多用表的设计与改装
多用电表的原理与使用
例6、用多用电表测量直流电路中经过灯泡旳 电流时，首先把选择开关拨到_______挡，然 后把多用电表 联在电路中，则电流应从
表笔流入，从 表笔流出。
答案：直流电流，串，红，黑
高考试题1：一学生使用多用表测电阻，他在试验中有违 反使用规则之处．他旳主要试验环节如下：
1．把选择开关扳到“×1K”旳欧姆档上． 2．把表笔插入测试管插孔中，先把两根表笔接触，旋转 调零旋扭，使指针指在电阻刻度旳零位上．
(1) 原理—闭合电路欧姆定律
Ig=
E Rg+ r +
R
E Ix= Rg+ r + R+ Rx
变化Rx ，电流Ix 随之变化，Rx 与 Ix 一一相应。
（2）中值电阻
E
R中 = Ig = Rg + r + R
I Rg G
注意：(1) 欧姆表旳刻度与其他表刻度
Eg
R
相反且刻度不均匀
r
（2）欧姆表每次换档测电阻前都要调
Ig=
E Rg+ r + R
I=0
E Ix= Rg+ r + R+ Rx
把电流表改装成能直接测量电阻旳欧姆表
原理：闭合电路欧姆定律
刻度更改：
I g Rg G
E
R
r
短接，调整调零电阻R使电流表G
旳指针满偏。即有
Ig =
E Rg+ r + R
R : “0”
R g + r + R是电阻挡旳内阻
断路，电流表G中无电流，表旳指针
扭．多用表使用后不能把选择开关置于欧姆档．
高考试题2：使用中值电阻是25欧（“1”挡）旳万用表
多用表的设计与组装
多用表的设计与组装一:实验目的(1)掌握将一表头改装为双量程电流表和双量程电压表以及欧姆表的原理和设计方法.(2)学习多用表的组装和欧姆表的标定.二：实验器材(1)直流稳压电源(一台)(2)滑线变阻器(100Ω和10kΩ（或5kΩ）各一个)(3)100μA改装表头(一只)(4)0.5级微安表(一只)(5)电流表(一只)(6)电压表(一只)(7)电阻箱（0.1级标准电阻箱10kΩ，100kΩ各一只）(8)干电池(一只)(9)单刀开关(2只)（10）导线若干（11）3头接线柱（1只）三:实验原理(1):用替代法测量表头的内阻Rg方法：将开关K合向位置1,调整电流I,使改装表指针满偏并记下标准表读数.将开关K合向位置2,调整电阻箱R,使标准表读数达到同样的数值,此时电阻箱示值即为表头内阻Rg.(2):将表头改装成双量程电流表:方法:在表头两端并联两串联电阻Rs1和Rs2,表头及Rs1和Rs2组成的整体就是电流表.并联电阻:○1○2 (3):将表头改装成双量程电压表方法:在表头上串联两电阻Rp1, Rp2使超过表头所能承受的那部分电压降在电阻Rp1, Rp2上.表头和电阻Rp1, Rp2组成的整体就是电压表.○3○4(4):电表的误差和校准:为了减少改装表的误差,对改装表在量程范围内选取若干点校准测量,根据校准结果绘制校准曲线,通过校准曲线可以确定改装电表的准确度等级.电表的准确度等级分为:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0七个等级.Is为标准表读数,Ix为改装表读数.(5)欧姆表设计:Rt为调零电阻,R0为限流电阻,E为干电池,Rx为待测电阻.接入Rx 后:Ix= E/ (Rg + Rt + R0 + Rx) ，当E和Rg+ R0 + Rt的值一定时, Rx与Ix 的值一一对应,因此,将电表刻度盘按电阻值来划分刻度(非均匀刻度),即构成欧姆表.零电阻(ab短接)对应于电流最大值;当干电池经使用电动势下降时, Rt可用来调节零点.（6）多用电表电路四:实验内容实验时,电源电压E不要高于3V，正确选择滑线变阻器.（1）测定表头满偏电流Ig,表头的内阻Rg○1开关K2合向位置1,两个滑线变阻器的滑动触头均置于安全位置. ○2合上K1,正确改变滑线变阻器滑动触头的位置,使改装表头指针偏转至满刻度100μA ,此时标准微安表的示值即为满偏电流Ig.变阻器置安全位置, 开关K2合向2,调整电阻箱R0使标准表电流为Ig,此时,电阻箱R0示值即为内阻Rg(2)将表头改装成1mA和2mA的电流表:○1根据式○1式○2计算分流电阻Rs1和Rs2 .○2实验修正电阻Rs1和Rs2的阻值.改变K2位置使标准表电流为分别1mA; 2mA时改装表指针均能正好偏转满刻度.○3校准电流表:改装表从满偏(1mA; 2mA)起到零刻度,由大到小均匀取11个值进行校准,然后再增加电流重复测量一遍至满刻度为止.分别记录对应标准表读数求平均,即为各取值点的校准值.(3)将表头改装成1V和2V的电压表:○1计算分压电阻Rp1和Rp2.○2实验修正电阻Rp1和Rp2阻值.将K2分别合于位置1和位置2 ,调节Rp1和Rp2阻值,使标准表电压读数分别为1V和2V时,改装表指针均正好偏转满刻度.○3校准电压表.改装表从满偏(1V和2V)起到零刻度,由大到小均匀取11个值进行校准,然后再增加电压重复测量一遍至满刻度为止.分别记录对应标准表读数求平均,即为各取值点的校准值.（4）设计一测量90KΩ殴姆表并对表头刻度进行定标:○1将Rt置于最大值位置,选择合适的电阻值R0,使当ab间短路时,表头指针能满偏.○2接入电阻箱Rx (90KΩ)记下表头指针指示位置的Ix值.从90KΩ到0 Ω选7个不同的Rx值,分别记录Ix值,对表头刻度进行定标.•测定表头满偏电流Ig:（4）组装多用电表五：数据记录与处理（1）表头满偏电流Ig = ____μA，表头内阻Rg = ____Ω（2）改装成1mA和2mA的电流表:计算分流电阻Rs 1= ___Ω , Rs 2= ___Ω ,通过实验修正的实际分流电阻Rs1’= ___Ω和Rs2’= ___Ω1mA电流表数据（3）改装成1V和2V的电压表:计算分压电阻Rp1 = ___Ω, Rp2 = ___Ω,通过实验修正的实际分压电阻Rp1’=___Ω和Rp2’=___Ω（）（4）改装成测量90KΩ殴姆表:90KΩ殴姆表数据记录表:（5）分别作改装电流表和改装电压表的校准曲线（6）确定改装后电流表和电压表的准确度等级K. （7）误差分析注：具体实验可以省略一部分。
对TY—360TRX型万用表的改造设计
对TY—360TRX型万用表的改造设计作者：卢厚元来源：《十堰职业技术学院学报》2012年第04期[文献标识码] A [文章编号（2012）TY—360TRX型万用表是一款指针式万用表。
学生在组装和使用该万用表中，发现有的功能档位出现了问题，经分析和实验研究发现问题的产生与器件、电路结构和参数设置有关。
本文针对性地提出改造设计方案，使该表的性能更完善。
1 对部分测量电路的改造设计该万用表由公共显示部分、保护电路、电阻检测、直流电压电流、交流电压等测量电路组成。
整个万用表的原理电路图如图1所示。
该万用表在测量直流电流时出现了测量中断或烧坏表头的现象，而在测量交流电压时又出现较大的误差。
分析认为，这些测量电路的结构或参数有待重新构建或设置。
1.1 表头量程的确定此万用表的表头是一磁电系微安表，它是万用表的公共显示机构。
该表头可以测量几十微安的电流和毫伏级的电压，如果用它测量较大的电流或电压就必须进行改装，以扩大它的量限。
要完成扩程任务，首先必须知道表头量程。
表头量程是使表头表针偏转到满刻度所需要的驱动电流，设表头量程为Ig，图2为表头量程的测试电路，图中Us为直流稳压电源，Ig为表头量程，Rg为表头内阻，改变Rp和Rx的滑片位置，使表头指针每次都处于满偏状态，测量其电流和内阻，求其平均值，然后用多个表头进行测试，对实验数据进行处理，最后得到该类型万用表的表头量程。
实验结果为：表头量程Ig=89 μA，表头内阻Rg=2.2 KΩ，并参照文献[1]得出表头的临界电阻为6 KΩ。
1.2 直流电流测量电路的改造设计1.2.1 直流电流测量电路存在的问题直流电流测量出现有测量中断或烧坏表头的现象。
电刷接触不良与这种现象的产生有着直接的关系。
电刷是本万用表功能转换旋钮的一个部件，当功能转换旋钮指示到某档位时，电刷就将此档位对应的测量电路连接起来。
若出现电刷与电刷轨道和电刷触点的接触不良，测量将无法进行，有时甚至烧坏表头或电路的元器件。
电表改装以及多用表的使用
6V
两灯均不亮，说明电路断
路；因c、d间电压约等于 电源电压，e、f间电压为 0表明e、f间导通，故c、
d间断路.
