1、8多用電表的原理學(xué)習(xí)目標1.知道歐姆表測量電阻的原理，進一步提高應(yīng)用閉合電路歐姆定律分析問題的能力.2.了解歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和刻度特點.3.了解多用電表的基本結(jié)構(gòu)，知道多用電表的測量功能.一、歐姆表的原理導(dǎo)學(xué)探究(1)電壓表、大量程電流表都是由電流表改裝的，那么我們?nèi)绾伟央娏鞅砀难b成測量電阻的歐姆表？畫出原理圖.(2)當紅、黑表筆短接時(如圖1所示)，調(diào)節(jié)R的阻值，使指針指到滿刻度，此時紅、黑表筆之間電阻為多大？當紅、黑表筆不接觸時(如圖2所示)，指針不偏轉(zhuǎn)，即指向電流表的零點.此時，紅、黑表筆之間電阻為多大？圖1圖2(3)當在紅、黑表筆間接入某一電阻Rx，指針恰好指在刻度盤的中間位置，此時R

2、x與歐姆表內(nèi)阻有什么關(guān)系？答案(1)可以用如圖所示的電路將電流表改裝成歐姆表.(2)零無窮大(3)阻值相等知識梳理1.歐姆表的構(gòu)造：表頭、電源和可變電阻三部分組成.2.原理：依據(jù)閉合電路歐姆定律制成，由電流表改裝而成.3.測量原理如圖3所示，當紅、黑表筆間接入被測電阻Rx時，通過表頭的電流I.改變Rx，電流I隨著改變，每個Rx值都對應(yīng)一個電流值，在刻度盤上直接標出與I值對應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值.圖34.內(nèi)阻：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表達到滿偏電流Ig，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，Ig，故歐姆表內(nèi)電阻R內(nèi)rRgR1.5.中值電阻：當外加電阻RxrRgR1R內(nèi)

3、時，電流為IIg，此時電流表指針指在刻度盤的中央，該電阻叫中值電阻.6.歐姆表刻度盤特點(1)如圖4所示，當紅、黑表筆短接時，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻，使電流表指針滿偏，所以在電流滿偏處標電阻“0”；當紅、黑表筆斷開時，電流表中電流為零，此時表筆間電阻無窮大，所以在表盤上電流零處標電阻“”.圖4(2)I與Rx不成比例，歐姆表的刻度不均勻(填“均勻”或“不均勻”).(3)歐姆表偏角(偏角是指相對零電流位置或左端的“0”刻度而言的)越大，表明被測電阻越小.即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)當紅、黑表筆斷開時，表針指在歐姆表表盤上最右側(cè)刻度處.()(2)當紅、黑表筆短接時，表針指在歐姆表表盤上最左側(cè)刻度處.

4、()(3)歐姆表的刻度和直流電流、直流電壓刻度一樣都是均勻的.()(4)若歐姆表所用電池的電動勢為3 V，滿偏電流為3 mA，則歐姆表內(nèi)阻為1 000 .()二、多用電表的構(gòu)造和原理知識梳理多用電表的構(gòu)造及原理(1)多用電表由表頭、電流測量電路、電壓測量電路、電阻測量電路以及轉(zhuǎn)換開關(guān)S等組成.圖5如圖5所示，當單刀多擲開關(guān)接通1時，可作為電流表使用，接通2時，可作為歐姆表使用，接通3時，可作為電壓表使用.(2)外形構(gòu)造如圖6所示，表的上半部分為表盤，下半部分是選擇開關(guān)，開關(guān)周圍標有測量功能區(qū)域及量程.使用前應(yīng)該調(diào)整“指針定位螺絲”，使其指針指到零刻度.不使用的時候應(yīng)該把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF位置

5、.圖6(3)測量時，紅表筆要插入插孔、黑表筆要插入插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入待測量相應(yīng)的測量端.(4)電流進出電表的流向電流擋串聯(lián)接入電路，電流從紅表筆流進電表，從黑表筆流出，即“紅進、黑出”.電壓擋并聯(lián)接入電路，紅表筆接高電勢點，黑表筆接低電勢點，電流仍然是“紅進、黑出”；使用歐姆擋時，紅表筆連接表內(nèi)電源的負極，黑表筆連接表內(nèi)電源的正極.電流仍然“紅進、黑出”.即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)多用電表是電壓表、電流表、歐姆表共用一個表頭改裝而成的.()(2)用多用電表無論是測電壓、電流還是電阻，紅表筆的電勢都高于黑表筆的電勢.()(3)多用電表的電壓擋、電流擋和歐姆擋都是靠外部提供電流的.(

