多用电表欧姆档倍率切换原理
多用电表的原理和使用
Rx
1、欧姆表的零刻度为什么在最右面? 2、欧姆表的刻度为什么不均匀?
3、有人说,欧姆表的内阻等于指针半 偏时的外接电阻的阻值(中值电阻), 这种说法对吗?为什么?
三、欧姆表的使用步骤
• 1.机械调零 • 2.调节选择开关,选择欧姆档 • 3.红黑表笔短接,调节调零旋钮,使表的指针指 向欧姆表的零刻度-----欧姆调零 • 4.测量电阻的阻值:阻值=读数×倍率 • 5.如果指针偏转较大,说明电阻较小,应更换成 小倍率的档,重新进行欧姆调零,再进行测量 • 6.使用结束后,将选择开关调节到OFF档或交流 电压的最大档
四、用欧姆表测电阻须注意!
①选挡接着调零,②换挡重新调零, ③被测电阻隔离,④中值附近读数, ⑤示数要乘倍率,⑥手勿接触表尖, ⑦用毕拨至“交高”(交流电压最高挡). ⑧要用多电表测量电流或电压值时,只要根据旋 钮指示的量程看表盘相对应的刻度弧线,根据读 数规则,直接读出指针指示的读数即可,而欧姆 表的刻度指示弧线只有一根,读出指针指示的读 数后必须再乘以旋钮指示的挡次倍率,才是电阻 的测量值。
五、多用电表的使用
测直流电压
测直流电流
测二极管正向电阻(左图)和反向电阻(右图)
多用电表的原理
一、多用电表的构造
问题:电压表电流表和欧姆表都有一个表头,能不能
让它们共用一个表头制成一个多用电表呢?
A
A
R1
AR2 BAB NhomakorabeaA
B
A
多量程多用电表内部电路示意图及外形图
E
E
5 4 3 2
1
6
指 针 式 多 用 电 表
A
B
二、欧姆表的原理与使用
E Rg r R1
E E I= = Rg+r+R1+Rx R内+Rx E Rx= I -R内 可见,Rx与I有着一一 对应的关系,在刻度盘上 标出与I对应的Rx的值, 就能从刻度盘上直接读出 待测电阻Rx的阻值
多用电表欧姆挡换挡原理分析
作者: 刘朝明
作者机构: 广东省佛山市顺德区杏坛中学,广东佛山528325
出版物刊名: 物理教师:高中版
页码: 23-23页
主题词: 多用电表 欧姆表 高中物理教材 教师 疑问 学生 新教材 倍率 内阻 零电阻
摘要:高中物理教材(新教材)对多用电表的使用要求较高,但没有涉及欧姆表的原理问题.由于多用电表欧姆挡的挡间变换的原理较复杂,学生不易理解,部分教师对此问题也有不少疑问.例如,当欧姆表由小倍率挡变大倍率挡时内阻变大了还是变小了?表内仅仅是通过调零电阻来实现电阻变化的吗?为什么由小倍率挡变大倍率挡后,短接调零前却发现表头指针竟然偏右,即在原来零刻度线的右方?……等问题.针对这些问题,笔者认真做过实验并打开欧姆表进行观察,对多用电表电原理图进行了仔细分析.下面是笔者对此问题的理解和分析.。
欧姆表换挡口诀 含欧姆表工作原理,欧姆表内部电路
简介
欧姆表是电工常用的一种电气测试仪器,它可以测量电路中的电阻、电流和电压等参数。
在使用欧姆表时,我们需要根据被测电路的特点和需要测量的参数来选择不同的换挡档位。
下面,我们来学习一下以欧姆表换挡口诀为标题的文章。
原理
内部构造
口诀
换挡口诀一:先断电,再换档
在使用欧姆表进行电路测试时,首先要注意的是安全问题。
在换挡之前,一定要先断开电源,避免电流对人体造成伤害。
然后再根据需要测量的参数来选择不同的档位。
换挡口诀二:电阻档位,先选大
在测量电路中的电阻时,我们需要选择欧姆表的电阻档位。
一般来说,我们应该先选择大档位,然后再逐渐缩小档位,直到能够准确测量出电路中的电阻值。
换挡口诀三:电流档位,先选小
在测量电路中的电流时,我们需要选择欧姆表的电流档位。
与电阻档位不同的是,我们应该先选择小档位,然后再逐渐增大档位,直到能够准确测量出电路中的电流值。
换挡口诀四:电压档位,先选高
在测量电路中的电压时,我们需要选择欧姆表的电压档位。
与电阻档位类似,我们应该先选择高档位,然后再逐渐降低档位,直到能够准确测量出电路中的电压值。
使用欧姆表进行电路测试时,我们需要根据被测电路的特点和需要测量的参数来选择不同的换挡档位。
同时,我们也要注意安全问题,先断电再换档,确保测试过程安全可靠。
总结
以上就是关于欧姆表换挡的一些具体的法则,希望对大家有帮助。
多用电表的原理
(1)第一步测量结果表明盒内______________. (2)下图(左)给出了上图中①和上图②中欧姆表指针所处 的位置,其对应的阻值是________Ω;下图(右)给出了上图 ③中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是________Ω.
