选修多用电表的原理和实验练习使用多用电表 .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()AA．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 2－8－10 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＋R10∞Rg＋r＋R1＋RE(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 2－8－22．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“0Ω”．(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 Ω100 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 2－8－42．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 V10 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 2－8－62．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：3462【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 2－8－9②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。