題：多用電表的讀數(shù)．課標(biāo)定位一、歐姆表1．歐姆表是由

改裝而成，它內(nèi)部主要有

、

、

．電流表電源電阻電流表2．歐姆表內(nèi)部電路如圖2－8－1所示，已知電流表內(nèi)阻Rg.(1)當(dāng)A、B間電阻R＝0時，調(diào)節(jié)R1使電流表恰好指針滿偏，將此時指針?biāo)傅目潭染€標(biāo)為

Ω，由閉合電路歐姆定律知Ig＝ .圖2－8－10(2)保持R1不變，在A、B間接一電阻R時，使電流表指針恰指到滿刻度的一半，即處，則此時R＝

，此處電阻刻度為

稱為中值電阻．(3)當(dāng)A、B間斷開時，電路不閉合，電流表指針指在電流

刻度上，表示此時A、B間的電阻為

.(4)由閉合電路歐姆定律 知，每一個電流值都對應(yīng)一電阻值R，將電流刻度換成電阻標(biāo)度，即將電流表改裝成

表，就可直接測電阻了．R1＋Rg＋rR中0∞歐姆二、多用電表如圖2－8－2是一種多用電表外形圖，表的上半部分為表盤，下半部分是選擇開關(guān)，周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域及量程．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表內(nèi)的電流表電路就被接通，選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓擋或電阻擋，表內(nèi)的電壓表電路或歐姆表電路就被接通．在不使用時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到“

”擋或交流電壓最高擋．OFF

圖2－8－2三、多用電表的使用練習(xí)1．測電壓(1)選擇直流電壓擋合適的

．(2)將電表與被測電路

，并要注意電表的極性．量程并聯(lián)2．測電流(1)選擇直流電流擋合適的量程．(2)將被測電路導(dǎo)線卸開一端，把多用表

聯(lián)在電路中．(3)讀數(shù)時，首先要認(rèn)清刻度盤上的

．串最小分度3．測電阻(1)要將選擇開關(guān)扳到

擋上，此時紅表筆連接表內(nèi)電源的

極，黑表筆連接表內(nèi)電源的

極．選好量程后，先

，然后測量．測量完畢，應(yīng)把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到

擋．(2)用多用電表測電壓測電流及測電阻時，電流都是從

表筆流入電表，從

表筆流出電表．歐姆負(fù)正調(diào)零OFF紅黑4．二極管的特點及其電阻測量(1)特點：如圖2－8－3所示，它由

材料制成，有兩個電極．半導(dǎo)體圖2－8－3(2)電阻測量：正向電阻

，反向電阻

，可用多用電表判斷它的

或區(qū)分它的

，二極管具有單向?qū)щ娦裕苄『艽髽O性好壞一、歐姆表測電阻的原理1．原理(如圖2－8－4所示)圖2－8－42．刻度標(biāo)注(1)“0Ω”標(biāo)注：當(dāng)紅、黑表筆相接時(圖2－8－4甲)，此時被測電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使表頭達到滿偏電流，即Ig＝ ，這時整個電路中的總電阻為歐姆表的總內(nèi)阻，R內(nèi)＝r＋R＋Rg，因此時Rx＝0，所以滿偏電流Ig處應(yīng)標(biāo)注0Ω.(2)“∞Ω”標(biāo)注：當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(圖乙)相當(dāng)于被測電阻Rx＝∞，電流表中沒有電流，表頭的指針不偏轉(zhuǎn)，此時指針?biāo)傅奈恢檬菤W姆表刻度的“∞”點．(3)其他刻度的標(biāo)注：當(dāng)紅黑表筆間接入一電阻Rx時，如圖丙所示，由閉合電路的歐姆定律有I＝ ，每一個電流值對應(yīng)一個阻值Rx，將電流刻度轉(zhuǎn)換成電阻標(biāo)度，就將電流表改裝成了歐姆表．由