测电压、电流时,则应使指针偏角尽可能大,这样相 对误差较小.
(3)欧姆调零. 对于不同的欧姆挡,其内阻都是不相同的,因此用它测 电阻时,每次换挡后和测量前都必须将两表笔短接,进行一 次欧姆调零(注意:电阻挡的零位在刻度的右端)以防止测量 时产生零误差.若调零时,发现指针总调不到零位,说明电 池的电能不足,应调换电池.否则会因电池电动势变小,内 阻增大,使测量结果不准确.
池,电动势1.5 V,那么欧姆表的内阻为____________ Ω,
待测电阻接入红、黑表笔之间时,指针指在满刻度的
3 4
处,
则待测电阻的阻值为____________ Ω.
解析 将红黑表笔短接,调整调零电阻的阻值,当电
流满偏时,Ig=
E Rg+r+R0
,欧姆表的内阻R内=Rg+r+R0
=IEg=5×1.150-3Ω=300 Ω.
度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点,(r+Rg
+R)是欧姆表的内阻.
当红、黑表笔不接触时(如图②所示),相当于被测电阻
Rx=∞,电流表中没有电流,表头指针不偏转,此时指针所
指位置是刻度的“∞”点.
当红、黑表笔接入被测电阻Rx时(如图③所示),通过表
头的电流I=
E Rg+r+R+Rx
,改变Rx,电流I随之改变,每个
一、欧姆表 1.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 所示,G 是电流表(表头),内阻为 Rg,满偏电流 Ig,电池电动 势 E,内阻为 r,电阻 R 是可变电阻,也叫调零电阻.
12级多用电表的原理和使用
厦门一中12级高二物理《§4.2多用电表的原理与使用》作业 班级 座号 姓名一、欧姆表原理:欧姆表是据欧姆定律制成的测量电阻的仪表,可直接读出电阻阻值,比用伏安法测电阻方便.原理:如右图示:调零时:I g =E /R g (欧姆表内阻R g =r +r g +R +R 0)测量时:I = E /(R g +R x ) 。
I 与R x 一一对应,只要将对应R x 值的电流刻度Ⅰ改为阻值R x ,即为欧姆表.注意1:由于I 与R 的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的,电阻零刻度在电流满偏处.注意2:红表笔笔接欧姆表内部电源负极,而黑表笔笔接内部电源的正极。
即电流红进黑出。
二、多用电表原理(电路图如图所示)多用电表由一只灵敏的直流电表(表头)与若干元件组成测量电路,每进行一种测量时只使用其中的一部分电路,其他部分不起作用.1、直流电流挡直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同的电阻改装而成的几个量程不同的电流表.2、直流电压挡:直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同的电阻改装而成的几个量程不同的电压表. 3、欧姆挡(见上面欧姆表原理)三、多用电表外部构造:多用电表可以用来测电流、电压和电阻,又称万用电表,其表面结构如图所示.其表面分为上、下两部分:上半部分为表盘,共有三条刻度线,最上面的刻度线的左端标有“∞”,右端标有“0”,是用于测电阻的;中间的刻度线是用于测电流和电压的,其刻度是分布均匀的,最下面一条刻度线左侧标有“V ”是用于测交流电压的,其刻度是均匀的。
多用电表表面的下半部分为选择开关,周围标有测量功能的区域和量程。
将多用电表的选择开关旋转到电流挡,多用电表就测量电流;当选择开关旋转到其他功能区域时,就可测量电压或电阻。
多用电表表面还有一对正、负插孔.红表笔插“+”插孔,黑表笔插“-”插孔,插孔上面的旋钮叫欧姆调零旋钮,用它可进行电阻调零,另外,在表盘和选择开关之间还有一个机械调零旋钮,用它可以进行机械调零,即旋转该调零螺丝,可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线。
多用电表欧姆挡换挡原理分析
图 1 图 2 从图 2 可见 ,欧姆表由小量程挡向大量程挡转换 时 ,需要增大欧姆表的总内阻是通过变换并联阻值更 大的电阻来实现的 ( R4 = 14 kΩ, R3 = 1. 67 kΩ, R2 = 151 Ω, R1 = 13. 6 Ω) . 并非是通过串联更大电阻来增 大内阻的. 当欧姆表的倍率为 ×1 挡时 , 表笔短接 , 根据闭合 电路欧姆定律有 ,通过电源的电流为 :
物理学是自然科学中的一门基础学科人类生活的每一个方面都与物理学的发展进步息息相关这就要求我们有意识地去关注学习内容与家庭社会生活生产实践的联系关注环境污染能源危机等一些社会问题关注纳米超导等新科技新成果
第 26 卷第 2 期 物 理 教 师 Vol. 26 No. 2 2005 年 P H YSICS T EA C H ER (2005)
生活的每一个方面都与物理学的发展进步息息相关 ,
这就要求我们有意识地去关注学习内容与家庭 、社会
生活 、生产实践的联系 , 关注环境污染 、能源危机等一
些社会问题 ,关注纳米 、超导等新科技 、新成果. 切实改
变传统教学中课堂等于教室 , 学习资源等于教材的观
念.