6、)(4)用多用電表測電壓、測電流和測電阻時，電流都是從紅表筆流入的.()一、歐姆表測電阻的原理例1若某歐姆表表頭的滿偏電流為5 mA，內(nèi)裝一節(jié)干電池，電動勢為1.5 V，那么該歐姆表的內(nèi)阻為_ .待測電阻接入紅、黑兩表筆之間時，指針指在刻度盤的中央，則待測電阻的阻值為_ .若指針指在滿刻度的處，則待測電阻的阻值為_ .答案300300100解析將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻的阻值，當電流表指針滿偏時Ig，歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)RgrR0 300 .當電流為Ig時， 有Ig，即R內(nèi)Rx1600 ，故Rx1300 .當電流為Ig時，有Ig，即R內(nèi)Rx2400 ，故Rx2100 .二、多用電表的改裝原理例

7、2如圖7所示是簡化的多用電表的電路圖.轉(zhuǎn)換開關(guān)S與不同接點連接，就組成不同的電表，已知R3R4，下面是幾位同學(xué)對這一問題的議論，請你判斷下列說法正確的是()圖7A.S與1或2連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較小B.S與3或4連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較大C.S與3或4連接時，多用電表就成了電壓表，且前者量程較大D.S與5連接時，多用電表就成了歐姆表答案D解析S與1連接時，電阻R1起分流作用，S與2連接時，電阻R1、R2起分流作用，所以S與1或2連接時，多用電表就成了電流表，由于前者分流電阻較小，所以前者量程較大；S與3或4連接時，電流表與分壓電阻串聯(lián)，多用電表就成了電壓表

8、，由于R3R4，所以前者量程較?。籗與5連接時，多用電表就成了歐姆表，R6為歐姆擋調(diào)零電阻.綜上所述，正確答案為D.例3如圖8所示是一個電流、電壓兩用表的電路，電流表G的量程是0100 A，內(nèi)阻是1 000 ，電阻R10.1 ，R299 000 .當雙刀雙擲開關(guān)接到A、B上時，電流表改裝成_表，其量程是_；當雙刀雙擲開關(guān)接到C、D上時，電流表改裝成_表，其量程是_.圖8答案量程較大的電流01 A電壓010 V解析因雙刀雙擲開關(guān)的手柄是絕緣的，所以當開關(guān)接到A、B上時，電路轉(zhuǎn)換成圖甲所示的電路，此時電阻R1與電流表G并聯(lián)，R1起分流作用，原電流表改裝成較大量程的電流表.根據(jù)并聯(lián)電路的特點有(II

9、g)R1IgRg.電流表的最大測量值為I A1 A.當開關(guān)接到C、D上時，電路變成圖乙所示的電路，此時電阻R2與電流表G串聯(lián)，R2起分壓作用，原電流表改裝成電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的特點，電壓表的最大測量值為UIg(RgR2)0.0001(1 00099 000) V10 V.1.以下是歐姆表原理的電路示意圖，正確的是()答案C解析選項B的歐姆表中沒有可調(diào)電阻，B錯；選項A、D電流表的負極接到了電源的正極，A、D錯；紅表筆應(yīng)接電源的負極，黑表筆應(yīng)接電源的正極，C對.2.(多選)關(guān)于多用電表表盤上的刻度線，下列說法中正確的是()A.直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是均勻的，可以共用一刻度線B.電阻刻

10、度線是不均勻的C.電阻刻度上的零刻度線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線與直流電流的最大刻度線不對應(yīng)答案ABC3.如圖9所示的電路為歐姆表原理圖，把歐姆表調(diào)零后測量一個阻值為R10 的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的處，現(xiàn)測量一個電阻Rx，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的處，則電阻Rx的阻值為()圖9A.4 B.20 C.30 D.60 答案D解析設(shè)電動勢為E，內(nèi)阻為R內(nèi)，滿偏電流為Ig，歐姆表調(diào)零時：Ig，測一阻值為R10 的電阻時：Ig，測一未知電阻時：Ig，解得Rx60 .4.如圖10所示是歐姆表的工作原理圖.圖10(1)若表頭的滿偏電流為Ig500 A，干電池的電動勢為1.5 V，求靈敏

11、電流表的電流刻度值為50 A、250 A時對應(yīng)的歐姆表的電阻值分別為_、_.(2)這個歐姆表的總內(nèi)阻為_ ，表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的時，待測電阻為_ .答案(1)2.7104 3103 (2)3 0006 000解析對應(yīng)電流“0”刻度和滿偏電流“500 A”的電阻刻度分別為“”和“0”.由閉合電路的歐姆定律得，調(diào)零時：Ig，所以歐姆表的總內(nèi)阻R內(nèi)RgrR03 000 .測量電阻Rx時：I，RxR內(nèi)，當I50 A時，Rx 3 000 3104 3103 2.7104 .同理可求出電流為250 A時，對應(yīng)的電阻為3103 .當表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的處時，RxR內(nèi) 3 000 6 000 .1.用歐姆表測一個

