2021学年8 多用电表的原理教案设计

2.8 多用电表

【教学目标】

1. 理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理
2. 学会用多用电表测量小灯泡的电压、电流、及二极管的正、反向电阻

重点：欧姆表和多用电表的制作原理。

难点：理解欧姆表和多用电表的制作原理。

【自主预习】

一、欧姆表

   1.工作原理

  （1）构造：欧姆表是根据                         制成的，它的原理如图所示，是       ，是        ，是          ，是                     ，是          ，是           ，也叫            

  （2）原理：当红、黑表笔相接时如图甲所示，相当于被测电阻，调节的电阻，使，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为欧姆表刻度刻度的零点，（）是欧姆表的内阻。

2.欧姆表的刻度盘

 （1）当欧姆表未接入电阻，处于       状态，即RX          时，电路中没有电流，指针不偏转，故刻度盘最左端为∞处，故当电路接入电阻后如偏角很小表明被测阻值      。

   （2）当欧姆表表笔直接相连，即RX         时，电路中电流最大，指针满偏，故电阻零刻

 度在最右端满偏电流处。

   （3）Rx与是            关系，故欧姆表表盘刻度            。从表盘上看，“左密右

 疏”电阻零刻度是电流最大刻度，电阻“∞”刻度是电流零刻度。

 3.欧姆表是一种测量             的仪器，它是由             改装而成的。欧姆表在读数时指针应处于             ，使用欧姆表要注意选择                  且每调换一次应重新                   。

二、多用电表

  1.多用电表是一种多功能仪表，一般可以用来测 量                           等，并且每一种测量都有几个量程，表的上半部是             ，表盘上有电阻、电流、电压等各种量程的刻度，下半部是           ，它的四周刻着各种测量项目和量程。

2．表盘面上“＋”“－”插孔表示直流电流挡、直流电压挡的正、负接线柱，因此，不管测什么，首先将红表笔插入“＋”插孔，将黑表笔插入“－”插孔．那么用直流电流挡、直流电压挡时，电流从红表笔流入，从黑表笔流出；用电阻挡时由原理图可知，红表笔连接的是表内电源的负极．黑表笔连接的是表内电源的正极，因此，电流还是从红表笔流入，从黑表笔流出．

3．测量前，应把选择开关旋到相应项目的适当量程上，读数时要注意挡位与刻度盘的对应．直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电压表的使用方法一样．要注意所选的量程应大于用电器两端电压的估计值和通过用电器电流的估计值．

4．欧姆挡的使用需要注意以下几点：①选挡接着调零(选挡的原则：指针越接近中值电阻，读数越精确)；②换挡重新电阻调零；③示数要乘以倍率；④用完后将选择开关拨离欧姆挡，一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上，长期不用时应把电池取出；⑤被测电阻要跟电源、其他元件分离.

三、二极管

      晶体二极管是由              制成的电子元件，它有两个电极，一个叫       极，一个叫       极，二极管正向电阻            ，反向电阻             ，用多用电表可以判

断二极管的             或区分它的            。

【典型例题】

一、欧姆表的工作原理

【例1】 若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为多少？待测电阻接入红、黑两表笔间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为多少？

二、多用电表测电阻的过程

【例2】关于多用电表，下列说法正确的是(　　)

A．多用表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的

B．用多用表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势

C．多用表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的

D．用多用表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的

【例3】 如图2－8－6所示为一可供使用的多用电表，S为选择开关，Q为电阻挡调零旋钮．现在要用它检测两个电阻的阻值(图中未画电阻)．已知阻值分别为R1＝60 Ω， R2＝470 kΩ.下面提出了在测量过程中一系列可能的操作，请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合于多用表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理顺序填写在后面的横线上的空白处．

A．旋动S使其尖端对准电阻挡×1 k

B．旋动S使其尖端对准电阻挡×100

C．旋动S使其尖端对准电阻挡×10

D．旋动S使其尖端对准电阻挡×1

E．旋动S使其尖端对准V 1 000

F．将两表笔分别接到R1的两端，读出R1的阻值，随后即断开

G．将两表笔分别接到R2的两端，读出R2的阻值，随后即断开

H．两表笔短接，调节Q使表针对准电阻挡刻度盘上的0，随后即断开

所选操作及其顺序为(用字母代号填写)：________________(操作步骤可以重复选用)．

【课后练习】

1.关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中正确的是(　　)