规律方法 用多用电表检查电路故障
常见的电路故障一般是短路或断路, 有：导线断芯,灯泡断 丝、灯座短路,变阻器内部断路,接触不良等现象. 检查故障的基本方法有两种：
(1)电压表检测法：如果电压表示数为0,说明电压表上无电流 通过,则可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路. 如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联路段之外 无断路,或并联路段内无短路.
至高倍率的欧姆挡，方法同上．
6．探索黑箱内的电学元件
判断目的 应用挡位
现象
电源
电压挡 两接线柱正、反接时均无示数说明无电源
电阻 二极管 电容器 电感线圈
欧姆挡 两接线柱正、反接时示数相同 欧姆挡 正接时示数很小，反接时示数很大
指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”， 欧姆挡
且指针摆动越来越慢 欧姆挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数
(2)多用电表的欧姆挡检测法：要对检测的电路切断电源,逐一 使元件脱离原电路(或对某段电路检测)后测量是通路还是断路便 可找到故障所在.
5．测量二极管的正、反向电阻
+－
(1)二极管:一个正极，一个负极，符号为：
(2)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管
的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示
数较小，电路导通．反之电阻示数很大，电路截止．(如下图示)
由此也可判断出二极管的正、负极．
(3)测正、反向电阻
①测正向电阻：用多用电表的电阻挡，量
程拨到“×10”的位置上，将红表笔插入
万用表的设计与组装实验报告改装版
目录引言 (2)实验方案： (2)一：直流电流档 (2)二：直流电压档 (3)三：交流电压档 (3)四：电阻档 (4)实验内容 (4)实验步骤 (4)一：制作可调电压的直流电源 (4)二：制作量程1.00mA直流电流表并校验 (5)三：制作量程2.50V的直流电压表并校验 (6)四：制作量程10.0V交流电压表并校验 (6)五：制作×100挡的欧姆表并校验 (7)万用表使用说明 (8)参考资料 (8)万用表的设计与组装引言实验任务：分析研究万用表电路，设计并组装一个万用表。
实验要求：1．分析常用万用表电路，说明个挡的够功能和设计原理；2．设计组装并校验具有下列四档功能的万用表。
（1）直流电流挡：量程1.00mA；（2）以自制的1.00mA电流表为基础的直流电压档：量程2.50V。
（3）以自制的1.00mA电流表为基础的交流电压档：量程10.00V。
（4）以自制的1.00mA电流表为基础的电阻档（×100）电源使用1.5V电池。
3．给出将×100电阻档改造为×10电阻档的电路。
主要仪器：表头，导线若干，电阻箱若干，万用表。
实验方案：用给定的表头通过与相应的电阻进行串并联可以组装成有直流电压、电流档的万用表。
通过整流滤波电路可以组装成有交流电压档的万用表。
该表头的内阻为，满偏电流为。
一：直流电流档表头满偏电流较小，不能直接测量较大电流。
因此需要小电阻分流。
分流电路如图（a）。
设直流电流档的量程为I。
并联电阻为。
由欧姆定律的 (1)(a)由公式（1）可以求得的理论值是二：直流电压档由于表头内阻较小，满偏电流也很小。
因此满篇电压也很小则需串联一个较大的电阻分压。
设直流电压档的量程为串联电阻为由欧姆定律得U=I (2)其电路图如图（b）(b)则由式（2）可求得分压电阻的理论值是三：交流电压档必须先把交流电压转为直流电压再测其电压。
通过半桥整流电路可将交流电转化为直流电。
万用表设计实验详细说明 北交大
Rg
R2
μA
Ig
R1
R6
R7
﹣
100
10
R5
1
Ig
﹢
Rx
电阻档（X100）的制作： １、电源电压：电源为1.5伏电池，计算时取1.3伏．
２、R1取最大值
３、校准：用电阻箱进行校准，将其作为被测电RX 接入电路；当RX=0时，表头指针应满偏，如不满偏，应 调整调零电位器使其满偏，然后进行校准． ４、校准曲线：与电流、电压不同，因为RX与I不是 简单的反比关系，也就是说RX在变化过程中是非线性 的． ５、中值电阻：当被测电阻RX等于电阻表内阻时， 指针指在表盘的中心位置，此时的阻值为电阻表的中值电 阻．
三、将表头总分度数五等分，调整电路电流使得指针分别指 在相应的五个刻度上，记录标准电流表的读数值。
制作直流电源: 全桥整流电路:
旋转开关：
实验箱:
数字万用表的使用：
注意事项： １、插、拔信息线时，一定要关闭实验箱电源． ２、实验过程中，随时注意表头指针变化，有异常 先关闭电源． ３、调节电位器时转动速度要慢，不要猛转． ４、每一挡制作、校准完成后，要让指导教师确认 制作正确，再进行下一档的制作． ５、每次实验完成后，要整理好实验仪器方可离开 实验室。
△（设计－实际）
３、校准电路：将组装表、标准表、电源等接入电路
4、对组装表实际量程的调整：组装表、标准表均为
要求的设计量程时方可进行校准
校验（直流电流表）
一、将按设计值制作的直流电流表、标准电流表、自制直流 电源、限流电阻组成串联电路，进行满量程校准和分刻度 校验，记录校验数据。（校准电路自行设计）。 二、满量程校准：通过调节电路电流值和自制表分流电阻 （R2)值，使得自制表满偏时，标准表指示1mA。记录实 际分流电阻值（实际制作所用值）。
多用电表
解：欧姆表的红表笔跟表内电池 的负极相连。 中值电阻 1.5 R中 300 3 I g 5 10
0 1 2 3 4
5
mA
(
) Rx
(
)
多用电表的构造
• 1、2档为电流表 • 3、4档为欧姆表 • 5、6档为电压表
1
E E
5 4 3 2 6
A
B
三、练习使用多用电表 1．测电压 量程 ． (1)选择直流电压挡合适的_____ (2)将电表与被测电路并联 ____，并要注意电表的极性， 红入黑出． 2．测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程． 串 联在电 (2)将被测电路导线卸开一端，把多用表___ 路中． 最小分度 ． (3)读数时，首先要认清刻度盘上的_________
将灵敏电流计G改装成 多量程电压表
• 分压电阻越大，改装后的电压表量程越大
将灵敏电流计G改装成 欧姆表
• 工作原理
Rg
当红、黑表笔相接时，调节 调零电阻R6，使流过表头的 电流刚好达到满偏电流Ig
调零电阻 RX=0
E E Ig R5 R6 r Rg R內
可见，当表头电流满偏时，对应 的红黑表笔间的被测电阻RX=0。 欧姆表的“0”刻度对应电流的最 大刻度，在表盘的最右边
①测正向电阻：选低倍率欧姆挡，调整欧姆零点
正 极，红表笔接触二极 之后将黑表笔接触二极管___
管___ 负极．读数乘以倍率即为正向电阻．
②测反向电阻方法与测正向电阻类似，但应选择
高倍率的欧姆挡．
多用电表的使用步骤
• 机械调零 • 先估计待测量的大小,据此选择适当的倍率档 • 若被测量为电阻，则测量前要先将红、黑表笔短 接，调节调零旋钮，使指针指在欧姆刻度线的零 刻度处（每次换档均必须重新调零） • 将红、黑表笔接在被测元件的两端（注意正负 极），读取表盘刻度线上的示数后，将此数值乘 以所选档位的倍率，就是被测量的数值 • 用完毕后，将档位选择开关旋至OFF档或是交流 电压最高档
高三电学实验复习之电表改装与多用电表
电表改装、多用电表原理一、将电流表G （表头）改装为电流表和电压表 电流表G 的三个参数： （1）表头内阻g R ；（2）表头的满偏电流g I ； ⇒三者关系：g g g R I U = （3）表头的满偏电压g U 。
【例】有一个电流表G ，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA 。
(1) 电流表G 可直接作为量程为 A 的电流表串联入电路测电流。
(2) 电流表G 也可以作为量程为 V 的电压表并联入电路测电压。
