多用电表 的原理与使用(精心整理)
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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 x
2.工作原理:闭合电路的欧姆定律I=错误!
当红、黑表笔短接并调节R使指针满偏时有I g== (1)、
当电笔间接入待测电阻R x时,有I x= (2)
联立(1)、(2)式解得=(3)
由(3)式知当R x=R中时,I x=I 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=错误!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.
图2
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。
2.选挡:选择开关置于欧姆表“×1"挡。
3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点"旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。
4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。
5.换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“×1"或“×10”或“×100”或“×1k”挡。
6.多用电表用完后,将选择开关置于“OFF"挡或交变电压的最高挡,拔出表笔.
数据处理
1.测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积,指针示数的读数一般读两位有效数字.
2.测电流和电压时,如果所读表盘的最小刻度为1、0。
1、0。
01等,读数时应读到最小刻度的下一位,若表盘的最小刻度为0.2、0。
02、0。
5、0。
05等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可
误差分析
1.电池用旧后,电动势会减小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换新电池.
2.欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差,要注意其左密右疏特点.
3.由于欧姆表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用恰当挡位,使指针指中值附近.
4.测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值.
5.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数.
二、注意事项
注意事项
1.表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-"孔,注意电流的实际方向应为“红入”,“黑出”.
2.区分“机械零点”与“欧姆零点".机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.
3.测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联.4.刻度线有三条:上为电阻专用,中间为电流、电压、交流直流共用,下为交流2。
5 V专用.
5.由于欧姆表盘难于估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应量程的倍率.
6.使用多用电表时,手不能接触测试笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笔的金属杆.
7.测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.
8.测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.
9.在研究二极管的单向导电性时,切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器,不能只连接一个二极管,否则极易烧坏二极管.
10.使用完毕,选择开关要置于OFF挡.长期不用,应把表内电池取出.
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,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。
3.合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近(可参考指针偏转在~5R中的范围)。
若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。
每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
4.测量完毕后应拔出表笔,选择开头置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。
巩固练习:
1 (1))用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下
列步骤完成电阻测量:
(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0"刻线.
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件______,使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”).
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按______的顺序进行操作,再完成读数测量.
A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
2 如图所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针指
示如图所示,则:
(1)所测电阻的阻值为________Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2。
0×104
Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是________(选填“×10”、“×100"或“×1 k”).
(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为______mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________mA.
(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为______ V。
3.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
(3)将红、黑表笔____①_______,进行欧姆调零。
(4)测反向电阻时,将____②______表笔接二极管正极,将____③_____表笔接二极管负极,读出电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____④_______(填“左侧”、“右侧”或“中央");否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。
(6)测量完成后,将选择开关拔向_____________⑤________________位置。
答案(3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF
4.如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标
号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路
故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电
路中的各连接点.
(1)为了检测小灯泡及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的________挡.
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明__________________可能有故障.
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤.
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图9所示.若多用电表的选择开关处于表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中.
图9
6
图10
(1)若选择开关的位置如a箭头所示,则测量的物理量是______,测量结果为____.
(2)若选择开关的位置如b箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为__.(3)若选择开关的位置如c箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为__.(4)若选择开关的位置如c箭头所示,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依次为:________,________,________.
(5)全部测量结束后,应把选择开关拨到____________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.
7.某同学利用多用电表做了以下实验:
(1)使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下:
①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上;
②把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电
阻刻度的零刻度线上;
③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转较小;
④换用“×10”的欧姆挡,随即记下欧姆数值;
⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用电表放回桌上原处,实验完毕.
这个学生在测量时已注意到:待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆,那么该学生在实验中有哪些操作是错误的?(三个错误)
错误一:______________________________________________________________;
错误二________________________________________________________________;
错误三:_______________________________________________________________.
(2)如图11所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100"挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω;测直流电流时,用的是100 mA的量程,指针所
示电流值为________mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为________V。
图11
8.在如图12所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3。
8 V,0。
3 A”,合上开关S后,无论怎样移动滑动片,A、B灯都不亮.
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障.
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)
A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V
②测得c、d间电压约为5。
8 V,e、f间电压为0,则故障是( )
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开 D.B灯被短路
(2)接着利用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过欧姆调零.
①测试前,一定要将电路中的开关S____________;
②测c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图13所示,读数为________ Ω,此时测量的是______间电阻.根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω,它不等于测量值,原因是:_____________________________________________________
_______________________________________________________________________.
图13
9:如图(a)所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图应是(b)图中的图( )
10.开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?