12、電阻的阻值R，選擇旋鈕置于“10”擋，測量時指針指在100與200刻度弧線的正中間，可以確定()A.R150 B.R1 500 C.1 000 R1 500 D.1 500 R2 000 答案C解析歐姆表表盤左密右疏，所以指針指在100與200刻度弧線的正中間，可以確定1 000 R1 500 ，故選C.2.如圖1所示為一簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig300 A，內(nèi)阻Rg100 ，可變電阻R的最大阻值為10 k，電池的電動勢E1.5 V，內(nèi)阻r0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是_色.按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx_ k.圖1答案紅5解

13、析由I及Ig，且指針指中央，IIg150 A，聯(lián)立解得Rx5 k.3.多用電表是實驗室常用的實驗器材之一，其原理是閉合電路的歐姆定律，它能測電阻、電壓、電流等.如圖2為多用電表的內(nèi)部構(gòu)造，如果用它來測量某電阻的阻值，則應(yīng)將開關(guān)扳到_或_位置；其中5、6擋位為測量_擋，且_擋量程比較大，1、2擋位為測量_擋，_擋量程比較大.圖2答案34電壓6電流1解析使用歐姆擋時需要電表內(nèi)接電源，所以3、4為歐姆擋；由于串聯(lián)電阻具有分壓作用，所以將靈敏電流計的表頭改裝成電壓表時應(yīng)串聯(lián)電阻，故5、6為電壓擋，又因串聯(lián)電阻越大，量程越大，所以6擋量程比較大；由并聯(lián)電阻的分流作用知1、2為電流擋，1、2兩擋測電流的對

14、應(yīng)量程分別為I1Ig，I2Ig，可知I1I2.4.如圖3所示是把量程為3 mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電池電動勢E1.5 V，改裝后，原來電流表3 mA刻度處的刻度值定為零位置，則2 mA刻度處應(yīng)標_ ；1 mA刻度處應(yīng)標_ .圖3答案2501 000解析因為R內(nèi)500 ，I1，即2 mA，所以Rx1250 .因為I2，即1 mA，所以Rx21 000 .5.在物理課外活動中，劉聰同學(xué)制作了一個簡單的多用電表，如圖4甲為電表的電路圖.已知選用的電流表內(nèi)阻Rg10 、滿偏電流Ig10 mA，當選擇開關(guān)接3時為量程250 V的電壓表.該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，C為上排刻

15、度線的中間刻度，由于粗心，上排刻度線對應(yīng)數(shù)據(jù)沒有指出.圖4(1)若指針在圖乙所示位置，選擇開關(guān)接1時其讀數(shù)為_ mA；選擇開關(guān)接3時其讀數(shù)為_ V.(2)為了測該多用電表電阻擋的電阻和表內(nèi)電源的電動勢，劉聰同學(xué)在實驗室找到了一個電阻箱，設(shè)計了如下實驗：將選擇開關(guān)接2，紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏；將電表紅黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使電表指針指C處，此時電阻箱的示數(shù)如圖5，則C處刻度應(yīng)為_ .圖5計算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為_ V.(保留兩位有效數(shù)字)(3)調(diào)零后將多用電表紅黑表筆與某一待測電阻相連，若指針指在圖乙所示位置，則待測電阻的阻值為_ (保留兩位有效數(shù)字)答案(1

16、)6.9173(172174均可)(2)1501.5(3)67(6569之間均可)解析(1)選擇開關(guān)接1時測電流，其分度值為0.2 mA，示數(shù)為6.9 mA；選擇開關(guān)接3時測電壓，其分度值為5 V，其示數(shù)為173 V.(2)電阻箱示數(shù)為01 000 1100 510 01 150 .指針指在C處時，電流表示數(shù)為5 mA0.005 A，C處電阻為中值電阻，則電表內(nèi)阻為150 ，電源電動勢EIgR0.01150 V1.5 V.(3)根據(jù)第(1)問可知，表頭所示電流為6.9 mA；調(diào)零后將電表紅、黑表筆與某一待測電阻相連，此時電路中的電流值也為6.9 mA，而表內(nèi)電池的電動勢為E1.5 V，表內(nèi)總電阻為150 ，由歐姆定律可知：R 150 67 ，所以待測電阻的阻值為67 .6.如圖6是一個多用表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖.電流表滿偏電流為0.5 mA、內(nèi)阻為10 ；電池電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為1 ，變阻器R0阻值為05 000 .圖6(1)該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5 V刻度的，當電池的電動勢下降到1.45 V、內(nèi)阻增大到4 時仍可調(diào)零.調(diào)零后R0阻值將變_(填“大”或“小”)，若測得某電阻阻值為300 ，則這個電阻的真實值是_ .(2)若該歐姆表換了一個電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為10 的電池，調(diào)零后測量某電阻的阻值，其