可知，I與Rx不成簡單的反比關(guān)系，所以歐姆表的刻度是不均勻的．

特別提醒二、多用電表測電阻的方法1．使用多用電表測電阻的步驟(1)機械調(diào)零：使用前若表針沒有停在左端“0”位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動調(diào)零定位螺絲，使指針指零．(2)選擋：估計待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的合適擋位．(3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕，使指針指在表盤右端“0”刻度處．(4)測量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，表針示數(shù)乘以量程倍率即為待測電阻阻值．(5)測另一電阻時重復(fù)(2)(3)(4)．(6)實驗完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋．2．測電阻時應(yīng)注意的問題(1)選擋后要進行歐姆調(diào)零．(2)換擋后要重新歐姆調(diào)零．(3)被測電阻要與電源、其他元件分離，不能用手接觸表筆的金屬桿．(4)被測電阻阻值等于指針示數(shù)乘以倍率．(5)使用后，要將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋．(6)若長期不用，應(yīng)把電池取出．1．合理選擇量程，使指針盡可能指在中間刻度線附近，一般應(yīng)在R中～4R中的范圍內(nèi)．2．測量時指針的偏角指的是偏轉(zhuǎn)到的位置和測量前的位置的夾角，所以偏角大，電阻小，偏角小，電阻大．特別提醒3．選擋時若無法估計待測電阻大小則應(yīng)將選擇開關(guān)旋到“×1”擋，歐姆調(diào)零后，將紅、黑表筆分別接到電阻兩端，若指針偏角太小，則逐漸增大量程，直到指針指到中值電阻附近為止

．

三、用多用電表判斷電路故障電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導(dǎo)線斷芯，燈泡斷絲，燈座短路，電阻器內(nèi)部斷路，或接頭處接觸不良等，檢查故障的方法有：1．電壓表檢測：如果電壓表讀數(shù)為零，說明電壓表上無電流通過，可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)有短路；如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)電路之外無斷路或并聯(lián)路段內(nèi)無短路．2．假設(shè)法：已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障在何處時，可將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運用電路知識進行正向推理，推理結(jié)果若與題述現(xiàn)象不符合，則故障不在該部分電路；若結(jié)果與題述現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，這樣逐一排除，直到找到發(fā)生故障的全部可能為止．有一可供使用的多用電表，S為選擇開關(guān)，Q為歐姆擋調(diào)零旋鈕．現(xiàn)在要用它檢測兩個電阻的阻值．已知阻值分別為R1約為20Ω，R2約為30kΩ，下面提出了在測量過程中一系列可能的操作，請你選出能盡可能準(zhǔn)確地測定各阻值和符合多用電表安全使用規(guī)則的各項操作，并且將它們按合理順序填寫在后面的橫線上的空白處．圖2－8－5為歐姆擋表盤刻度的示意圖例1類型一用多用電表測電阻圖2－8－5A．旋動S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k；B．旋動S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100；C．旋動S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×10；D．旋動S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1；E．旋動S使其尖端對準(zhǔn)1000；F．將兩表筆分別接到R1的兩端，讀出R1的阻值，隨后即斷開；G．將兩表筆分別接到R2的兩端，讀出R2的阻值，隨后即斷開；H．兩表筆短接，調(diào)節(jié)Q使表針對準(zhǔn)歐姆擋刻度盤上的0，隨后即斷開．所選操作及其順序為(用字母代號填空)：________.(操作步驟可以重復(fù)選用)．【思路點撥】應(yīng)用多用電表測電阻雖然方便，但是如果操作不當(dāng)，也會出現(xiàn)明顯的測量誤差，本題中兩個被測電阻差別很大，測量的關(guān)鍵是分別選擇合適的倍率，并按照正確的測量步驟進行．【解析】

多用電表測量電阻時，量程的選擇以指針中央附近時讀數(shù)較準(zhǔn)確，由表盤中值示數(shù)約15Ω可知，測約為20Ω的R1的電阻時，只能選“×1”擋；測約為30kΩ的R2時，應(yīng)選擇“×1k”擋，并且在每次選定量程后，都必須將兩表筆短接，進行歐姆擋調(diào)零，所以題目中所給操作H需要重復(fù)選用．在測量過程中對R1與R2測量的先后沒有什么限制，但測量完畢后，選擇開關(guān)必須旋離歐姆擋，撥到交流電壓()最高擋或“OFF”處，所以合理的操作及順序為AHGDHFE或DHFAHGE.【答案】

AHGDHFE或DHFAHGE1．甲、乙兩同學(xué)使用歐姆擋測同一個電阻時，他們都把選擇開關(guān)旋到“×100”擋，并能正確操作．他們發(fā)現(xiàn)指針偏角太小，于是甲把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋，乙把選擇開關(guān)旋到“×10”擋，但乙重新調(diào)零，而甲沒有重新調(diào)零，則以下說法正確的是 (