在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?
11、下列说法正确的是:
A.欧姆表的测量范围是从零到无穷
B.用不同档次的欧姆表测量同一个电阻的阻值,误差是一样的
C.用欧姆表测电阻时,指针越接近中央时,误差越大
D.用欧姆表测电阻时,选不同量程时,指针越靠近右端时,误差越小。
(A)
12、调零后,用“ 10”挡测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,正确的判断和作法是:
A.这个电阻阻值很小
B.这个电阻阻值较大
C。
为了把电阻值测得更准一些,应换用“⨯1”挡重新测量
D。
为了把电阻值测得更准一些,应换用“⨯100"挡重新测量(B D)
13、用万用表欧姆挡测电阻,下列说法中那些是错误的:
A。
测量前必须调零,而且每测一次电阻都要重新调零
B. 每次换挡后都必须重新调零
C. 待测电阻如果是连在某电路中,应该把它先与其它元件断开,再进行测量
D。
两个表笔与待测电阻接触良好才能测得较准,为此应当将两只手分别将两只表笔与电阻两端紧紧的捏在一起(A D)
14、使用中值电阻是25欧(“⨯1”挡)的万用表测量两个定值电阻(已知它们的阻值越为R1=20欧和R2=30千欧),在下列的一系列操作中,选出尽可能准确地测定各阻值,并符合万用表使用规则的各项操作,将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处.
A. 转动选择开关使其尖端对准“⨯1K”挡
B. 转动选择开关使其尖端对准“⨯100”挡
C. 转动选择开关使其尖端对准“⨯10”挡
D. 转动选择开关使其尖端对准“⨯1”挡
E。
转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡
F. 将两表笔分别接触R1的两端,读出阻值后,随即断开,
G. 将两表笔分别接触R2的两端,读出阻值后,随即断开,
H。
将两表笔短接,调节调零旋扭,使表针指在刻度线右端的“0”刻度。
所选操作的合理顺序是:DHFAHGE.
15、使用多用表的欧姆挡测导体电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,则造成测
量值( )
A。
比真实值大B。
比真实值小 C.与真实值相等 D.可能比真产值大,也可能小16、用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋钮置于“×10”挡,测量时指针指在100与200
刻度的正中间,可以确定()
A.R=150ΩB。
R=1500ΩC。
1000Ω<R〈1500ΩD。
1500Ω<R<2000Ω
17、如果收音机不能正常工作,需要判断干电池是否已经报废,可取出一节干电池用多用
表来测量它的电动势,下列步骤中正确的是( )
①把多用表的选择开关置于交流500V挡置于OFF挡
②把多用表的红表笔和干电池的负极接触,黑表笔与正极接触
③把多用表的红表笔和电池的正极接触,黑表笔与负极接触
④在表盘上读出电压值
⑤把多用表的选择开关置于直流25V挡
⑥把多用表的选择开关置于直流5V挡
A。
⑤③④①B.②⑤①④C。
⑥③④①D.⑥②④①
18、在如图6所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻R1、R2及另外两根导线
都是好的。
为了查出断导线,某学生想先将多用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察多用表指针的示数,在下列选挡中,符合操作规程的是()
A.直流10V挡
B.直流0。
5A挡
C. 直流2.5V挡D。
欧姆挡
答案
课堂探究
例1 (1)S(3)T0刻线(4)ADC
例2 (1)1。
5×103×1 k(2)30.8(30。
7~30。
9都正确) 154 (3)6.2
例3 (1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6 (3)①将多用电表挡位调至欧姆挡;
②将红、黑表笔短接,检查欧姆挡能否正常工作;③测量小灯泡的电阻.若电阻为无
穷大,表明小灯泡有故障.
随堂训练
1.23.0 0。
57 320
2.(1)直流电压 1.20 V (2)直流电流48 mA (3)电阻 1.6 kΩ(4)改用“×1 k"倍率,重新欧姆调零,测量、读数(5)OFF挡交流电压最高挡(6)红正3.(1)错误一:换用“×10"的欧姆挡,应该换用“×1 k”的欧姆挡.错误二:换挡后没有进行欧姆调零.错误三:使用完后没有将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡.(2)1 700 47 23。
5
4.(1)①B②A(2)①断开②6e、f12.7 欧姆表测量时灯泡未工作,灯泡温度低,电阻小
4.答案:。