(3) 将电流表G 改装为量程为0～3V 的电压表，要在电流表上 联一个阻值为 Ω的电阻。
改装后的电压表内阻V R = Ω。
（4）将电流表G 改装为量程为0～0.6A 的电流表，要在电流表上 联一个阻值为 Ω的电阻。
改装后的电流表内阻A R = Ω。
（5）双量程电压表 （6）双量程电流表【对电表的进一步认识】1.理想电表模型：电压表内阻无限大，可视为断路；电流表内阻为零，可视为短路。
因此，对于理想电表，电表内阻对电路的影响忽略不计，这时它只负责读数。
2.实际电表：（1）实际电表是以灵敏电流表（表头）为核心的电阻系统。
（2）表头的核心部件是一个有一定电阻值的线圈，在电路中相当于一个定值电阻（g R ）。
表头串联一个定值电阻即为电压表，表头并联一个定值电阻为电流表。
（3）实际电表在电路中有双层角色：一，实际电表就是一个电表，能显示自身两端的电压或通过自身的电流；二，实际电表又是一个电阻，遵守欧姆定律，分析电路时不可忽略。
（4）电压表和电流表的测量值总小于实际值。
【练习】1．有一满偏电流Ig=5mA ，内阻Rg=400Ω的电流表G ，若把它改装成量程为10V 的电压表，应 一个 Ω的电阻，新电压表的内阻为 Ω；若把它改装成量程为3A 的电流表，应 联一个 Ω的电阻，新电流表的内阻为 Ω。
解析：联，1600,2000；并，0.67,0.67.2.一个电流表的满偏电流为I g ，内阻为R g ，现在要改装成电压表，使它的量程扩大为原来的n 倍，则在电流表上( )A ．串联一个nR g 的电阻B ．串联一个R gn 的电阻C ．串联一个(n －1)R g 的电阻D ．串联一个(n ＋1)R g 的电阻 解析：选C.改装成电压表应串联一个电阻，串联电阻g g gg R n R I nU R )1(-=-=．3．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成，下列说法正确的是( )①甲表是电流表，R 增大时量程增大 ②甲表是电流表，R 增大时量程减小 ③乙表是电压表，R 增大时量程增大 ④乙表是电压表，R 增大时量程减小A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 解析：选C.R xR xA4．一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9900 Ω的电阻将它改装成电压表，则改装后电压表的量程是V，用改装后的电压表来测量电压时，表盘指针位置如图所示，此时电压表的读数大小为V。
2021届高考物理必考实验十一：练习使用多用电表【含答案】
2021届高考物理必考实验十一：练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装1．改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U＝I g(R g＋R)故R＝UI g－R gI g R g＝(I－I g)R故R＝I g R gI－I g改装后电表内阻R V＝R g＋R>R g R A＝RR gR＋R g<R g2.校正(1)电压表的校正电路如图所示，电流表的校正电路如图所示．(2)校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)的示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正．二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1．构造如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成．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．工作原理闭合电路欧姆定律，I ＝ER g ＋R ＋r ＋R x .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 g2时，R x ＝R g ＋R ＋r ，此电阻值等于欧姆表的内阻值，R x 叫中值电阻．三、多用电表1．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．2．外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．3．多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)． 四、二极管的单向导电性1．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示．2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示．3．将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极．1．实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．2．实验步骤(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．(2)机械调零：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，则可用小螺丝刀进行机械调零．(3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．(4)测量小灯泡的电压和电流．①按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压．②按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；④测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．1．多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，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指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮．(3)欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率．(4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆．(5)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．(6)测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零．(7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡．长期不用，应把表内电池取出．2．多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡：a．将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏．b．在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．②用直流电流挡：将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路．③用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路．(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路．②用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路.【典例1】(2019·安徽皖江名校联盟摸底大联考)某实验小组在练习使用多用电表时，他们正确连接好电路如图7甲所示．闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无读数，他们判断电路可能出现故障．经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路．已知保护电阻R＝15Ω，电流表量程为0～50mA.操作步骤如下：①将多用电表挡位调到欧姆×1挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；②断开图甲电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示；④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0＝20Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示．回答下列问题：(1)图丙中的多用电表读数为________Ω；图丁中的电流表读数为________mA.(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接________(选填“c”或“e”)点．(3)电路的故障可能是________．A．灯泡短路B．灯泡断路C．保护电阻R短路D．保护电阻R断路(4)根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E′＝________V(结果保留三位有效数字)．【答案】(1)24 38.0 (2)e(3)B (4)1.48【解析】(1)欧姆表的读数为24×1Ω＝24Ω，电流表的最小分度是1mA，需估读到0.1mA，所以图丁中的电流表读数为38.0mA.(2)根据电流必须从电流表正接线柱流入，电流从欧姆表的红表笔流入，黑表笔流出，电路中电流表在e端为负极，即电流经过电流表的方向为d→e，则操作步骤④中，多用电表黑表笔应接c 点，红表笔应接e点．(3)将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转，说明ac间有断路．将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数不为零，所以电路的故障是灯泡断路．(4)由操作步骤③中多用电表指针正好指在中间刻度，根据欧姆表的中值电阻等于其内阻，则知欧姆表的内阻为R欧＝15Ω.根据闭合电路欧姆定律得：I＝E′R0＋R mA＋R欧，又R0＋R mA＝24Ω，故E′＝I(R0＋R mA＋R欧)＝38.0×10－3×(24＋15) V≈1.48V.变式1(2017·全国卷Ⅲ·23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250μA，内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________．(结果均保留3位有效数字)【答案】(1)黑(2)B (3)160 880 (4)1.47mA1．10kΩ 2.94V【解析】(1)当B 端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A 端流出，故A 端与黑色表笔相连接．(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A 错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B 正确；使用电流挡时，电阻R 6不在闭合电路中，调节无效，选项C 错误．(3)根据题给条件可知，当B 端与“2”连接时，表头与R 1、R 2组成的串联电路并联，此时为量程1mA 的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，R gR 1＋R 2＝1－0.250.25＝31，解得R 1＋R 2＝160Ω. 当B 端与“4”连接时，表头与R 1、R 2组成的串联电路并联后再与R 4串联，此时为量程1V 的电压挡，表头与R 1、R 2组成的串联电路并联后的总电阻为120Ω，两端电压为0.12V ，由串联电路中电压与电阻成正比知：R 4两端电压为0.88V ，则R 4电阻为880Ω.(4)若此时B 端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程为2.5mA ，读数为 1.47mA.若此时B 端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100Ω＝1.10kΩ. 若此时B 端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5V ，读数为2.94V.【典例2】(2019·辽宁大连市第二次模拟)如图9甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E ＝1.5V ，内阻r ＝1Ω，灵敏电流计满偏电流I g ＝10mA ，内阻r g ＝90Ω，表盘如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”．(1)多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某挡位时，其内部电路为图甲所示．将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为________Ω.某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图丙所示，则该电阻的阻值为________Ω.(2)若将选择开关旋至“×1”，则需要将灵敏电流计________(选填“串联”或“并联”)一阻值为________Ω的电阻，再进行欧姆调零．(3)某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量，如图乙所示，下列说法中正确的是________(填选项前的字母)．A ．欧姆表的表笔A 、B 应分别接二极管的C 、D 端 B ．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大C ．若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零D ．若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175Ω 【答案】(1)150 70 (2)并联 10 (3)AC【解析】(1)设欧姆表总内阻为R ，短接时有：E ＝I g R ，代入数据计算得：R ＝150Ω；当半偏时有：E ＝12I g (R＋R 中)，所以R ＝R 中，所以选择的是“×10”挡位，根据题图丙可知读数为70Ω. (2)开关旋至“×1”，此时内阻R ′＝R 中＝15Ω，短接时电流I m ＝ER ′＝100mA ，所以给表头并联一个分流电阻R 0，根据欧姆定律：R 0＝I g r gI m －I g＝10Ω. (3)二极管具有单向导电性，由于表笔A 与欧姆表内部电源正极相连，故需要表笔A 、B 应分别接二极管的C 、D 端，A 正确；实验测量时，手不能触碰金属杆，否则会将自身电阻并联进电路，测量值偏小，B 错误；若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，说明电阻对该挡位太小，所以应该换小挡位，即“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零，C 正确；欧姆表表盘刻度不均匀，“左密右疏”且越往左阻值越大，所以测量值应小于175Ω，D 错误．变式2 如图甲为一个多用电表的表盘，图中S 、K 、T 为三个可调节部件，该多用电表用作欧姆表的原理图如图乙．