1、第第 8 节节 多用电表的原理多用电表的原理 第二章第二章 恒定电流恒定电流 1.通过对欧姆表的讨论通过对欧姆表的讨论，进一步提高应用闭合电路欧姆定进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力律分析问题的能力，知道欧姆表测量电阻的原理知道欧姆表测量电阻的原理 2了解欧姆表的内部结构和刻度特点了解欧姆表的内部结构和刻度特点 3.了解多用电表的基了解多用电表的基本结构本结构，知道多用电表的测量功能知道多用电表的测量功能 第二章第二章 恒定电流恒定电流一、欧姆表一、欧姆表 1内部构造内部构造：_、电源和可变电阻三部分组成、电源和可变电阻三部分组成 2 原理原理：依据依据_制成制成，由由_改装而成改装
2、而成 表头表头闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律电流表电流表3.测量原理：测量原理：如图所示如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻当红、黑表笔间接入被测电阻 Rx时时，通过表头的电流通过表头的电流I_ 改变改变Rx，电流电流 I随着改变随着改变，每个每个 Rx值都对应一个电流值值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与在刻度盘上直接标出与 I 值对应值对应的的 Rx值值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值 ErRgRRx 4内阻：内阻：将红、黑表笔短接将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流偏电流 Ig，根据闭合电路的
3、欧姆定律根据闭合电路的欧姆定律，Ig_，故欧故欧姆表内电阻姆表内电阻 R内内EIg_ ErRgR rRgR 1(1)欧姆表的红表笔接内部电源的正极欧姆表的红表笔接内部电源的正极()(2)欧姆表的红表笔接内部电源的负极欧姆表的红表笔接内部电源的负极()(3)欧姆表的指针张角越大欧姆表的指针张角越大，被测电阻越大被测电阻越大()(4)欧姆表的欧姆表的 0 刻度在表盘最左侧刻度在表盘最左侧()(5)用欧姆表测量电阻时用欧姆表测量电阻时，指指针在刻度盘中央附近测量较准针在刻度盘中央附近测量较准确确()提示：提示：(1)(2)(3)(4)(5)二、多用电表二、多用电表 1用途用途：共用一个共用一个_，可
4、分别测量电压、电流和电阻等物可分别测量电压、电流和电阻等物理量理量 2最简单的多用电表原理图最简单的多用电表原理图：如图甲所示如图甲所示，当单刀多掷开关接当单刀多掷开关接通通 1 时时，可作为可作为_使用使用，接通，接通 2 时时，可作为可作为_使用使用，接通接通 3 时时，可作为可作为_使用使用 甲甲表头表头电流表电流表欧姆表欧姆表电压表电压表3外形构造外形构造：如图乙所示如图乙所示，表的上半部分为表盘表的上半部分为表盘，下半部分是下半部分是选择开关选择开关，开关周围标有测量功能区域及量程 使用前应该调整开关周围标有测量功能区域及量程 使用前应该调整“_”，使其指针指到使其指针指到_刻度 不
5、刻度 不使用的时候应使用的时候应该把选择开关旋转到该把选择开关旋转到_位置位置 乙乙指针定位螺丝指针定位螺丝零零OFF 2(1)多用电表的所有刻度都是均匀分布的多用电表的所有刻度都是均匀分布的()(2)应用多用电表无论测电压、测电流还是测电阻时应用多用电表无论测电压、测电流还是测电阻时，电流都是电流都是从红表笔流入电表从红表笔流入电表()(3)欧姆表换挡后不需要再欧姆调零欧姆表换挡后不需要再欧姆调零()提示：提示：(1)(2)(3)知识点一知识点一 对欧姆表原理的理解对欧姆表原理的理解 1根据闭合电路欧姆定律制成根据闭合电路欧姆定律制成，通过表头的电流为：通过表头的电流为：IERxRRgr，R