(2) 加强培养学生的创造意识和动手能力 ,组织学
以下是一道与此知识相关的高考复习练习题 , 此
题是广 州 市 2004 年 高 考 模 拟 考 题 , 命 题 虽 有 超 出
2004 年高考说明要求之嫌 , 但命题立题较高 , 是一道
考查学生能力的题目. 从考后试卷分析发现学生出错
很多. 这主要是学生对欧姆表换挡原理没有弄清 ,以及
不会灵活运用中值电阻.
吹风工作原理 ,想当然地认为电吹风工作时只有一只
用电器在工作 ;造成错解 3 的学生有点懂电吹风的工
多用电表 的原理与使用(精心整理)
多用电表的原理与使用一、多用电表的结构与原理1.欧姆表的构造:如图1所示,欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成.图1欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻R x .全电路电阻R 总=R g +R +r +R x2.工作原理:闭合电路的欧姆定律I =E R g +R +r +R x当红、黑表笔短接并调节R 使指针满偏时有 I g =R r r g ++ε=中R ε (1)、 当电笔间接入待测电阻R x 时,有 I x =xR R +中ε(2) 联立(1)、(2)式解得 g x I I =中中R R R x + (3) 由(3)式知当R x =R 中时,I x =21I g ,指针指在表盘刻度中心,故称R 中为欧姆表的中值电阻,由(2)式或(3)式可知每一个R x 都有一个对应的电流值I ,如果在刻度盘上直接标出与I 对应的R x 的值,那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值。
3.刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I =I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆表调零.(1)当I =I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”.(图甲)(2)当I =0时,R x →∞,在I =0处标为“∞”.(图乙)(3)当I =I g 2时,R x =R g +R +r ,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻.由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处。
4、多用电表1).表盘:多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.外形如图2所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.另外,还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔.由于多用电表的测量项目和量程比较多,而表盘的 空间有限,所以并不是每个项目的量程都有专门的标度,有些标度就属于共用标度,如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度.2).挡位:如图3所示,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,并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端.图3二、欧姆表操作步骤1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插孔。
多用电表中的“欧姆表”
多用电表中的“欧姆表”
多用电表中的“欧姆表”
1.在每一次进行所有实验之“前”,需要进行“机械调零”!并且只调这一次。
此“零”是指流经电表的电流为零。
即此时“断路”,外界电阻为无穷大。
2.测量电阻时,在每一次换档之后,都应立即“红黑表笔短接,进行欧姆调零”;和机械调零不同的是机械调零只调零一次,而欧姆调零必须每换一次档就立即调一次。
3.多用电表中的所有电表的表针,其“偏转角度”都是指从左边0刻度线算起!测量电阻时,“偏转角度很小”说明“指示的刻度很大”。
4.“待测电阻阻值”(固定值)=“指示刻度值”*“倍率(即档位)”
故:偏转角度很小时,即指示刻度很大,应换用小倍率档位。
偏转角度很大时,即指示刻度很小,应换用大倍率档位。
总之:要使二者之积保持恒定!