(1)现用此多用电表测量一个阻值约为十几欧的定值电阻，主要操作步骤如下：①调节可调部件________，使电表指针停在表盘左侧零刻度位置；②调节可调部件________，选择“×1”挡位置；③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件________，使表笔指针指向右侧零刻度位置；④将红、黑表笔的笔尖分别接触电阻的两端，由表头指针示数得出该电阻的阻值．(2)选择欧姆表的“×1k”挡，两表笔笔尖相互接触且调零时，图乙中电源电动势和内阻分别为E、r，表头G的内阻为R g，滑动变阻器的阻值为R，则表头G的满偏电流I g＝________(用题给符号表示)；再把表笔的笔尖和某电阻接触，欧姆表的示数如图丙，若电源电动势E＝6V，则通过表头G的电流I＝________mA.【答案】(1)①S②K③T(2)ER＋R g＋r0.2【解析】(1)①多用电表的使用首先进行机械调零：调节可调部件S，使电表指针停在表盘左边的零刻度位置；②调节可调部件K选择合适的挡位：因电阻约为十几欧，为使指针指在中央刻度附近，则选择欧姆表的“×1”挡位即可．③欧姆表选好挡后要进行欧姆调零，短接红、黑表笔，调节T，使得电表指针指向右边的零刻度位置．(2)两表笔笔尖相互接触且调零时R x＝0，此时电流为满偏电流I g，由闭合电路的欧姆定律E＝I g(r＋R＋R g)，则可得I g＝ER＋R g＋r；欧姆表选择的“×1k”挡，中值电阻值为15×1000Ω，则RΩ＝R g＋R＋r＝15×1000Ω，而E＝6V，则I g＝ERΩ＝615000A＝0.4mA，现接待测电阻后指针所在位置读得R x＝15×1000Ω，则I＝ERΩ＋R x＝0.2mA.【典例3】在“练习使用多用电表”的实验中,某同学用多用电表的欧姆挡测量阻值为十几千欧的电阻R x。
实验：练习使用多用电表
实验十一练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装1.改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U＝I g（R g＋R)故R＝错误!－R gI g R g＝(I－I g)R故R＝I g R gI－I g改装后电表内阻R V＝R g＋R〉R g R A＝错误!〈R g2.校正（1)电压表的校正电路如图1所示，电流表的校正电路如图2所示.图1图2（2)校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表）示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表）的示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正。
二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造：如图3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3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:闭合电路欧姆定律，I＝错误!。
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,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R x叫中值电阻。
三、多用电表1.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。
图42。
外形如图4所示:上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.3。
多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮（使电表指针指在右端零欧姆处）、指针定位螺丝（使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－"插孔)。
电学实验4：电表的改装与多用电表的使用(答案含解析)—2021届高中物理一轮基础复习检测
一课一练53：电学实验4：电表的改装与多用电表的使用分析：本实验的难点在于电表的改装，重点在于多用电表的使用，包括读数、使用步骤等。
1．在“练习使用多用电表”实验中：（1）如图所示，为一正在测量中的多用电表表盘．如果用欧姆挡“×100”测量，则读数为________ Ω；如果用“直流10 V”挡测量，则读数为________ V．（2）甲同学利用多用电表测量电阻．他用欧姆挡“×100”测量时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，操作顺序为________(填写选项前的字母)．A．将选择开关旋转到欧姆挡“×1K”的位置B．将选择开关旋转到欧姆挡“×10”的位置C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0”（3）在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，下列叙述正确的是______．A．若双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 ΩD．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大2．在“练习使用多用电表”实验中：（1）选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图甲所示，则所测电阻的阻值为Ω；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．（2）如图乙所示，闭合开关后发现小灯泡不亮，欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”，在保持电路完整的情况下，应使用多用电表的进行测量．（选填字母代号即可）甲A A．电阻挡B．电流挡C．交流电压挡D．直流电压挡（3）检查多用电表的机械零点，将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将二极管的两个极分别记作a和b，红表笔接a端、黑表笔接b端时，表针几乎不转；红表笔接b端、黑表笔接a端时，表针偏转角很大．则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的（选填“a”或“b”）端．（4）图丙为某种多用电表电阻挡内部原理示意图，已知电流计内阻为R g，电池内阻为r．某同学用其电阻挡测电阻时进行如下操作：先闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，当可变电阻接入电路的阻值为R时电流表满偏；再将R x接入A、B表笔之间时电流计指针指在表盘的正中央，则待测电阻的阻值R x= ．(已知量用物理量符号R g、R、r表示)3．某多用电表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻R g=100 Ω、满偏电流I g=200 μA，定值电阻R 1=2.5 Ω、R2=22.5 Ω，电源电动势E=1.5 V，则关于该多用电表：（1）A接线柱应该与（选填“红”或“黑”）表笔连接．（2）当选择开关接(选填“a”或“b”)挡时，其对应的电阻挡的倍率更高．（3）若接a挡测量电阻,则原表盘100 μA的刻度，对应的电阻刻度值应当为Ω；原表盘50 μA的刻度，对应的电阻刻度值应当为Ω．4．某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1 200Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表) ．（1）根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线．（2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图(c)所示．