)變式拓展A．甲選擋錯誤，而操作正確B．乙選擋正確，而操作錯誤C．甲選擋錯誤，操作也錯誤D．乙選擋錯誤，而操作正確答案：D2－8－6所示的歐姆表示意圖中，電流表的滿偏電流Ig＝200μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω，R0＝1.4kΩ，電源電動勢E＝1.5V，電源內(nèi)阻不計，歐姆表的調(diào)零電阻的有效值R是多大？當(dāng)測量某電阻時，指針恰好在中間位置，則被測電阻R1是多大？圖2－8－6例2類型二歐姆表原理的應(yīng)用【答案】

6kΩ

7.5kΩ【思維總結(jié)】

(1)歐姆表原理是全電路歐姆定律，因此有關(guān)計算，要依據(jù)歐姆定律；(2)表針偏轉(zhuǎn)角度與電流成正比．2．若指針指在滿偏位置的處，被測電阻R2是多大？若指針指在滿偏位置的處，被測電阻R3是多大？答案：2.5kΩ

22.5kΩ變式拓展

如圖2－8－7所示電路的三根導(dǎo)線中，有一根是斷的，電源、電阻器R1、R2及另外兩根導(dǎo)線是好的．為了查出斷導(dǎo)線，某學(xué)生想先用多用電表圖2－8－7例3類型三用多用電表判斷電路故障

的紅表筆連接在電源的正極a，再將黑表筆連接在電阻R1的b端和R2的c端，并觀察多用電表指針的示數(shù)．在下列選項中，符合操作規(guī)程的是 (

)A．直流10V擋B．直流0.5A擋C．直流2.5V擋 D．歐姆擋【解析】

因為被檢測的電路為含電源電路，所以選用歐姆擋一定不可．由于電路中電源電動勢為6V，所以選用直流2.5V擋也不安全．估測電路中電流，最大值可能為Im＝ ＝1.2A，所以選用直流0.5A擋也不對，只有選用直流10V擋．【答案】

A【思維總結(jié)】

(1)判斷電路故障常用多用電表的電壓擋，因為操作既簡便又安全，但要注意量程的選?。?2)在確認(rèn)無電壓的情況下，才能用多用電表的歐姆擋判斷故障，而且要將待測元件與電路斷開．3．如圖2－8－8為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與20V的直流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個電阻．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一直流電壓表分別測得b、d兩點以及a、c兩點間的電壓均為20V，由此可知 (

)變式拓展A．a(chǎn)b間電路通，cd間電路不通B．a(chǎn)b間電路不通，bc間電路通C．a(chǎn)b間電路通，bc間電路不通D．bc間電路不通，cd間電路通圖2－8－8解析：選CD.首先應(yīng)明確兩點：(1)電路中無電流，即I＝0時，任何電阻兩端均無電壓；(2)若電路中僅有一處斷路，則電路中哪里斷路，橫跨斷路處任意兩點間的電壓均是電源電壓．由題設(shè)知，bd間電壓為20V，說明斷路點必在bd之間；ac間電壓為20V，說明斷路點又必在ac間；兩者共同區(qū)間是bc斷路，其余各段均完好，答案是CD.

如圖2－8－9所示的盒子內(nèi)有電路元件三個，它們可能是干電池、晶體二極管、電容器、定值電阻，盒外有三個接線柱與盒內(nèi)電路相連．用多用電表測量各接線柱情況如下：①用直流電壓表負(fù)接線柱接A，測得UBA＝UCA＝1.5V；②用直流電壓表負(fù)接線柱接B，測得UAB＝UCB＝0.例4類型四探測黑箱中的電學(xué)元件(1)由于可能有干電池，因不知正負(fù)極，所以測量電壓前要試觸，這時應(yīng)該用電壓表較________的量程．(2)②的測量結(jié)果說明與電壓表并聯(lián)的元件里________(填“有”或“無”)電流流過．(3)試畫出盒內(nèi)可能的簡要電路圖．圖2－8－9【思路點撥】先根據(jù)各元件的特性判斷元件的種類，再根據(jù)測量過程中的現(xiàn)象分析電路的連接方式．【解析】