6、x与电流与电流 I 一一对应一一对应，故将表盘上的电流值改故将表盘上的电流值改为电阻值为电阻值，就可以从表盘上直接读出电阻的阻值就可以从表盘上直接读出电阻的阻值，这样就制成了这样就制成了一个欧姆一个欧姆表表 其中其中，R 叫调零电阻叫调零电阻，RRgr 为欧姆表的内阻为欧姆表的内阻 2当红、黑表笔断开时当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零电流表中电流为零，此时表笔间电阻此时表笔间电阻无穷大无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻所以在表盘上电流零处标电阻“”“”；当红、黑表笔短；当红、黑表笔短接时接时，调节欧姆调零电阻调节欧姆调零电阻，使电流表指针满偏使电流表指针满偏，所以在电流满偏所以在电流满偏处
7、标电阻处标电阻“0”(如图所示如图所示)3I 与与 Rx不成比例不成比例，欧姆表的刻度不均匀欧姆表的刻度不均匀 4欧姆表偏角欧姆表偏角(偏角是相对零电流位置或左端的偏角是相对零电流位置或左端的“0”刻度而言的刻度而言的)越大越大，表明被测电阻越小表明被测电阻越小 5中值电阻：当外加电阻中值电阻：当外加电阻 RxrRgR 时时，电流为电流为 IERxR0Rgr12Ig，此时指针指在刻度盘的中央此时指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中该电阻叫中值电阻值电阻 欧姆表中的闭合电路欧姆定律欧姆表中的闭合电路欧姆定律 如图所示是欧姆表的工作原理图如图所示是欧姆表的工作原理图 (1)若表头的满偏电若表头的满偏电
8、流为流为 Ig500 A，干电池的电动势为干电池的电动势为 1.5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中(2)这个欧姆表的总内阻为这个欧姆表的总内阻为_，表针偏转到满刻度的表针偏转到满刻度的13时时，待测电阻为待测电阻为_.电流电流刻度刻度050 A100 A200 A250 A300 A400 A500 A电阻电阻刻度刻度02.7104 1.2104 4.5103 3103 2103 750 3 0006 000解析解析 对应电流对应电流“0”刻度和满偏电流刻度和满偏电流“500 A”的电阻刻度分的电阻刻度分别为别为“”
9、“”和和“0”由闭合电路的欧姆定律得由闭合电路的欧姆定律得，调零时：调零时：IgERgrR0，所以欧姆表的总内阻所以欧姆表的总内阻R内内RgrR0EIg3 000.测量电阻测量电阻 Rx时：时：IER内内Rx，RxEIR内内，当当 I50 A 时时，Rx1.550106 3 000 3104 3103 2.7104.同理可求出电流为同理可求出电流为 100 A、200 A、250 A、300 A、400 A 时时，对应的电阻分别为：对应的电阻分别为：1.2104、4.5103、3103、2103、750.当表针偏转到满刻度的当表针偏转到满刻度的13处时处时，RxEIR内内1.55001063
10、3 000 6 000.欧姆表的中值电阻欧姆表的中值电阻 当两表笔直接触时当两表笔直接触时，被测电阻被测电阻 Rx0，调节调零电阻调节调零电阻 R，使电流使电流计指针满偏计指针满偏，根据闭合电路的欧姆定律可知：根据闭合电路的欧姆定律可知：IgERrRg，该该处的刻度为电阻零位置 因此欧姆表的内阻处的刻度为电阻零位置 因此欧姆表的内阻 R内内RgrR.当被当被测电阻测电阻 RxRgrR 时时，通过表头的电流通过表头的电流 IERrRgRxIg2，即通过表头的电流为满偏电流的一半即通过表头的电流为满偏电流的一半，此时指针指在刻度盘的中此时指针指在刻度盘的中央因此央因此，欧姆表表盘的中间刻度等于欧姆