5.多用电表中的旋转按钮在“电压表”、“电流表”都对应的是“量程”。
只有欧姆表对应的是“倍率”。
“量程”是指“能够测量的最大值”。
“倍率”是指“测量的刻度需要再乘以倍率才得到最终电
阻的阻值”。
6.所有实验完成后需要把旋转按钮指向“OFF档”或者“交
流电压最高档”
7.三个电表中欧姆表最特殊,欧姆表内部有“电源”,电压表、电流表没有。
8.三个电表中电流都是从红表笔流入电表内部,从黑表笔流出。
并且正常情况下红表笔都接在正接线柱上。
在欧姆表中,红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极。
多用电表的读数规则
多用电表的读数规则
多用电表是用来测量电压、电流和电阻的,并且具有多种档位,使用的时候需要将用表笔分别接触两端。
测电阻:首先我们可以看到刻度盘上面标有3-4组刻度线,其中最上面的是欧姆档,也就是测电阻的,然后读数的时候要从右到左读取,注意,不是从左到右读数,随后根据需求选好档位,拿出用表笔,分别接触电阻的两端,直到指针不动了为止,此时读取的是倍率,阻值等于倍率乘以档位。
测电流:接下来我们来看看测电流,如果我们使用10mA的直流去测量电流中的10mA,那最终电流等于电流数除以250mA,再乘以电表所表示的数字就可以啦。
最后值得注意的是,所有的电表使用中,需要选择合理的档次,并且使指针停留在表盘刻度的1/3——2/3之间就可以啦,虽然这并不是一个严格的要求,但却是一个必须考虑的原则。
对多用电表的内阻及欧姆表原理图的探讨
对多用电表欧姆档的内阻及欧姆表原理图的探讨在学习了高中物理第二册[1]“欧姆表原理”之后,不少学生根据课本上给出的的欧姆表原理图和老师讲解的“半偏法”,关于多用电表欧姆挡的内阻推出了下述两个互相矛盾的结论。
结论一、欧姆表由低档位转换到高档位时,内阻变小在应用欧姆表测电阻时,首先选择×10倍率档,将表笔短接进行欧姆调零后,表头满偏;然后转换到×1k 倍率档,将表笔短接,在进行欧姆调零前发现指针超出了最大刻度(满偏值),即通过表头的电流大于其满偏电流。
根据课本上给出的的欧姆表原理图(图1)结合欧姆定律可得:R 内=E/I,I 变大,说明R 内变小。
由此得出了结论一。
结论二、欧姆表由低档位转换到高档位时,内阻变大选择好某一档位,直接将表笔短接调好零,此时流过表头的电流等于它的满偏电流I g ,有:内R EI g =;在此状态下,将一电阻R x 接入表笔间,Rx R E I +=内,有=g I I xR R R +内内,当内R R x =时,2g I I =,即指针指到刻度盘中央,此时的x R 叫作中值电阻。
由上述分析可知,欧姆表在某一个档位时的内阻就等于这一档位的中值电阻值,这就是我们常说的“半偏法”。
这两种推理过程都没有问题,但得出了不同的结论,到底是怎么回事呢?鉴于物理学科实验性强的特点,本着科学严谨的态度,我动手查阅了各种资料,并亲自拆开了一个万用电表研究其内部电路,形成了自己的一些观点,现拿出来与各位同行商讨。
首先肯定一点:用半偏法确定万用电表欧姆档各档位的内阻是绝对正确的,即倍率大的档位对应的内阻肯定大,倍率小的档位对应的内阻值小。
那么为什么会出现结论一所述的现象呢?笔者认为教学用书及多数参考书上给出的欧姆表原理图有不足之处:它很容易让人误认为流过表头的电流就等于流过干路的电流,因此,结论一的得出的也是“有据可依”的。
那么,欧姆表的内部结构是什么?其内阻究竟是由哪几部分组成呢?下面是MF--16型多用电表的欧姆档部分的电路图(图2)。
多用电表的原理与使用
长期不用,应取出表内的电池。
3.用多用电表进行电阻测量的操作步骤
4.用多用电表测电阻时的注意事项
(1)在测量待测电阻前,先要把待测电阻与电源和
别的元件断开,而且测量时不要用手同时接触表笔的金 属部分和电阻的两根金属引线。 (2)在选择电阻挡量程时,应尽可能地使电表指针 指在中央刻度的附近位置,以便尽可能地提高测量的精 确度,减小误差。
确地进行测量,应换到________挡。如果换挡后立即
用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是 __________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图4 -2-6所示,则该电阻的电阻值是________ Ω 。
