高中物理----多用电表的原理分析

E
r
R A Rx B
E Ix = Rg + r + R + R x
Rx = 1.5 -150 Ix
通过以上计算你有何启发?
如果把电流表10 mA刻度标为“0Ω ”,
5mA刻度标为“150Ω ”,
0mA刻度标为“∝Ω ”, 把其他电流刻度都按 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、电流表的参数
1.满偏电流
——电流表指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫满偏电流．
2.电流表的内阻
——表头G的电阻Rg叫做电流表的内阻.用Rg表示表头线圈
的电阻，一般为几百欧到几千欧．
说明： ①如果电流超过满偏电流，不但指针指不出示数，表 头还可能被烧毁． ②每个电流表都有它的 Rg 值和 Ig 值． Rg 和 Ig 是电流表
问题2:多用电
表可以有哪些 用途? 指针式多用电表 数字式多用电表
数字式多用电表
1.如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为Rg，调零电 阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确
的是：（
ABD ）
A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的 B.接表内电池负极的应是红表笔 C.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端 D.调零后刻度盘的中心刻度值是r＋Rg＋R
E，r
是多少？
（2）指针转过30°时所对应的 阻值是多少？ （3）若电池使用久了，电动势变为1.4V，测电阻时若指 针指在中间刻度，求被测电阻.
解析：(1)设电源内阻为r，指针满偏时，
E Ig = Rg + r + R0
与中间刻度对应的阻值R中：
1 E Ig = 2 R g + r + R 0 + R中
8
多用电表的原理
1.通过对欧姆表的探究讨论，知道欧姆表的测量原理.
2.了解欧姆表的内部结构和刻度特点.
3.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能.
复习提问
1.如何把电流表改装成电压表? 分压电阻 Rg Ug
分流电阻
R UR I IR R Rg
Ig
Ig
U Ug
Ig V U I A Ug
2.如何把电流表改装成量程较大的电流表? 能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?
E 1.5 3000 ∴ R中＝R g r R 0 6 Ig 500 10
R B
Ig =
E Rg + r + R
R=
E - (R g + r) = 142Ω Ig
(2)调到满偏后保持R的值不变, 在A、B间接一个150Ω 的电阻 R0,电流表指针指着多少刻度 的位置?
E
r
R A B
E I0 = = 5mA R g + r + R1 + R 0
R0
中值电阻
(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?
2.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1.5V，那么该欧姆表的内阻为________ 300 Ω ，待测 电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4
100 Ω ，表盘的中值刻度是 处，则待测电阻的阻值为________
________. 300
3.关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中正确的是 ( ABC )
的两个重要参数．
3.满偏电压
——表头 G 通过满偏电流时，加在它两端的电压 Ug 叫做满
偏电压，根据欧姆定律可知：Ug = Ig Rg
例1.如图电源的电动势E=1.5V,内 阻r=0.5Ω ,电流表满偏电流Ig=
E Rg A
r
10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω ,A、B
为接线柱. (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?
20 15 10
5 0
Ω
Ω
问题2:实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，有×10挡、
×100挡、×1000挡等，如果实验中选择的是×100挡，图示
中各次的电阻Baidu Nhomakorabea别为多少？
问题3:实际使用中怎样确定欧姆表选择哪一挡？怎样才能使
测得电阻的阻值更精确？ 指针指在中间刻度附近
多用电表的读数
讨论1.欧姆表的零刻度为什么在最右边？ 这是由欧姆表内部电路原理所决定的.
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．电阻刻度是不均匀的 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
4.如图所示，电流表满偏电流Ig＝500μ A，线圈电阻Rg ＝200Ω ，电动势E＝1.5V,电流表盘 刻有平面刻度线，指针指在满偏刻 度时转过90°. （1）指针半偏时所对应的阻值
问题 1.开关S调到位置1、2、3、
4、5、6时电表分别测的是 什么? 1.2为电流表，测的是电流； 3.4为欧姆表，测的是电阻； 5.6为电压表，测的是电压. 2.在测量电流和电压时哪个位 置的量程比较大? 1
E E
5 4 3 2 S
6
A
电流：1大 电压：6大
B
多用电表
问题1:参照图 请说一说指针 式多用电表的 基本构造?
二、欧姆表
1.内部电路:
r
2.表头:
30 40 50 100 200 1K500 20 15 10
E
R1
A B
5 0
Ω
∞
Ω
R
问题：相对于其他电表，欧姆表的表头有什么特点？ 1.零刻度在右边，左边为无穷大 2.刻度不均匀，左边稠密，右边稀疏
3.读数:
问题1:图示中各次的电阻分别为多少？
∞
30 40 50 100 200 1K500
根据公式 I
E R内 RX E Ig R内
1 E Ig 2 R内 RX
R内 RX
多用电表的欧姆挡
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
A
R2 B
A
B
A
B
A
A
A B A
A
R1
A
R2
B
A
B
A
R1
R2
2
1 A B
3
三、认识多用电表
E I R内 RX
外接电阻越小，通过欧姆表的电流就越大，电流从零
至最大（满偏）对应了电阻从无穷大到零. 讨论2.欧姆表的刻度为什么不均匀？
E 这是由欧姆表内部电路原理所决定的. R X R内 I
Rx和I不成比例，是非线性关系，所以刻度不均匀.
讨论3.有人说，欧姆表的内阻等于指针半偏时外接电阻 的阻值(中值电阻），这种说法对吗？为什么？ 不对 这仍然是由欧姆表内部电路原理所决定的.