11、表的内阻欧姆表表盘的中间刻度等于欧姆表的内阻 若某欧姆表表头的满偏电流为若某欧姆表表头的满偏电流为 5 mA，内装一节干电池内装一节干电池，电动势为电动势为 1.5 V，那么该欧姆表的内阻为那么该欧姆表的内阻为_.待测电阻接待测电阻接入红、黑两表笔之间时入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的则待测电阻的阻值为阻值为_.若指针指在满刻度的若指针指在满刻度的34处处，则待测电阻的阻值则待测电阻的阻值为为_.300300100解析解析 将红、黑表笔短接将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值调节调零电阻的阻值，当电流表指当电流表指针满偏时针满偏时 IgERgrR0，
12、欧姆表的内阻欧姆表的内阻 R内内RgrR0EIg1.55103 300.当电流为当电流为12Ig时时，有有12IgER内内Rx1，即即 R内内Rx12EIg600，故故 Rx1300.当电流为当电流为34Ig时时，有有34IgER内内Rx2，即即 R内内Rx24E3Ig400，故故 Rx2100.欧姆表的基本原理是电路中的每个电流值与外电欧姆表的基本原理是电路中的每个电流值与外电路的电阻值一一对应路的电阻值一一对应，通过直接测电流而间接测电阻通过直接测电流而间接测电阻，当欧姆表当欧姆表的两表笔短接时的两表笔短接时，电路中的电流达到满偏电路中的电流达到满偏，此时的电阻为欧姆表此时的电阻为欧姆表的
13、内阻的内阻，可利用这一关系进行换算可利用这一关系进行换算，推出待测电阻的大小推出待测电阻的大小 知识点二知识点二 多用电表的改装原理及使用多用电表的改装原理及使用 如图所示如图所示，分别把电流表、欧姆表、电压表的电路示意图组合在分别把电流表、欧姆表、电压表的电路示意图组合在一起一起，就是最简单的多用电表的电路就是最简单的多用电表的电路 1电流表的改装原理：电流表的改装原理：由同一表头并联不同电阻改装而成的量由同一表头并联不同电阻改装而成的量程不同的电流表程不同的电流表 2电压表的改装原理：电压表的改装原理：由由同一表头串联不同电阻改装而成的量同一表头串联不同电阻改装而成的量程不同的电压表程不同
14、的电压表 3欧姆表的改装原理：欧姆表的改装原理：将对应将对应 Rx的电流刻度值改为电阻值的电流刻度值改为电阻值，即即为欧姆表为欧姆表 4电流进、出电表的流向电流进、出电表的流向(1)电流挡串联接入电路电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表电流从红表笔流进电表，从黑表笔流从黑表笔流出；出；(2)电压挡并联接入电路电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点红表笔接高电势点，黑表笔接低电势黑表笔接低电势点点，电流仍然是电流仍然是“红进、黑出红进、黑出”；(3)使用欧姆挡时使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表黑表笔连接表内电源的正极内电源的正极，电流仍然是电流仍然是
15、“红进、黑出红进、黑出”(多选多选)如图所示是简化的多用电表的电路图如图所示是简化的多用电表的电路图，转换开关转换开关S 与不同接点连接与不同接点连接，就组成不同的电表就组成不同的电表，已知已知 R3R4，下面是下面是几位同学对这一问题的讨论几位同学对这一问题的讨论，请你判断下列说法正确的是请你判断下列说法正确的是()ADAS 与与 1 或或 2 连接时连接时，多用电表就成了电流表多用电表就成了电流表，且前者量程较大且前者量程较大 BS 与与 3 或或 4 连接时连接时，多用电表就成了电流表多用电表就成了电流表，且前者量程较大且前者量程较大 CS 与与 3 或或 4 连接时连接时，多用多用电表
16、就成了电压表，且前者量程较大电表就成了电压表，且前者量程较大 DS 与与 5 连接时连接时，多用电表就成欧姆表多用电表就成欧姆表 解析解析 S 与与 1 连接时连接时，电阻电阻 R1起分流作用起分流作用，S 与与 2 连接时连接时，电阻电阻R1R2起分流作用起分流作用，所以所以 S 与与 1 或或 2 连接时连接时，多用电表就成了电多用电表就成了电流表流表，由于前者分流电阻较小由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；所以前者量程较大；S 与与 3 或或 4连接时连接时，表头与分压电阻串联表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表多用电表就成了电压表，由于由于 R3R4，所以前者量程较小；所以前者