图4-2-6
解析:用×10挡测电阻时,指针偏角很小说明所测电阻 阻值很大,所选量程太小,为较准确地进行测量,应换 到×100挡,换×100挡后要重新欧姆调零。该电阻表盘 读数是22 Ω ,倍率是×100,所以该电阻阻值为22×100 Ω =2.2×103 Ω 。
(4)若选择开关的位置如箭头c所示,正确操作后发现
指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该
为:________________________________________。 (5)全部测量结束后,应将选择开关拨到__________挡 或者__________。 (6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都 应该从________色表笔经________插孔流入电表。
“∞” 位置。
(3)当红黑表笔间接入某一电阻 Rx 时, 通过电流表的 E 电流 I= , 可见 Rx 与 I 有着一一对应关系。 Rg+r+R+Rx 如果在刻度盘上标出与 I 对应的 Rx 值,就可以从 刻度盘上直接读出待测电阻 Rx 的值。
4.欧姆表的内阻与中值电阻的关系 E 1 由 I= 可得, 当 Rx=R 内时 I=2Ig, 指针半偏, R内 + Rx 则当指针半偏时,表盘的中值电阻 R 中=R 内,通常把此 时的 Rx 的值(即表盘中央的标度)称为中值电阻。
多用电表原理图及解释
多用电表原理图及解释1。
多用电表的原理(1)多用电表的用途:在直流电源电路中,测量电路某两点的电压用,测量电路中的电流用,多用电表又叫万用表,是一种集测量与电压、和电阻等功能于一体的测量仪器。
(2)多用电表的原理:如图是多用电表电路图。
①多用电表的核心是一只直流灵敏电流计G(即表头)、电阻与拨动转换开关等部分组成。
②将选择开关拨至触点1或2为直流测量端。
③将选择开关拨至触点3或4为直流测量端。
④将选择开关拨至触点5为测量端。
(3)多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡①多用电表测直流电流和电压,同电流表和电压表的原理相同,实质就是采用并联电阻分流和串联电阻分压的原理。
注意读数时要读取跟选择开关挡位相对应的刻度值。
②多用电表电阻挡(欧姆档)测电阻的设计原理是闭合电路欧姆定律。
如图所示,R6为可变电阻,(R5+R6)=R,为调零电阻。
当待测电阻Rx接入公共端和测量端5后,形成闭合电路,可以根据Rx与电路电流I的关系将刻度盘上的电流值改为电阻值,即可得到待测电阻Rx 的阻值。
I当未接入电阻时(断路状态,Rx)电流I=0,指针不偏转,表盘最左端指示电阻为处。
II当两表笔直接相连时(短路状态,Rx=0)电流I为满偏电流,指针指到最大值,表盘最右端指示电阻为0处。
2。
多用电表的表面结构:(1)上半部分为表盘,共有三条刻度线。
①最上面的刻度线的左端标有,右端标有0,是用于测电阻的。
②中间的刻度线是用于测直流电流和直流电压的,其刻度是分布均匀的。
③最下面一条刻度线左侧标有是用于测交流电压的,其刻度是不均匀的。
(2)下半部分为选择开关,周围标有测量功能的区域和量程。
将多用电表的选择开关旋转到电流挡,多用电表就测量电流;当选择开关旋转到其他功能区域时,就可测量电压或电阻。
(3)多用电表表面还有一对正、负插孔。
红表笔插+插孔,黑表笔插-插孔,插孔上面的旋钮叫欧姆调零,用它可进行电阻调零,另外,在表盘和选择开关之间还有一个机械调零,用它可以进行机械调零,即旋转该调零螺丝,可使指针(在不接入电路中时)指在左端0刻线。
欧姆表实现不同倍率的原理
如何实现欧姆表的不同倍率有这样一道实验题,共有两问,现只讨论其第二问,题目如下:(2)将G 表改装成两种倍率(如“×1”、“×10”)的欧姆表。
现有两种备选电路,如图2和图3所示,则图 (选填“2”或“3”)为合理电路;另一种电路不合理的原因是 ,在合理的电路中,当开关S 合向 端,这时的欧姆表是较大的倍率挡。
答案:图2 原因:图3中的电路c和d所对应的电源电动势和满偏电流(最大电流)相同,则对应中值电阻相同,即同一种倍率(其它答案意思讲酌情给分)b在考试时,这道题的得分率很低,即使是得分的同学也有很多是随机猜测的。