由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是_____ ___．（填正确答案标号）A．18 mA B．21 mA C．25 mA D．28 mA（3）产生上述问题的原因可能是________．（填正确答案标号）A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 ΩB．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 ΩC．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R值计算错误，接入的电阻偏大（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=________．5．（2017全国Ⅲ卷）图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡．（1）图(a)中的A端与________（选填“红”或“黑”）色表笔相连接．（2）关于R6的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）根据题给条件可得R1+R2=_______ Ω，R4=_______ Ω．（4）某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为___ _____．（结果均保留三位有效数字）6．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至“×1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：（1）仪器连线如图甲所示（a和b是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表笔a为____ ____（选填“红”或“黑”）表笔；（2）若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为_______ Ω，电流表的读数为_______ mA，电阻箱的读数为________ Ω；（3）计算得到多用电表内电池的电动势为________ V（保留3位有效数字）；（4）欧姆表刻度上中间刻度值为15，若将两表笔短接，流过多用电表的电流为________ mA（保留3位有效数字）．7．某同学做电表改装和测量电源电动势和内阻的实验：（1）有一个电流表，满偏电流I g=3 mA，内阻R g=50 Ω，刻度盘如图甲所示，电流表读数为mA．如果将这个电流表改装成量程为0.6 A的电流表，那么要与该电表并联一个电阻R1，则R1= Ω（结果保留2位有效数字）．（2）现用以上改装后的电流表和一只电压表（量程为3 V，内阻约为1.5 kΩ）去测量一电池的电动势E（约为2.4 V）和内阻r（约为0.8 Ω），实验室还提供了如下器材：滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω，额定电流为1 A），开关，导线若干．请在方框中画出能精确测量该电源电动势和内阻的实验的原理图（要求考虑电压表和电流表的内阻影响）．（3）闭合开关S进行实验时，由于改装后的电流表没有更换刻度面板（但接法没有错误），滑动变阻器向另一端移动的过程中依次记录了滑片在两个位置时电压表和电流表的数据分别为2.2 V和1.0 mA、1.9 V和2.5 mA．根据此数据可求得该电源电动势E= V，内阻r= Ω．（结果均保留2位有效数字）8．某兴趣小组用伏安法测未知金属丝的电阻R x时，先改装电表后测未知电阻．（1）先改装电表，将表盘刻度均匀、量程为100 μA、内阻为100 Ω的电流表串联一个29900 Ω的电阻，将它改装成电压表，则该电压表的量程是V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图甲所示，此时电压表的示数为V．（2）若不知道R x的阻值范围，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路按如图乙所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察到电压表示数有显著变化，S应接（选填“a”或“b”）。
6-万用表改装设计实验 报告(东软模板)
实验6-万用表改装设计实验 成都东软学院万用表实际上是一种多用途电表，由一个高灵敏度的电流表，配以不同的电路组成，只需通过多档转换开关，就可以测量交流和直流的电流及电压，电阻等。
根据《实验5：电表改装设计实验》的内容和原理，要将直流电流档扩程，直流电压档改装，欧姆档改装三者融合在一个电路中，以实现万用表的基本功能——即在此电路中，通过不同的测量挡位开关选择，达到测量直流电流、直流电压及电阻阻值的三项功能。
为此，根据提供的实验仪器与设备，和改装后的万用表要达到的功能，我们设计了如图所示的电路原理图。
在此电路的搭建过程中，按照先并联分流电阻R1，扩程直流电流档；再串联分压电阻R2，改装直流电压档；最后在电路中串并联电压源、校准电阻R3、调零电阻R4、单刀开关等设备后组装实现电路的欧姆档测量功能。
在进行本实验电路搭建时，要注意各电阻值的计算与《实验5：电表改装设计实验》有所不同，具体注意如下：从微安表表盘读取表头满量程电流IG 和对应的表头内阻，并机械调零。
1. 根据改装后的电流表满偏量程为10mA ，电压表满偏量程为1V 和欧姆表量程比率为×1的要求（注意改装时微安表等效内阻已改变），分别计算或调试出所需电流档分流电阻值、电压档分压电阻值、欧姆档调零四、实验内容与步骤三、实验原理一、实验目的使用微安表500µA 档位进行实验设计,实现万用表的基本功能。
二、实验仪器与设备1.5V 电池、微安表、六档位多档开关、四个9999.9型电阻箱、表笔、待测信号箱、单刀开关1.扩程直流电流档，分流电阻的计算不变；2.改装直流电压档，分压电阻的计算时，应注意此时表头的内阻大小已变为微安表内阻与分流电阻R1并联后的阻值了。
3.改装欧姆档，凡是涉及表头内阻时，都应注意此时表头的内阻大小已变为微安表内阻与分流电阻R1并联后的阻值了。
4.另外，改装欧姆档时需校准时，应借用R2来调试校准，因此建议在电路搭建时，先进行扩程直流电流档电路搭建，其次进行欧姆档改装，最后进行直流电压改装的顺序进行。
多用电表改装及使用教材
Er R
(1)用导线把A、B直接连起
来,此时应把可变电阻R调节
为多少才能使电流表恰好达
到满偏电流?
142 Ω
AB Rx
(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数Ix与 Rx的值有什么关系?
Ix =
Rg+
r
E + R + Rx
通过以上计算你有何启发?
思
考 如果把电流表10mA刻度标为“0Ω”, 5mA 刻 度 标 为
注意: (1)将电压表并联在待测电路两端.
(2)量程应大于小灯泡两端电压的估计值. (3)红表笔接高电势,黑表笔接低电势.
(4)读数时先看量程再看小格,要正视表针.
(二)使用
2.测量电流
怎样用多用电表测量通过小灯泡 的电流?测量中应注意什么?
步骤: (1)选档;
(2)测量; (3)读数.
注意:(1)将电流表串联在待测电路中.
“150Ω”, 0mA刻度标为“∝Ω”,
把其它电流刻度都按
Rx=1.5/Ix-150 转换成电阻刻度, 它岂不成了一个能直接测量电阻的
仪器?
一、欧姆表
(一) 结构:
欧姆表由电流表G、 电池、调零电阻R，刻度 盘和红、黑表笔组成.
如图，就电路部分而
言，在欧姆表内部是电流
表、电池、调零电阻三者 串联而成，在欧姆表外部，
电流从欧姆表的黑表笔流出, 经过被测电阻,从红表笔流入.
I
Rx
(二)使用
3.测量电阻：
(3)测量二极管的正向电阻
①机械调0(左侧0):
②选挡:将选择开关旋至低倍率的 欧姆挡(例如“×10Ω挡).
③电阻调0(右侧0):
④测量:将黑表笔接触二极管正极, 红表笔接触二极管负极,.
