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4.2多用电表的原理和使用



兴义八中

黄代洪

例1.如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏 电流Ig=10 mA,电流表电阻7.5Ω,A、B为接线柱.
(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为多 少才能使电流表恰好达到满偏电流? 142 Ω (2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻 R2,电

流表指针指着多少刻度的位置? 5mA (3)如果把任意电阻R接在A、B间, R的值与电流表读数I有什 么关系?
E r

1.5 导线 R? ?电阻 150 R I

R1 A B

2

通过以上计算同学们有何启发?如何 将电流表转换成直接测量电阻的仪表?谈 谈你的设想。

将电流表的“10mA”刻度线标为“0Ω”,“5mA”刻度线标为 1.5 R? ? 150 “150Ω”,其它电流刻度按 的规律转为电阻的标度, I 这样,电流表就改装成了直接测电阻的仪器。

一、欧姆表
1、内部电路
红表笔插入“+” 插孔,但与内部 电源的负极相连。

+

-

一、欧姆表
2、欧姆表测电阻的原理
设电流表G的满偏电流为I g,内电阻为r g,电池 的电动势为 E ,内阻为 r, 调零电阻为R 。,被测电 阻为R x则有:

E E I? ? R0 ? rg ? r ? Rx R内 ? Rx

由上式可知R x 取某一值时,总有一个I值与之对 应,因此电流强度I的大小就可以表示R x 的大小。

一、欧姆表
3、表盘刻度的特点 ①电阻零刻线(反刻度) ②电阻刻度是不均匀的(左密右疏),只能粗略 测量电阻,当指针在表盘中央附近时测量较为准 确。 ③中值电阻 红、黑表笔之间接待测电阻R中,若电流表指针恰好 指刻度正中央。则此时电流为Ig / 2。则有:
Ig E E ? ? 2 R0 ? Rg ? r ? R中 R内 ? R中

待测电阻Rx的值为0时,电流表满偏,此时电流最大 E E 为Ig。则有:
Ig ? R0 ? Rg ? r ? R内

联立两式解得:R中 ? R0 ? Rg ? r ? R内

例2、把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图如
下,其中电池电动势E=1.5V.经改装后,若将原电流表3mA刻度处 的刻度值定为零位置, 将 0mA刻度处的刻度值定为”∞”位置, 则1.5mA刻度处应标 500 欧,2mA刻度处应标 250 欧,1mA刻 度处应标 1000 欧。

一种简单多用电表的原理图
G
E1 E2

2 1 A A

3

4 S

5 6

B

二、多用电表
G
E1 E2

开关S调到1、2、3、 4、5、6个位置时电表 分别测的是什么?
5 6

2 1 A A

3

4 S

1、2为电流表 3、4为欧姆表 5、6为电压表 在测量电流和电压时 两个位置中哪个位置的 量程比较大? 电流:1大 电阻:4大 电压:6大

B

. . . . .
R1
R2

G

G
E1 E2

. .

电流档电路 G
R2

1 100mA

2 10mA

2 1 A A

3

4 S

5 6

R1

. .
R R

3

欧姆档电路

4 ×1 ×10

. .. . .. 电压档电路
R1 R2 5 2.5V 6 10V

G

..
R3 R4

B

测电阻、电流、直流电压时,电流流经红、黑表 笔有什么共同特点?(红进黑出)

四个档的欧姆表的电路图

二、多用电表
5 机械零点调节旋纽

1 表头 2 转换开关

6 “Ω”调零旋纽 3 黑表笔

4 红表笔

二、多用电表

指针式万用表

数字式万用表

数字式兆欧表

二、多用电表

表盘
分清三条刻度线所 测量的物理量
最上面的刻度线右端标有 “0”,从右向左,刻度线 依次变密,是用来测电阻的; 中间的刻度线共50个小格, 分布均匀,是用于测电流 和直流电压的; 最下面的一条刻度线分布不 均匀(开始阶段较密集), 是用来测交流电压的.

二、多用电表

选择开关
多用电表的下半部分为选 择开关,周围标有测量功能 的区域和量程.将多用电表 的选择开关转到电流(压) 档,多用电表相当于一个电 流(压)表,其使用方法和 读数与电流(压)表相 同.当选择开关旋转到电阻 档,就可以测电阻了.电流 (压)档上标示为量程,欧 姆档上标示为倍率.

