2[1].8 多用电表的原理、2.9 实验：练习使用多用电表 课件（人教版选修3-1）

(共40张PPT)
8 多用电表的原理
9 实验：练习使用多用电表
1．在直流电源对小灯泡供电的情况下，测量电路某两点的
电压用________，测量电路通过的电流用________，粗测导体
的电阻用________．
电压表
电流表
欧姆表
2．在直流电源对小灯泡供电的情况下，用多用电表测小灯
泡的电压，应将多用电表的选择开关旋至_______________，其
量程应________小灯泡两端电压的估计值，注意红表笔接触点
的电势比黑表笔________．
直流电压挡
大于
高
3．用多用电表测量通过小灯泡的电流，应将多用电表的选
择开关旋至__________________，其量程应________通过小灯
泡电流的估计值，电流应从________表笔流入电表．
4．多用电表做欧姆表使用时，电表内部的电源接通，电流
从欧姆表的______表笔流出，经过被测电阻，从______表笔流
入，指针指在刻度盘____________所测的电阻较准确．
直流电流挡
大于
红
黑
红
中央附近
5．下列说法中正确的是(
)
A
A．欧姆表的每一挡的测量范围是 0～∞
B．用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小
是一样的
C．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越
大
D．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误
差越小
知识点 1 欧姆表及其工作原理
1．欧姆表是由___________改装而成，它内部主要有
___________、_____________、_____________.
电流表
电源
电阻
电流表
2．欧姆表内部电路如图 2－8－1 所示，已知电流表内阻
Rg.
(1)当 A、B 间电阻 R＝0 时，调节
R1 使电流表恰好指针满偏，将此时指针
所指的刻度线标为____Ω，由闭合
电路欧姆定律知 Ig＝________________.
图 2－8－1
0
E
Rg＋r＋R1
(2)保持 R1 不变，在 A、B 间接一电阻 R 时，使电流表指针
恰指到满刻度的一半，即______处，则此时R ＝____________，
此处电阻刻度称为中值电阻．
(3)当 A、B 间断开时，电路不闭合，电流表指针指在电流
______刻度上，表示此时 A、B 间的电阻为________．
Rg＋r＋R1
0
∞
Rg＋r＋R1＋R
E
(4)由闭合电路欧姆定律__________________知，每一个电
流值都对应一电阻值 R，将电流刻度换成电阻标度，即将电流
表改装成________表，就可直接测电阻了．
欧姆
1．欧姆表的工作原理
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图 2
－8－2 所示，G 是电流表(表头)，内阻为 Rg，满偏电流为 Ig，
电池的电动势为 E，内阻为 r，电阻 R 是可变电阻，也叫调零电
阻．
图 2－8－2
2．刻度标注
(1)“0 Ω”标注：当红、黑表笔相接时(如图 2－8－2 甲)，
此时被测电阻 Rx＝0，调节调零电阻 R，使表头达到满偏电流，
即 Ig＝
E
Rg＋r＋R
，这时整个电路中的总电阻为欧姆表的总内阻，
R内＝r＋R＋Rg，因此时 Rx＝0，所以满偏电流 Ig 处应标注“0
Ω”．
(2)“∞ Ω”标注：当红、黑表笔不接触时(如图乙)，相当
于被测电阻 Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，
此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞”点．
(3)其他刻度的标注：当红、黑表笔间接入待测电阻 Rx 时(如
图丙)，由闭合电路的欧姆定律有 I＝
E
Rg＋r＋R＋Rx
，改变 Rx，
电流 I 随着改变，每一个阻值 Rx 对应一个电流值，将电流刻度
转换成电阻标度，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．
图 2－8－3
【例 1】如图 2－8－3 所示为欧姆表的原理示意图，其中，
电流表的满偏电流为 300 μA，内阻 rg＝100 Ω，调零电阻最大
值 R＝50 kΩ，串联的固定电阻 R0＝50 Ω，电池电动势 E＝1.5 V．