7.6电表的改装、多用电表的使用
7.6 电表的改装、多用电表的使用自主学习过程一、灵敏电流表（也叫灵敏电流计）：符号为G ，用来测量微弱电流、电压的有无和方向．其主要参数有三个：①内阻R g ．②满偏电流I g ：即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流，也叫灵敏电流表的电流量程．③满偏电压U g ：灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压．以上三个参数的关系U g = I g R g ．其中I g 和U g 均很小，所以只能用来测量微弱的电流或电压．二、改装电流表和改装电压表[针对训练1]、有一满偏电流Ig=3mA ，内阻Rg=120Ω的电流表G, 要把它改装成为量程为6V 的电压表，应 联一个 Ω的分压电阻。
有一满偏电流Ig=3mA ，内阻Rg=120Ω的电流表G, 若把它改装成为量程为3A 的电流表，应 联一个 Ω的分流电阻。
三、欧姆表（一）改装原理电路简图如右上图所示：1、根据电路图找出通过灵敏电流计的电流与外电阻的关系：2、两表笔短接时，电路总电阻为Rg+R 0+ r ，测量部分阻值为零，电流为最大值Ig ，指针满偏，刻出“0”3、两表笔断开时，电路断路，电阻为∞，电流为零，指针不偏，刻出“∞”；4、两表笔中接入某电阻，若指针半偏，则I = Ig/2，对照闭合电路欧姆定律不难看出此时Rx=Rg+R 0+ r ，接入的电阻值恰好等于此时的欧姆表内阻，也称中值电阻。
[针对练习2]：多用电表中“+”孔插__________(红、黑)表笔，电流是从该表笔流(填“进”或“出”)．欧姆表内部电池的正极是接__________(填“红”与“黑”)表笔的。
[针对练习3]：若某欧姆表表头的满偏电流为5mA ，内装一节干电池，电动势为l.5V ，那么该欧姆表的内阻为__________Ω．待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度的43处，小量程的表头G 改装成电压表V 小量程的表头G 改装成电流表A 内部电路R 的作用分压 分流 扩大量程计算 U ＝I g (R ＋R g )R ＝U I g－R g ＝(n －1)R g 其中n ＝U U g ＝U I g R g I g R g ＝(I －I g )R R ＝I g R g I －I g ＝R g n －1 其中n ＝I I g电表的总内阻 R V ＝R g ＋RR A ＝RR g R ＋R g则待测电阻的阻值为__________Ω．（二）多用表测电阻的使用步骤及注意事项（1）用螺丝刀进行机械调零.（2）选档——选择欧姆档并选择合适的倍率(测电流、电压时选择合适量程),倍率调节遵循“小大大小”原则：即若指针偏角较小，应转换大档位，增加倍率；即若指针偏角较大，应转换小档位，减小倍率.（3）将红黑表笔直接接触，调节调零电阻旋钮使指针指向零刻线处（欧姆调零）.（4）被测电阻的阻值为倍率R.=读数⨯（5）每测一次必须重新欧姆调零.（6）测量完毕后拔出表笔，选择开关置OFF档或交流电压最高档，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电.[针对训练4](2011北京)（1）用如图1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。
大学物理设计性实验-多用电表的改装与调试
⼤学物理设计性实验-多⽤电表的改装与调试多⽤电表的改装与调试【实验⽬的】1、学习替代法测量微安表的内阻。
2、学习将微安表改装成较⼤量程电流表和电压表的原理和⽅法。
3、熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装并校准电流表、电压表的原理和⽅法。
【实验仪器】直流稳压电压（约6V ），交流电源（约15V ），数字多⽤表，1.5V ⼲电池（欧姆表专⽤），六位电阻箱，滑线变阻器，标准直流电流表，标准直流电压表，µA 表头【实验原理】1．表头的主要参数的测定表头的主要参数：量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最⼤电流值g I ，也称表头的满偏电流。
表头的内阻g R 是偏转线圈的直流电阻。
电表的内阻是电表两端的电阻。
替代法：测量电路如1-b 所⽰，将2K 置于1处，调节W R 使表头满偏（或在某⼀较⼤⽰值处），记下此时标准表的读数g I ；将2K 置于2处，调节2R 使标准表的读数仍为g I ，则2R R g =。
替代法是⼀种运⽤很⼴的测量⽅法，具有较⾼的测量准确度。
(⼀)改装微安表为电流表⽤来改装的微安表习惯上称为“表头”.表头有两个重要的参量：⼀个是满偏电流I g (⼜称为测量范围上限，当测量范围下限为零时，它就等于量程)；另⼀个是内阻R g .将表头改装为⼤量程的电流表时，应并联⼀个分流电阻R s ，使⼤部分电流从R s 流过，⽽同时仍满⾜流经表头的满偏电流为I g ，如图6-1所⽰.设改装后的电流表的量程为I ，根据欧姆定律得()g s g g I I R I R -?=?，得()g g s g I R R I I ?=- （6-1）设g I nI =，则1g g g s g gI R R R nI I n ?==-- （6-2）表头的内阻R g 由实验室给出，按照所需电流表的量程I ，由(6-1)式或(6-2)式可算出分流电阻R s 的阻值.(⼆)改装微安表为电压表微安表本⾝只能⽤来测量很低的电压(其量程为I g ·R g ).为了满⾜实际测量的需要，可在微安表上串联⼀个电阻R H (⼜称分压电阻)；使得待测电压⼤部分降落在串联的电阻R H 上，表头上承担的电压最⼤值仍然为I g R g ，如图6-2所⽰.设改装后的电压表量程为U ，由欧姆定律()g g H I R R U ?+=，得H ggU R R I =-（6-3）(三)改装微安表为欧姆表⽤来测量电阻的电表称为欧姆表，其原理如图6-3所⽰.图中E 为⼲电池的电动势，电阻R 0由可变电阻R l 和固定电阻R 2串联组成，固定电阻R 2中包含了电源的内阻， a 、b 为测量电阻时的接线柱，R x 为待测电阻.⽤欧姆表测电阻时，⾸先需要调零，即将a 、b 短路(R x =0)，调节可变电阻R 1，使表头指针偏转到满刻度，这时电路中的电流即为满偏电流.由全电路欧姆定律得g g E I R R =+ (6-4)可见，欧姆表的零分度线是在表头标尺的满刻度处，它正好与电流表的零分度线位置相反.将R 0阻值固定，R g +R 0就是欧姆表的内阻.当a 、b 断开时，R x =∞，表头指针不动.当a 、b 之间接⼊电阻R x 时，电路中的电流0g xE I R R R =++ (6-5)当R x 改变时，I 也随着改变.可见每—个R x 值都有—个对应的电流值I .如果我们在标尺上直接标出与I 对应的电阻R x 的值，就制成了欧姆表的标尺.为此⽤电阻箱代替R x ，当R x =R g +R 0时，电流为满偏电流的⼀半，即I=I g /2，指针指在表头标尺的中⼼，习惯上⽤R i 表⽰R g +R 0,称之为欧姆表的中值电阻.从电阻箱上取R i /2、R i 、2R i 、3R i ……时，记录相应表头指针的位置，就标出了欧姆表的标尺。
2018届高考物理二轮复习 电表的改装及多用电表的使用课件(50张)全国通用
解析：选 C
设电流表 A 的内阻为 RA，
用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的 电流值时，若将接线柱 1、2 接入电路，根 据并联电路的特点，(I1－IA)R1＝IARA，解得 I1＝3IA＝0.06 A，则每一小格表示 0.06 A； 若将接线柱 1、3 接入电路，则(I2－IA)R1＝ IARA，解得 I2＝3IA＝0.06 A，则每一小格表 示 0.06 A。选项 C 正确。