17、量程较小；S 与与 5 连接时连接时，多用电表就成了欧姆多用电表就成了欧姆表表，R6为欧姆挡调零为欧姆挡调零电阻电阻 如图所示如图所示，用多用电表测量直流电压用多用电表测量直流电压 U 和测电和测电阻阻 R，若红表笔插入多用电表的正若红表笔插入多用电表的正()插孔插孔，则则()BA前者电流从红表笔流入多用电表前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多后者电流从红表笔流出多用电表用电表 B前者电流从红表笔流入多用电表前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多后者电流从红表笔流入多用电表用电表 C前者电流从红表笔流出多用电表前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多后
18、者电流从红表笔流出多用电表用电表 D前者电流从前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表用电表 解析：解析：题图中所示是多用电表的示意图题图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压无论是测电压 U 还是还是测电阻测电阻 R，电流都是从红表笔流入多用电表电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用从黑表笔流出多用电表电表，选项选项 B 正确正确 多用电表测量电流和电压是利用并联电阻分流和多用电表测量电流和电压是利用并联电阻分流和串联电阻分压原理串联电阻分压原理，而测量电阻是利用闭合电路的欧姆定律而测量电阻是利用闭合电路的欧姆定律，但但不论
19、测量哪个物理量不论测量哪个物理量，使用多用电表时使用多用电表时，都要使电流从都要使电流从“”接接线柱流入线柱流入，“”接线柱流出接线柱流出，使用时使用时，红、黑表笔一定要与电，红、黑表笔一定要与电表的表的“”“”“”插孔相对应，这种插法是不变的插孔相对应，这种插法是不变的 典型问题典型问题用多用电表判断电路故障用多用电表判断电路故障 电路故障一般是短路或断路电路故障一般是短路或断路，常常见的情况有灯泡的灯丝烧断、电见的情况有灯泡的灯丝烧断、电阻器内部断路或滑动变阻器接触不良等，检查故障方法有：阻器内部断路或滑动变阻器接触不良等，检查故障方法有：1用多用电表的欧姆挡检测：用多用电表的欧姆挡检测：
20、在确保电源断开的情况下在确保电源断开的情况下，用电用电阻阻1 挡挡(注意先调零注意先调零)测电阻测电阻，如果阻值为如果阻值为“”“”，表明电路断表明电路断开开，如果阻值为零如果阻值为零，表明电路短路表明电路短路 2用多用电表的电压挡检测用多用电表的电压挡检测：把多用电表与被检测部分并联把多用电表与被检测部分并联，如果多用电表读数为零如果多用电表读数为零，说明多用电表内无电流通过说明多用电表内无电流通过，可能在并可能在并联路段之外有断路联路段之外有断路，或并联路段内短路；或并联路段内短路；如果多用电表有示数，如果多用电表有示数，说明多用电表内有电流通过，在并联电路之外无断路且并联路段说明多用电表
21、内有电流通过，在并联电路之外无断路且并联路段之内无短路之内无短路 3 用多用电表的电流挡检测：用多用电表的电流挡检测：把多用电表与被检测的部分并联把多用电表与被检测的部分并联，如果多用电表有示数如果多用电表有示数，其他部分开始工作其他部分开始工作，则此时与多用电表并则此时与多用电表并联的部分断路联的部分断路 如图是某同学连接的实验实物图闭合开关后如图是某同学连接的实验实物图闭合开关后 A、B 两两灯都不亮 他采用下列两种方法对故障原因进行排查：灯都不亮 他采用下列两种方法对故障原因进行排查：(灯泡灯泡 A、B 的规格均为的规格均为 2.5 V、1 W，滑动滑动变阻器为变阻器为 10、1 A)(