当测量电阻 Rx 时，指针恰好指在表盘中央，则电阻 Rx 的阻值是
多少？
【触类旁通】
1．若某欧姆表表头的满偏电流为 5 mA，内接一节干电池，
电动势为 1.5 V，做好测量前的准备工作后，将待测电阻接入红、
________，待测电阻的阻值为__________．
300 Ω
100 Ω
知识点 2 多用电表
1．多用电表是一种多功能仪表，一般可以用来测量电压、
________、________等，并且每一种测量都有几个量程．表的
上半部分是________，表盘上有电阻、电流、电压等各种量程
的刻度．下半部分是____________，它的四周刻着各种测量项
目和量程．
电流
电阻
表盘
选择开关
图 2－8－4
2．使用多用电表测量电流、电压时，应当注意电流和电压
的______________的选择，如测 1.5 V 直流电压，应选择的量
程挡位是________流电压________挡；测 5 mA 的直流电流时，
应选用________流________挡；测 220 V 交流电压时，应选用
________流电压________挡．
3．用多用电表测电阻时，要将选择开关扳到_______挡上，
红表笔连接表内电源的________极，黑表笔连接表内电源的
________极．选好量程后，要____________，然后测量．测量
完毕，应把选择开关旋转到 OFF 挡．
量程和挡位
直
2.5 V
10 mA
交
250 V
欧姆
负
正
欧姆调零
直
1．多用电表的内部构造
如图 2－8－5 是简化的多用电表电路图．它由表头 G、直
流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换
开关 S 等部分组成．其中 1、2 为电流测量端，3、4 为电压测
量端，5 为电阻测量端．测量时，黑表笔插入“－”插孔，红
表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测
量端．使用时，电路只有一部分起作用．
图 2－8－5
图 2－8－6
2．测量原理
(1)测直流电流和直流电压的原理，就是电阻的分流和分压
原理．
(2)多用电表电阻挡(欧姆挡)原理．
多用电表欧姆挡电路原理如图 2－8－6 所示．当待测电阻
Rx 接入如图所示电路后形成闭合回路．由闭合电路欧姆定律可
知，流过新表头的电流为 I＝
E
r′＋r＋R′＋Rx
，式中 r′是 R1
和 R2 串联后与 Rg 并联的等效电阻，R′是 R5 和 R6 串联的等效
一对应的关系，如果在刻度盘上直接标出与 I 对应的 Rx 的值，
则就能从刻度盘上直接读出待测电阻 Rx 的值．
【例 2】多用电表是实验室和日常实验中常用的仪器之一，
它具有测量电压、电流和电阻等多种测量功能．如图 2－8－7
所示是多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将开关
S 拨到________或________位置；若测量电压时只有 10 V 和
50 V 两个量程，在测量时选择 50 V 量程．应将开关 S 拨到
________位置；若测量电流时只有 25 mA 和 100 mA 两个量程，
在测量时选择 25 mA 量程，应将开关 S 拨到________位置．
图 2－8－7
解析：使用欧姆挡时需要电表内接电源，所以 3、4 为电阻
挡；由于串联电阻具有分压作用，所以将灵敏电流计的表头改
装成电压表时应串联电阻，故 5、6 为电压挡，又因串联电阻越
大，量程越大，所以在测量时选择 50 V 量程，应将开关 S 拨到
6 位置；由并联电阻的分流作用知 1、2 为电流挡，1、2 两挡测
选择 25 mA 量程时，应将开关 S 拨到 2 位置．
答案：3
4
6
2
【触类旁通】
2．如图 2－8－8 所示，是一个电流表、电压表两用表的电
路，电流表 G 的量程是 100 μA，内阻是 1 000 Ω，电阻 R1＝0.1
Ω，R2＝99 000 Ω.当双刀双掷开关接到 a、b 上时，电流表改装
结果是什么表？其量程是多少？当双刀双掷开关接到 c、d 上
时，电流表改装结果是什么表？其量程是多少？
图 2－8－8
解：当双刀双掷开关接到 a、b 上时，由电路图可知，表头
与电阻 R1 并联，起分流作用，此时电流表 G 改装成大量程的电
流表，由并联电路的特点可得
当双刀双掷开关接到 c、d 上时，表头与电阻 R2 串联，起
分压作用，所以电流表 G 改装成电压表，由串联电路特点可得
U＝Ig(Rg＋R2)＝10 V.