学生普遍觉得无从下手,不知如何分析,究其原因,是对“改装成两种倍率(如“×1”、“×10”)的欧姆表”不理解,不知如何实现欧姆表的不同倍率。
要解决欧姆表的不同倍率问题则需要先回顾一下欧姆表的测量原理。
欧姆表是测量电阻的仪表,其测量原理图如右下图所示。
它是由电流表表头、直流电源、电位器和红、黑二表笔串联而成。
虚线框内是欧姆表的内部结构(简化),则r+R 0+ R g 即为欧姆表的内阻R 内。
当被测电阻R x 接入电路后,通过表头的电流x g R R R r E I +++=0即 )(0R R r IE R g x ++-= 由上式可知,对给定的欧姆表,I 与R x 有一一对应的关系,所以由表头指针的位置可以知道R x 的大小。
为了读数方便,事先在刻度盘上直接标出欧姆值。
由欧姆表的原理可以看出,与电流表或电压表不同,欧姆表的刻度有以下三个显著特点:(1)、电流表及电压表的刻度越向右数值越大,欧姆表则相反,这是由于R x 越小I 越大造成的。
每个欧姆表刻度盘的最右端都可标以“0Ω”的数值,因为我们总可以选择R 0的值以保证当R x =0时流过表头的电流恰好等于它的满刻度电流I g 。
(2)、磁电式电流表及电压表的刻度是均匀的,欧姆表的刻度却很不均匀,越向左边越密。
多用电表欧姆挡的原理和使用试题赏析
多用电表欧姆挡的原理和使用试题赏析作者:陈宏来源:《中学生数理化·自主招生》2019年第08期多用电表是高考《考试大纲》要求考生会使用的基本仪器之一,其原理是恒定电流相关知识的综合应用,涉及多用电表问题中的重点和难点是欧姆挡的原理和使用。
与多用电表欧姆挡相关的考题切人点多、综合性强,突出考查考生的电路分析能力和实验设计能力等。
下面我们就筛选出与多用电表欧姆挡的原理和使用有关的试题加以科学归纳、评析,从中领悟和欣赏命题专家的独具匠心。
一、多用电表欧姆档的原理多用电表欧姆挡的原理是闭合电路的欧姆定律。
当红、黑两表笔之间连接电阻R x组欧姆表的R中相等,则它们的表盘刻度情况就完全相同(可共用一个刻度盘)。
换句话说:中值电阻唯一地决定了欧姆表表盘的刻度,中值电阻一经确定,欧姆表表盘的刻度便将确定。
由此可知,要改变欧姆表的测量范围,实现欧姆表的不同倍率,只需改变中值电阻即可,比如使R中变为原来的10倍,则指针听指的刻度值也就变为了原来的10倍。
如何改变中值电阻呢?根据R中=R内=r+R0=E/I g可知,要改变中值电阻有两种途径:一是保持电路中的最大电流Ig的值不变,改变电源电动势;二是保持电源电动势不变,改变电路中的最大电流Ig的值,即在灵敏电流计G上并联多个电阻,把G表改装成不同量程的电流表,再加一个选择开关,从而实现不同倍率的转换。
二、实例分析例1 某同学设计了一个简易的多用电表,共内部电路如图1所示,其中G为灵敏电流计,S为单刀多掷开关(功能键)。
(1)当开关S置于1或2位置时用于测______,且开关S置于______时其量程较大;将开关S置于5位置时用于测______。
(2)測电压时,电流从______端流入多用电表(选填“红”或“黑”)。
(3)如图2甲和乙所示是另一位同学设计的两种欧姆表的内部电路,改装后的表盘如图3所示,倍率分别为“×10”和“×100”。
则设计合理的是图______(选填“甲”或“乙”)所示电路,原因是:______。
欧姆表的倍率由什么决定
欧姆表的倍率由什么决定作者:杨述杰来源:《中学物理·高中》2012年第01期“练习使用多用电表”是高中的一个重要实验和常考实验,该实验的难点是欧姆表的正确使用和读数.考试中学生往往感到十分头疼,究其根本原因是学生没有真正搞清欧姆表的内部结构和工作原理.欧姆表中有、“×10Ù”、“×100Ù”、不同倍率,但这些倍率由什么因素决定,在改变倍率时到底是在调节什么呢?这些让学生感到十分疑惑的问题,课本上也没有作解释.下面笔者对此谈谈几点看法:方法一利用与“内接电源”并联电阻的方法,通过改变并联电阻来改变其倍率.在使用欧姆表时,首先要调零,然后进行测量,则如图1、图2:由于多用电表内只有一个表头,所有档位都共用一个表头,则相同,也相同.并且电磁式电表(表头)指针的偏转角度由其内电流的大小决定,则若让此次测量指针的偏转角度与选俚挡饬渴毕嗤 (即指针指在同一位置),表头内内电流的大小也相同,但所测电阻应为上次的10倍.