[跟进训练] 1. (2015· 北京高考)如图所示， 其中电流表 A 的量程为 0.6 A，表盘均匀划分为 30 个小格，每 一小格表示 0.02 A；R1 的阻值等于电流表内阻 1 的 ；R2 的阻值等于电流表内阻的 2 倍。若用电流表 A 的表盘 2 刻度表示流过接线柱 1 的电流值，则下列分析正确的是( A．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04 A B．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 A C．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 A D．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01高考 )某同学改装和校准
电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压 表的改装电路。 (1)已知表头 G 满偏电流为 100 μA， 表头上标记的内阻值为 900 Ω。R1、R2 和 R3 是定值电阻。利用 R1 和表头构成 1 mA 的 电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用 a、b 两 个接线柱，电压表的量程为 1 V；若使用 a、c 两个接线柱，电压 表的量程为 3 V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选 R1＝ ________ Ω，R2＝________Ω，R3＝________Ω。
[解析]
(1)设使用 a 和 b 两接线柱时，电表量程为 I1，使用
多用电表的原理 表头的改装
1、关于多用电表表头上的刻度线，下列说法中不正确的是（）A、直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用同一刻度B、电阻刻度线不是均匀的C、电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应D、电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线不对应2、如图所示，在用多用电表测直流电压U和测量电阻R时，若红表笔插入多用电表的正（+）插孔，则（）A、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用电表B、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用电表C、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用电表D、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用电表3、如图所示为多用电表欧姆档的原理示意图，其中电流表的满篇电流为300 μA，内阻R g =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，用它测量电阻R x，能准确测量的组织范围是（）A、30 ~ 80 kΩB、3 ~ 8 kΩC、80 ~ 300 kΩD、8 ~ 300 kΩ4、四个相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后（）A、A1的读数比A2的读数大B、A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大C、V1读数比V2读数大D、V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大5、一量程为100 μA的电流表，内阻为100 Ω，现串联一个9900 Ω的电阻将它改装成电压表，该电压表的量程是V，用它来测量电压，表盘指针位置如图所示，该电压的大小是V。
6、为了使用方便，实验室中的电压表通常有两个量程，如图所示为表头G改装成两个量程为0 ~ 3 V、0 ~ 15 V的电压表的电路图。
若已知R2阻值为24 kΩ，表头G内阻为500 Ω，则R1阻值是Ω，满偏电流是A。
7、如图所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g= 300 μA，内阻R g= 100 Ω，可变电阻R的最大值为10 kΩ，电池的电动势E = 1.5 V，内阻r = 0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色．按正确使用方法测量电阻R x阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x = kΩ．若该欧姆表使用段时间后，电池电动势变小、电池内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x，其测量结果与原结果相比将（填“变大”、“变小”或“不变”）．第5题第6题8、图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量；当S旋到位置时，可用来测量电流，其中S旋到位置时量程较大；当S旋到位置时，可用来测量电压，其中S旋到位置时量程较大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大学物理实验报告
班级___________________ 实验日期_______年____月____日
姓名________学号_______ 教师评定_____________________
实验二十七多用表的设计与组装
【实验目的】
(1)掌握将一表头改装为双量程电流表和双量程电压表以及欧姆表的原理和设计方法
(2) 学习多用表的组装和标定.
【实验器材】
干电池一只、直流稳压电源、滑线变阻器:100Ω和10kΩ、100μA 改装表头、直流微安表(标准表)、直流毫安表(标准表)、直流电压表(标准表)、电阻箱两只、单刀开关两个
【实验要求】
电流计表头并联或串联一个电阻可将其分别改装成大量程的电流表或电压表.。
用类似方法还可设计出其他用途的电表或多用途的电表。
(1) 电路设计
①分别画出将表头改装成双量程电流表、双量程电压表和不带量程变换的欧姆表电路图,
②画出具有上述功能的多用表电路图，写出相应的计算公式.
(2) 实验操作
①测量表头内阻Rg和满偏电流Ig.
②根据实验条件计算电流量程分别为1mA 、2 mA,电压量程分别为1V 、2V的多用表的各电阻元件阻值(3位有效数字)。
③组装一个具有上述功能的多用表。
(3) 数据处理
①以0.5级电流表作为标准表，画出双量程电流表的两条校准曲线。
②计算改装表的准确度等级;对改装欧姆表进行定标.。
③分析讨论误差产生的原因。
【实验提示】
（1）表头内阻的测定。
进行多用表设计时，必须知道表头内阻Rg的大小。
表头内阻的测定方法有很多，常用的方法有标准表法、半偏法、电桥法、替代法。
（2）欧姆表的原理。
图5是欧姆表的原理电路图，表头的内阻为Rg，满偏电流为
Ig，E为电源电动势，它与固定电阻R0，可变电阻Rt串联，
Rx是被测电阻，测量时将它接在a，b两点之间。
由闭合电路
欧姆定律知，接入Rx后:
Ix= E/ (Rg + Rt + R0 + Rx)
当E和Rg+ R0 + Rt的值一定时,Rx与Ix的值一一对应,因此,
表面可按电阻值来划分刻度。
.
（3）点阻挡的调零问题。
;
由于电池经过一段时间的使用以后，电动势下有所降,电阻显著
增大。
为适应电源的这种变化，可在表头回路中串联一个电位器Rp作为“调零电阻”，调节Rp可改变通过表头的电流。