练习使用多用电表
【实验目的】
(1)知道多用电表的测量原理，熟练使用多用电表．
(2)会用多用电表测电压、电流、电阻以及探测电路中的未
知元件和查明电路故障．
【实验器材】
多用电表、1.5 V 干电池、220 V 交流电源、阻值不同的定
值电阻若干、二极管等．
【实验准备】
(1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量
程．
(2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．
若不指零，则可用小螺丝刀调整“指针定位螺丝”，使指针指
到表盘左端零刻度．
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．
【实验步骤】
(1)测量直流电压：
①将选择开关置于直流电压 2.5 V 挡，测 1.5 V 干电池的电
压．
②将选择开关置于交流电压 250 V 挡，测 220 V 的交流电
压．
(2)测电流：将选择开关置于直流电流 10 mA 挡，测量 1.5 V
干电池与 200 Ω电阻串联回路的电流．
(3)测定值电阻：
①将选择开关置于欧姆挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，
调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”．
②将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出
表盘指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔．
③将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡，重新调整“欧姆
调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”，然后测定几百欧、几千欧的
电阻，并将测定值与标准值进行比较．
(4)测量二极管的正反向电阻：
①测正向电阻：将选择开关置于欧姆挡的“×10”挡，短
接红、黑表笔，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”．
黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，读出欧姆表指示
的电阻数值，乘以倍率，记下正向阻值．
②测反向电阻：将选择开关置于欧姆挡的“×1k”挡，短
接红、黑表笔，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”．
黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，读出欧姆表指示
的电阻数值，乘以倍率，记下反向阻值．
注意：①二极管的单向导电性：如图 2－8－9，电流从正
极流入时电阻较小，从正极流出时电阻较大．
图 2－8－9
②欧姆表中电流的方向：电流从黑表笔(“－”)流出，经
过待测电阻，从红表笔(“＋”)流入．
(5)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于
“OFF”挡或交流电压最高挡．
【注意事项】
(1)多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零
刻度．若有偏差，应使用螺丝刀调整“指针定位螺丝”，使指
针指到表盘左端零刻度．
(2)合理选择电流、电压挡的量程，使指针尽可能指在表盘
中央附近．
(3)测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接
触表笔．不能测量闭合电路中的电阻．
(4)合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附
近．
(5)换用欧姆挡的量程时，一定要重新进行欧姆调零．
(6)要用欧姆挡读数时，注意要乘以选择开关所指的倍数．
(7)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于
“OFF”挡或交流电压最高挡．长期不用，应将多用电表中的电
池取出．
【例 3】用多用电表测未知阻值的电阻．按正确步骤操作
后，测量结果如图 2－8－10 所示，读出其阻值大小为______Ω.
为了使多用电表测量的结果更准确，必须进行如下操作：
(1)将选择开关打到__________挡；
(2)将________________，____________________，进行欧
姆调零；
(3)把电阻接在两表笔之间进行测量并读数；
(4)测量完毕将选择开关打到__________挡．
图 2－8－10
解析：欧姆挡的读数是：表盘上的读数×欧姆挡的倍率，
所以读数为 1 000 Ω.欧姆挡中任何一个倍率挡都能从零到无穷
大读数，但指针在中间位置读数精确度高，所以要选择不同的
倍率挡使指针指在表盘的中间位置，该题中读数大，应提高一
挡，所以将选择开关打到“×100”挡．欧姆挡测电阻时，每换
一个挡都要进行欧姆调零，即红、黑表笔短接，旋动欧姆调零
旋扭使指针对到“0 Ω”位置．选择开关旋到欧姆挡时与多用电
表内部电源接通，所以测量完毕将选择开关打到“OFF”挡(没有
“OFF”挡的打到交流电压最高挡)．
×100
红、黑表笔短接
调节“欧姆调零
答案：1 000
旋钮”
OFF
【触类旁通】
3．(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．
(2)如图 2－8－11 所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电
表指针的指示位置．
图 2－8－11
① 将 多 用 电 表 选 择 开 关 置 于 “×1” 挡 ， Ⅰ 的 示 数 为
______Ω，Ⅱ的示数为________Ω.
②将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅰ的示数为________V，
Ⅱ的示数为________V，Ⅲ的示数为________ V.
③选择开关置于直流“250 V”挡时，Ⅰ的示数为________V，
Ⅱ的示数为________ V.
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．
(2)多用电表测电流或电压时，只要根据功能旋钮所指示的
量程看表盘相对应的刻度弧线，并根据读数规则，直接读出指
针指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡
次倍率，才是电阻的测量值．
答案：(1)mA 串
V 并
电势高
红
(2)①24.5
34
②25.0
20.0
10.0
③125
100