则有由此可知,欧姆档的倍率由内接电源的电动势决定,即在调节欧姆表的倍率挡位时实际上是在调节内接电源的电动势.但令学生疑惑的是万用电表内部只有两个电源,我们又如何做到有四个倍率换挡档位,电源的电动势在短时间内是恒定的呀?由所学知识可知,当外电路断路时,电源的路端电压等于其电动势,多用电表内部就是通过将“内接电源”并联电阻来实现改变其电动势的.如图3所示:虚线框内部为一个等效电源,则等效电源的电动势为外电路断路时的路端电压,其表达式为:E′=ER+rR=E1+rR,由表达式可知,电源并联的电阻越大,等效电源的电动势也越大.则在改变电动势的大小时实际是在改变与其并联的电阻.所以,在调节欧姆表的倍率档位时,是通过改变与电源并联的滑动变阻器R的大小来实现的.方法二如图4所示,通过调节单刀双掷开关到a、b进行换挡.开关接a时,调零:测量:开关接b时,调零:测量:解方程(1)、(2)、(3)、(4)得1I-,1I′-所以I≠I′,即表头的指针所指示的位置不同,但由于测量的是同一电阻,则a、b是不同倍率的档位.又因为I′例题一个多用电表内的电池已使用很久了,但是转动调零旋钮时,仍可使表针调至零欧姆刻度处.用这只多用表测出的电阻值R′,与被测电阻的真实值R相比解法一按照方法一,欧姆表的倍率由电动势决定.当电源的电动势减小时,该欧姆表的实际倍率已经减小,但在读数时还按照原来的倍率去乘,则测量结果偏大.解法二电池用久后电动势变小,当电表满偏(即调零)时多用电表的总电阻会变小,即内阻变小,因内阻等于中值电阻,则中值电阻会变小,而刻度没有变化,我们仍按照原来的刻度来读,故结果偏大.。
多用电表的原理和使用
多用电表的原理与使用学习目标:1、了解欧姆表的原理,学会使用欧姆表。
2、了解多用电表的电压、电流、欧姆档是共用一个表头组合在一起的。
3、学会用多用电表测电流,电压及电阻。
学习重点:欧姆表的原理和使用知识要点:一、欧姆表1、欧姆表的原理欧姆表是据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表。
原理如图所示:调零时,I g = E r 测量时,I = E r + R x只要将对应Rx 值的电流刻度I 改为阻值Rx ,即为欧姆表。
由于I 与R 的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的且电阻零刻度在电流满偏处。
2、注意:_____笔接欧姆表内部电源负极,而_____笔接内部电源的正极。
二、多用电表原理:多用电表由一只灵敏的直流电表(表头)与若干元件组成测量电路,每进行一种测量时只使用其中的一部分电路,其他部分不起作用。
1.(1)直流电流档直流电流档的几个档位实际是由同一表头________改装而成的几个量程不同的电流表。
(2)直流电压档:直流电压档的几个档位实际是由同一表头_________改装而成的几个量程不同的电压表.(3)欧姆档(欧姆表)2.多用电表的表面结构,多用电表可以用来测电流、电压和电阻,其表面结构如图所示。
其表面分为上、下两部分,上半部分为表盘,共有三条刻度线,最上面的刻度线的左端标有“∞”,右端标有“0”,是用于测_______的.中间的刻度线是用于测________和________的,其刻度是分布______的,最下面一条刻度线左侧标有“V ”是用于测交流电压的,其刻度是_________的。
多用电表表面的下半部分为选择开关,周围标有测量功能的区域和量程。
将多用电表的选择开关旋转到电流档,多用电表就测量______;当选择开关旋转到其他功能区域时,就可测量电压或电阻。
多用电表表面还有一对正、负插孔。
红表笔插____插孔,黑表笔插____插孔,插孔上面的旋钮叫____________,用它可进行电阻调零,另外,在表盘和选择开关之间还有一个____________,用它可以进行机械调零,即旋转该调零螺丝,可使指针(在不接入电路中时)指在______端“0”刻线。
欧姆表的倍率调档原理
欧姆表的倍率调档原理
欧姆表的倍率调档原理是欧姆表测量电阻值时常用的一种方法,它通过改变表头的倍率来测量不同范围的电阻值。
欧姆表的倍率调档原理是基于欧姆定律的,它规定,当相同的电流穿过不同的电阻值时,产生的电压值大小也相同。
因此,只需要调节欧姆表的倍率,就可以测量出不同范围的电阻值。
