4.2 多用电表的原理与使用 课件 (1)

课件47张PPT。第2节　多用电表的原理与使用目标导航
1.知道多用电表的构造，了解多用电表的原理(难点)．
2．通过对多用电表的实际操作，学会使用多用电表(重点)．
3．体会等效思维方法在科学研究中的应用．一、多用电表的原理
1．功能：多用电表曾叫“万用表”，是一种集测量交流与直流_____、_____和____等功能于一体的测量仪器，它具有用途多、______、_________等优点．电压电流电阻量程广使用方便2．构造：多用电表的核心是一只直流灵敏_________，即“表头”．表头与电阻、拨动开关等组成不同的测量电路．
3．原理：多用电表测直流电流和电压的原理,实质上是电阻的_____和_____原理．
多用电表电阻挡(欧姆挡)测电阻的设计原理是__________________．电流计G分流分压闭合电路欧姆定律想一想
1．欧姆挡的零刻度线为什么在右端？
提示：两表笔短接时，待测电阻Rx＝0，电路中电流最大，指针满偏，所以欧姆挡零刻度线在右端．二、操作实践——练习使用多用电表
1．如图所示是一种多用电表外形图，表的上半部分为____，下半部分是________，周围标有测量功能的区域及
量程．将选择开关旋转到
电流挡，多用电表内的
__________就被接通，将
选择开关旋转到电压挡或表盘选择开关电流表电路电阻挡，表内的____________或___________就被接通．在不使用时，就把选择开关旋到____挡，或交流电压________．
2．数字式多用电表：数字电表的测量值直接显示，使用方便．数字式多用电表内部装有_____电路，这样可以使电表对被测电路的影响减到最小，同时还可具有多种其他功能．电压表电路欧姆表电路OFF最高挡数字3．用多用电表电阻挡测电阻器的阻值
(1)选挡：估测待测电阻阻值，将选择开关拨到适当倍率．
(2)调零：将红、黑两表笔的金属部分直接相连(短接)，然后调节_________，使偏转的指针恰好停在_______刻度线的零刻度处．调零旋钮电阻挡(3)测量：将红、黑表笔搭在电阻两端(电阻要和别的元件或电源断开)．读取表盘指针所指“电阻挡”刻度线的示数，指针所指的示数_____选择开关所指的_____，其值就是被测电阻阻值．
想一想
2．用多用电表测电阻时，怎样操作可使测量更准确？
提示：选择合适的倍率，使指针指在刻度中央附近．乘以倍率要点一　欧姆表的原理
?学案导引
1．多用电表的电阻刻度与电流刻度有怎样的对应关系？
2．多用电表电阻挡的刻度与电流挡的刻度有什么不同？式中，R、r、Rg均为定值电阻，不同的Rx对应不同的电流I(当然电流I和被测电阻Rx不是正比的关系，所以电阻值的刻度是不均匀的)．如果在刻度盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx的值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值．特别提醒：多用电表测电流、电压和电阻时共用一个刻度盘，但不共用一条刻度线，电流、电压的零刻度在刻度盘的左端，电阻的零刻度在刻度盘的右端． 如图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，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电源电动势E＝1.5 V．那么该欧姆表的内阻为多少？待测电阻接
入红、黑表笔之间时，指针
恰好在满刻度的二分之一处,
则待测电阻的阻值为多少？【思路点拨】　解答本题时应把握以下两点：
(1)用欧姆表测电阻时，待测电阻Rx与内部电路组成串联电路．
(2)正确应用闭合电路的欧姆定律．【答案】　5000 Ω　5000 Ω变式训练
1．用量程为5 mA的电流表改装成一欧姆表，其电路如图所示，已知电源电动势为1.5 V，那么原来表盘上2 mA刻度线处改写为电阻值是________ Ω.答案：450要点二　练习使用多用电表
?学案导引
1．有人说，利用多用电表测电阻时，只需在使用前调零，使用过程中不需调零，对吗？
2．在测电阻时，有同学用手将表笔和电阻捏紧，这样操作可以吗？1．直流电压测量：将选择开关旋至欲测量的直流电压挡，并选择合适的量程，再将测试表笔跨接在被测电压的两端，读数视第二条刻度线(如图)．2．直流电流测量：将选择开关旋至欲测的直流电流挡并选择合适的量程，再将测试表笔串联在电路中，读数视第二条刻度线(如图)．
3．电阻的测量
(1)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,要用螺丝刀转动调零螺丝,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，调整调零旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处．
④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②③④.