22、1)应用多用电表的直流电压挡进行检查应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于那么选择开关应置于_挡挡 A2.5 V B10 V C50 V D250 V 该同学的测试结果见表该同学的测试结果见表 1，则在测试则在测试 a、b 间直流电压时间直流电压时，红表红表笔应当接触笔应当接触_(选填选填“a”或或“b”)根据测量结果根据测量结果，可以判可以判断故障是断故障是 ()A灯灯 A 短路短路 B灯灯 B 短路短路 Cc、d 段断路段断路 Dd、f 段断路段断路 BaD测量点测量点 表针偏转情况表针偏转情况 c、d d、e e、f 测试点测试点电压示数电压示数a、b有示数有示数b、d有示
23、数有示数c、d无示数无示数d、f有示数有示数表表1表表2(2)将开关断开将开关断开，再选择欧姆挡测试再选择欧姆挡测试，测量结果见表测量结果见表 2，那么检查那么检查出的结果是出的结果是()A灯灯 A 断路断路 B灯灯 B 断路断路 C灯灯 A、B 都断路都断路 Dd、e 间导线断路间导线断路 D解析解析 (1)由实物图示可知由实物图示可知，电源由电源由 4 节干电池组成节干电池组成，电源电动电源电动势势 E6 V，用多用电表直流电压挡测量时用多用电表直流电压挡测量时，应选满偏电压为应选满偏电压为 10 V 的较合适根据电流应从红表笔流入的较合适根据电流应从红表笔流入，黑表笔流出的原则黑表笔流出
24、的原则，红红表笔应连电源正表笔应连电源正极极，即接，即接 a.可用排除法确定电路故障可用排除法确定电路故障，接接 a、b时有示数时有示数，说明从电源正极到说明从电源正极到 a 处处，电源负极至电源负极至 b 处处，无断路；无断路；b、d 有示数有示数，说明说明 a 与与 d 之间未断路；之间未断路；c、d 无示数无示数，说明说明 e、f、b 间有断路；间有断路；d、f 有示数有示数，说明说明 f、b 间无断路间无断路，故可确定断路故可确定断路在在 d、f 间另外不可能是间另外不可能是 A 或或 B 灯短路灯短路，因为一只灯短路因为一只灯短路，并并不影响另一灯发光不影响另一灯发光 (2)根据根据
25、 c、d，d、e，e、f 间的示数间的示数，说明灯说明灯 A、B 均未断路均未断路，而而 d、e 间电阻无穷大间电阻无穷大，说明说明 d、e 断路断路 如图所示电路的三根导线如图所示电路的三根导线中中，有一根是断的有一根是断的，电源、电阻器电源、电阻器 R1、R2及另外两根导线是好的 为了查出断的导线及另外两根导线是好的 为了查出断的导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极源的正极 a，再将黑表笔连接在电阻再将黑表笔连接在电阻 R1的的 b 端和端和 R2的的 c 端端，并并观察多用电表指针指示的示数 在下列选项中观察多用电表指针指示的示数 在下列
26、选项中，符合操作规程的符合操作规程的是是()A直流直流 10 V 挡挡 B直流直流 0.5 A 挡挡 C直流直流 2.5 V 挡挡 D欧姆挡欧姆挡 A解解析：析：因为被检测的电路为含电源电路因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不所以选用欧姆挡一定不可由于电路中电源电动势为可由于电路中电源电动势为 6 V，所以选用直流所以选用直流 2.5 V 挡也不挡也不安全估测电路中电流安全估测电路中电流，最大值可能为最大值可能为 Imax65 A1.2 A，所以所以选用直流选用直流 0.5 A 挡也不对挡也不对，只有选用直流只有选用直流 10 V 挡挡 本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