欧姆表的倍率调档原理是一种简单有效的方法,它可以用来测量非常低的电阻值,如50Ω、100Ω、500Ω等。
要测量更大范围的电阻值,可以使用更高的倍率,比如1000倍、10000倍等。
欧姆表的倍率调档原理还可以用来测量短路电阻。
由于短路电阻极其低,只能使用最高的倍率来测量,否则表头的电阻会影响测量结果。
欧姆表的倍率调档原理是一种常用的测量电阻值的方法,它可以测量出不同范围的电阻值,同时还可以测量短路电阻。
但是,在使用欧姆表测量电阻值时,要注意表头的电阻会影响测量结果,因此,要使用最高的倍率来测量。
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多用电表欧姆档倍率切换原理
作者:张凤英朱晓安
来源:《物理教学探讨》2018年第08期
摘要:多用电表欧姆档倍率切换方式,教科书中提供的切换电路与实验室中学生多用表电路有矛盾。
本文通过欧姆表原理、倍率切换原理以及倍率的两种切换方式进行比较,提出各自的优劣,阐述教材处理方式的原因,并提出教学启示和建议。
关键词:欧姆表;电路结构;改装原理;倍率档切换;教学启示
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2018)8-0050-3
1 问题的提出
在人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》第8节《多用电表原理》的教学中,遇到学生和部分老师提出如下问题“教材中的多量程多用电表示意中3、4是电阻档,是利用不同电源实现欧姆表档位调节作用的,而实验室中学生万用电表(JO411型)只有两节干电池一个电源,那欧姆表到底是如何实现倍率切换的呢?”(如图1)
可以通过电流表量程扩大的方法计算并联电阻。
如图5所示(虚线框内是改装后扩大了量程的电流表),把满偏电流为Ig的表头扩大量程为Ig1的量程计算并联电阻的方法是:表头与电阻R1共同分担需要改装后Ig1的电流,而表头最多只能承担Ig的电流,因此并联电阻R1必须承担Ig1-Ig的电流,电阻R1与表头两边的电压相等,可得:(Ig1- Ig)R1=IgRg
得:
分别代入不同的Ig1,Ig2,Ig3,Ig4,计算并联电阻分别是:R1=0.50 Ω,R2=5.03 Ω,
R3=52.63 Ω,R4=1 000.00 Ω,这样就很方便;如果电源用1.5 V,通过计算可知也是可行的。
如果增加档位×10k,仍然用3 V的电源,按照上述公式计算得出Ig5=0.02 mA,是满偏电流Ig=0.1 mA的1/5 ,无法满足实验要求;如果用1.5 V的电源,电流Ig5=0.01 mA,同理可知这样不可行;如果用22.5 V的电源,Ig5=0.163 mA,则可以满足实验要求;如果所有的档位都用22.5 V的电源,选择×1档位时,Ig1=1.5 A,放电电流太大,需要频繁地更换电池。
综上所述:如果没有×10k档位,使用一个电源是切实可行的;如果增加×10k档位,则需要增加电池。
通过以上分析,我们也可水到渠成地得出,如果从节能方面考虑,在不知被测电阻阻值的情况下,应该从×1k试起。
4 教材呈现方式原因分析与教学启示和建议
在改变欧姆表倍率问题上,为什么人教版教材选修3-1课本中却只用第一种方式给学生呢?可能原因有两个。
(1)采用第一种方式的電路结构简单,也能很好地表示改变中值电阻(倍率大小)的方式。
(2)学生刚接触电表的改装,如果把第二种方案也教给学生的话,欧姆表和安培表改装放在一起,会增加学生学习的难度。
通过以上分析,给我们的教学启示和建议:欧姆表这一部分内容,高中物理主要是“欧姆表的改装原理、表盘刻度特点、操作读数”等方面的要求比较高,而对欧姆档的切换原理并不作要求。
尽管如此,作为一名物理老师,必然是知其然更要知其所以然;也可以根据学生的情况,通过欧姆档的切换原理,培养学生用学过的知识解决物理问题的能力。
还可以通过例题分析,让部分学有余力的学生进一步理解欧姆表倍率档改变的原理,提高学生分析问题、解决问题的能力。
(例题略)
参考文献:
[1]普通高中课程标准实验教科书物理(选修3-1)[M].北京:人民教育出版社,2012.
[2]江秀梅,刘大明.欧姆表内部电路结构和换挡原理的分析[J].物理教学探讨,2013,31(8):62.
(栏目编辑王柏庐)。