(1)電壓表量程越大內(nèi)阻就越大，流過的電流就越小，所以用較大的量程；(2)②的測量結(jié)果說明與電壓表并聯(lián)的元件兩端無電壓，與電壓表并聯(lián)的元件里也就無電流．(3)①的測量結(jié)果說明盒內(nèi)有一節(jié)干電池，且干電池的負(fù)極與A相連，正極要么與B或C直接相連要么通過電阻相連，②的測量結(jié)果說明干電池不在AB以及BC之間，且盒內(nèi)沒有構(gòu)成閉合回路，所以要么是晶體二極管反向接入要么是有電容器將電路隔斷．由以上分析可得電路圖如圖2－8－10所示．

圖2－8－10【答案】見解析【思維總結(jié)】求解此類黑箱問題時：(1)在不明確黑箱內(nèi)是否有電源時，應(yīng)首先用多用電表的電壓擋，進行檢測．(2)明確元器件的特點，即電阻無極性，二極管有極性，正向電阻很小，反向電阻很大．(3)明確選用多用電表的歐姆擋測量時，表內(nèi)電源接入電路，紅表筆與表內(nèi)電源的負(fù)極相連，而黑表筆與表內(nèi)電源的正極相連，故紅表筆的電勢低，而黑表筆的電勢高．4．如圖2－8－11所示，黑盒中有一個單向?qū)щ娫?，?dāng)元件中電流沿一個方向時，單向?qū)ǎ潆娮铻榱?；反之，則截止，反向電阻無窮大．還有兩個阻值均為1kΩ的電阻，它們與黑盒的接線柱1、2、3連接成電路，用多用電表的歐姆擋對這三個接線柱間的電阻進行測量，得到的數(shù)據(jù)如表格所示，那么黑盒中的線路是圖2－8－12電路中的哪一個 (

)變式拓展圖2－8－11黑筆觸點112紅筆觸點231表頭讀數(shù)00.5kΩ2kΩ解析：選C.黑表筆與電源的正極相連，紅表筆與電源的負(fù)極相連，當(dāng)黑表筆接1，且紅表筆接2時，電阻為0，表明1、2之間為一只二極管，且1接正極，2接負(fù)極；黑表筆接1，紅表筆接3時電阻為0.5kΩ，是已知電阻阻值的二分之一，故1與3之間是兩只電阻并聯(lián)；黑表筆接2，紅表筆接1時，電阻為2kΩ，故此時為兩只電阻串聯(lián)．綜上所述，C項正確．1．關(guān)于多用電表表面上的刻度線，下列說法中不正確的是 (

)A．直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是均勻的，可以共用一刻度B．電阻刻度是不均勻的C．電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度線相對應(yīng)D．電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度線不對應(yīng)答案：D2．下列說法中正確的是 (

)A．歐姆表的每一擋測量范圍都是0到∞B．歐姆表只能用來粗略地測量電阻C．用歐姆表測電阻，指針越接近刻度中央誤差越大D．用歐姆表測電阻，指針越靠近刻度右邊誤差越小解析：選AB.從歐姆表的使用，我們知道用每一擋測量前都要進行歐姆調(diào)零，而兩表筆斷開時，相當(dāng)于電阻為無窮大，故每一擋測量范圍都是從0到∞，故A正確；因歐姆表電阻刻度線不均勻，即電流隨電阻非線性變化，故測量出的電阻不可能是準(zhǔn)確值，只能用來粗測，故B正確；歐姆表測電阻，中值附近最準(zhǔn)，越靠近兩側(cè)誤差越大，故C、D錯誤．

3．調(diào)整歐姆零點后，用“×10”擋測量一個電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極小，那么正確的判斷和做法是 (

)A．這個電阻值很小B．這個電阻值很大C．為了把電阻值測得更準(zhǔn)確些，應(yīng)換用“×1”擋，重新調(diào)整歐姆零點后測量D．為了把電阻值測得更準(zhǔn)確些，應(yīng)換用“×100”擋，重新調(diào)整歐姆零點后測量解析：選BD.歐姆表的指針不測量時擺在左邊最大阻值處．測量時偏轉(zhuǎn)角度極小，說明阻值相對所選歐姆擋很大，應(yīng)改換高擋位．4．把一個量程為5mA的電流表改裝成歐姆表R×1擋，電流表的內(nèi)阻是50Ω，電池的電動勢是1.5V，經(jīng)過調(diào)零之后測電阻，當(dāng)歐姆表指針指到滿偏的位置時