⑥实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．(2)应注意的问题
①多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度处，若有偏差，应进行机械调零．
②测量时手不要接触表笔的金属部分，测量电路中的电阻时应将其与其他元件和电源断开，否则所测为待测电阻与其他元件电阻连接后的等效电阻，测得的电阻值有可能变小．④实际应用中要防止超出量程，不能测额定电流极小的用电器的电阻(如灵敏电流表的内阻)．
⑤测量完毕后应拔出表笔，选择开关置“OFF”挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电．特别提醒：(1)选挡时若无法估计待测电阻的阻值，则应将选择开关先旋到“×1”挡，欧姆调零后，将红黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角太小，则再逐渐增大量程，直到指针指在中值电阻附近为止．
(2)无论使用多用电表测电压、电流还是电阻,电流都是从红表笔流入，黑表笔流出． (2012·永安一中高二期中)(1)图甲为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件．现用此电表测量一阻值约为20 Ω～30 Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：
①调节可调部件________，使电表指针停在________位置；
②调节可调部件K，使它的尖端指向____________位置；③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔,笔尖相互接触，调节可调部件________，使电表指针指向________位置．(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图乙所示(部件K指向×1kΩ挡位置)，则该电阻的阻值为________Ω.
【思路点拨】　解答本题应把握以下两点：
(1)机械调零与欧姆调零的方法．
(2)电阻挡的读数规则．【精讲精析】　(1)①调节旋钮S，使指针指在表盘左端的零刻度上(机械调零)．
②由于欧姆表中值刻度为20 Ω，所以选择×1挡．
③红黑表笔短接，调节旋钮T，使指针指在表盘右端的欧姆挡零刻度上．
(2)阻值为R＝20×1 kΩ＝2×104 Ω.【答案】　(1)①S　电流表、电压表的零刻度(或表盘左边的零刻度)　②×1挡　③T　表盘右边的欧姆挡零刻线
(2)2.0×104变式训练
2．(2012·长春高二质检)如图所示，A、B、C是多用电表在进行不同测量时，选择开关分别指示的位置，D是多用电表表盘指针在测量时的偏转位置．
若是用A挡测量，指针偏转如D，则读数为________；若是用B挡测量，指针偏转如D，则读数为________；
若是用C挡测量，指针偏转如D，则读数为________．解析：若是用A挡测量，为×100的电阻测量挡，指针偏转如D，则读数为1300 Ω；
若是用B挡测量,为量程10 mA的电流测量挡,指针偏转如D，则读数为6.4 mA；
若是用C挡测量，为量程50 V的电压测量挡,指针偏转如D，则读数为32.0 V.
答案：1300 Ω　6.4 mA　32.0 V用多用电表判断电路故障
[经典案例]　在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．
闭合电键后，发现电路
有故障(已知电源、电表
和导线均完好，电源电
动势为E)；(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________(填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“电键”)．
(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障.先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”、“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)，再将________ (填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________.【解题样板】　(1)若电流表示数为零，说明外电路一定是断路，电压表有示数为E，说明电源与电压表之间的连接无断路，所以发生故障的一定是“待测金属丝”．
(2)电流表示数为零，说明外电路一定存在着断路．因为电源两端有电压，所以不能用电流表来检测，只能用电压表(量程高于电源电动势)，没有电压表、欧姆表就利用多用电表的10 V直流电压挡来检查故障．多用电表的红表笔应和电源的正极相连，
若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是0、E、E.
【答案】　(1)待测金属丝
(2)直流电压10 V　红　0　E　E
【方法总结】　通过电压表、电流表示数的变化判断故障发生的原因及位置，一般情况下,电路断路，电流表示数为0，而电压表示数为E.数字式多用电表
数字式多用电表是一种功能齐全、精度高、性能稳定、灵敏度高、结构紧
凑的仪表．它显示直观能做到
小型化、智能化，并且可以与
计算机接口组成自动化测试系
统．数字多用电表按显示位数分，可以分为三位半、四位半、五位、六位、八位等;按测量速度分为高速和低速;按重量、体积分，可分为袖珍式、便携式和台式；按A/D变换方式分，可分为直接变换型和间接变换型．
数字式多用电表是根据模拟量与数字量之间的转换来完成测量的，它能用数字把测量结果显示出来．数字式多用电表主要包括直流电压变换器、模—数转换器、计数器、显示器和逻辑控制电路等部件．直流电压变换器的作用是把被测量(如电流、电阻等)变换为电压；模—数转换器则是把电压转换为数字量；计数器可对数字量进行运算，再把结果经过译码系统送往显示器进行数字显示；逻辑控制电路主要对整机进行控制及协调各部件的工作，并能使其自动重复进行测量．
数字式多用电表的核心部件是一块模—数转换器(A/D转换器)．多数数字式多用电表输入的直流电压基本量程约为200 mV，高于200 mV的测量都是通过电阻进行分压后进行的.所以200 mV量程挡是它准确度最高的挡位，其他各挡直流电压的测量准确度，还要受电阻分压比的不确定度的影响．交流电压、直流电流、交流电流和电阻挡的测量，则和模拟式多用电表一样，是通过电表改装和量程的扩展来实现的．