二、多用电表

机械调零
用小螺丝刀调 节表盘下方的机械 调零螺丝,使表针

指在刻度左边“0”
的位置,再把表笔

插入相应的插孔。

小结
1、多用电表测电阻的测量原理:闭合电路欧姆定律 ①原理: 2.欧姆表盘刻度的特点 RX与I是一一对应
I= E Rx + R 内

②满偏电流对应 R X 为0 ③半偏电流对应 R X ? R内 ④电流为0对应电阻为∞

刻度线不均匀(左密右疏),反刻度。

R中

E ? R内 ? Ig

3、测电阻、电流、电压时,电流均从红表笔流入多用电表。

三、实验—1. 测电压
1、选择开关置于直流电压档: 在电压 大小未知的情况下,应先用大量程进 行初步测定。
2、把多用电表并联在电路中,且红表 笔接高电势,黑表笔接低电势,即电流 从红表笔流入,从黑表笔流出。 3、根据表盘上相关量程的直流电压标 度读数。

三、实验—2. 测电流
1、选择开关置于直流电流档: 在电流 大小未知的情况下,应先用大量程进 行初步测定。
2、把多用电表串联在电路中,且红表 笔接高电势,黑表笔接低电势,即电流 从红表笔流入,从黑表笔流出。 3、根据表盘上相关量程的直流电流标 度读数。

三、实验—3. 测电阻 欧姆档的测量步骤

记笔记上

1.机械调零.检查多用电表的指针是否停在表盘零刻度线,若不指零, 可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处. 2.选择合适挡:用欧姆档测电阻时指针指到中央附近读数比较准确, 因此所选倍率应使指针指到中央附近。
3.欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整调零电阻旋钮使指针指在欧姆 表零刻度线位置。 4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,如果指针在中央附近,表 针示数乘以倍率,即为待测电阻的阻值。如果指针靠近左右两端,可根 据“大电阻用大档,小电阻用小档”规律选择合适倍率后重新调零,按 步骤3、4进行. 5.多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡, 拔出表笔。

大电阻用大档 小电阻用小档

换档重新调零 测量完毕旋离

示数不用估读 示数要乘倍率

三、实验—3. 测电阻

15

R=15×10=150Ω 1、选择档位 2、插入两个表笔 并短接 3、转动调零旋钮 4、断开表笔接入 待测电阻 5、 读出电阻数值 6、用毕档位开关 放置在0FF档
R
∞ -—


V ~

A-V-Ω

Ω ×1K ×100 ×10
+ OFF
100

×1



Ω V
2.5 10 50 250 500

按 顺 序 点 击 各 项

10



5

A __
2.5 10 50 250 500

V __

三、实验—3. 测电阻
记笔记上

注 意 事 项
1.测电阻时要把选择开关置于 “?” 3.每次换档后必须重新 电阻调零 档。 附近。 2.选择合适的倍率档,使指针在 中值电阻 。 测电阻。

4.测电阻前,必须把待测电阻同其它电路 断开 。
5.不能用两手同时握住两表笔的 金属部分 6.测量电阻时,若指针偏角过小,应换倍率 较大 的档进 行测量;若指针偏角过大,应换倍率 较小 的档进行测量。 7.测完电阻,要拔出表笔,并把选择开关置于 “OFF” 或交 流电压最高档。 8 .欧姆表内的电池用旧了,用此欧姆表测得的电阻值比真 实值 偏大 。

三、实验—4. 测二极管的正反向电阻
亮 不亮

晶体二极管具有单向导电性

三、实验—4. 测二极管的正反向电阻
+ 符号:

-

晶体二极管具有单向导电性

正向电阻很小、反向电阻很大

三、实验—4. 测二极管的正反向电阻
注意:欧姆表中电流的方向——从黑表笔流出, 经过待测电阻,从红表笔流入。

测正向电阻

测反向电阻

三、实验—5. 探测黑箱内部

例 1 、如图所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元 件,a、b为黑箱的两个输出端。为了探测黑箱,某同学进行 了以下几步测量: A.用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;

B.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
C.用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。 你认为以上测量中不妥的有:

AC
a b

(填序号)

答:A中不能用电阻档直接测量含源电路的电阻; C中可能会造成短路。

例2、一块万用表的表盘中间 部分的刻度如图所示 . 有一个阻 值约为 500Ω的待测电阻.现在 用万用表的欧姆档对它进行测 量.请你在以下步骤中挑出所需 的步骤,并按正确的操作顺序排 列起来.(只填选项字母) 答: A、D、C、E 。 测出此电阻的值为 520 A.把开关旋到×10档. B.把开关旋到×100档. C.把待测电阻接到两表笔间,在表盘上读数.

Ω。

D.短接两表笔,调节调零旋钮,使表针指向0Ω处.

E.根据选档和读数,算出并记录下值.

例3、一多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、 ×10、×100。用×10档测量某电阻时,操作步骤正确, 发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应 换到 ______档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行 ×100 读数,那么缺少的步骤是 “Ω”调零 ,若补上该步骤后测 量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是_______Ω。 2200



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