A．直流电流刻度线和直流电压刻度线是均匀的，可以共用同一刻度线

B．电阻刻度是不均匀的

C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应

D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应

2．图示为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻Rg＝100 Ω，调零电阻的最大值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Rx，能准确测量的阻值范围是(　　)

A．3 kΩ～8 kΩ         B．30 kΩ～80 kΩ

C．300 kΩ～800 kΩ     D．300 Ω～800 Ω

3．用多用电表的欧姆挡测某一电阻的阻值时，分别用×1、×10、×100三个电阻挡测了三次，指针所指的位置如图2－8－8所示．其中①是用________挡，②是用________挡，③是用________挡，为提高测量的精确度，应该用________挡，被测电阻阻值约为________．

4．关于欧姆表，下列说法正确的是(　　)

A．欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的

B．由于电流和电阻成反比，所以刻度盘上的刻度是均匀的

C．使用欧姆表时，选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接，进行电阻调零，换挡后不必重新调零

D．若测量时指针偏角较小，应换用较小倍率挡测量

5．用多用电表的欧姆挡(×1 000 Ω)检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明(　　)

A．二极管加有正向电压，故测得电阻很小

B．二极管加有反向电压，故测得电阻很大

C．此时红表笔接的是二极管的正极

D．此时红表笔接的是二极管的负极

6．下列说法中正确的是(　　)

A．欧姆表的每一挡测量范围都是0到∞

B．欧姆表只能用来粗略地测量电阻

C．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度中央误差越大

D．用欧姆表测电阻，指针越靠近刻度右边误差越小

7．一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值为(　　)

A．1000Ω       B．5000Ω      C．1500 Ω       D．2000Ω

8.有三个电阻串联，如图6所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表的示数为零，在不拆开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因．电压表测量数据为Uab＝Ucd＝0，Uac≠0，则该电路的故障原因可能是(　　)

A．R1断路           B．R2断路

C．R3断路           D．R1、R2、R3断路

9．调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是(　　)

A．这个电阻值很小

B．这个电阻值很大

C．为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量

D．为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量

10.某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图7所示的电路，接通S后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是(　　)

A．AB段断路          B．BC段断路

C．AB段短路          D．BC段短路

11．图8所示的欧姆表示意图中，电流表的满偏电流Ig＝200 μA，内阻Rg＝100 Ω，R0＝1.4 kΩ，电源电动势E＝1.5 V，电源内阻不计，欧姆表的调零电阻的有效值R是多大？当测量某电阻时，指针恰好在中间位置，则被测电阻R1是多大？

12．(1)如图9所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置．将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅱ的示数为________V，Ⅲ的示数为________V；选择开关置于直流“100 mA”挡，Ⅰ的示数为________mA；将多用电表的选择开关置于“×10 Ω”挡，Ⅲ的示数是________Ω.若接着要测阻值约为30 Ω的电阻，应采用的测量步骤是：_________________________________.

(2)用多用电表的欧姆挡(×100 Ω)测试三只晶体二极管，其结果依次如图10甲、乙、丙

所示，由图可知，图________的二极管是好的，该二极管的正极是________端．

答案：

例1.答案　300 Ω　100 Ω

解析　将红、黑表笔短接、调节调零电阻的阻值，当电流满偏时Ig＝

所以欧姆表的内阻

R内＝Rg＋r＋R0＝＝ Ω＝300 Ω

当电流为Ig时，有Ig＝，即R内＋Rx＝＝400 Ω，故Rx＝100 Ω

例2. 答案　AD

解析　多用电表内只有一个表头，所以A选项正确；对于多用电表，电流都是从红表笔流进，从黑表笔流出．其它测量电流的来源都是外电路提供的，但是欧姆挡和其它挡不同，它是靠内部提供电源的．

例3.答案　AHGDHFE(或DHFAHGE)

解析　多用电表测量电阻时，量程的选择以指针中央附近时读数较准确，由表盘中值示数约150可知，测R1＝60 Ω的电阻时，只能选“×1”挡；测R2＝470 kΩ时，应选择“×1 k”挡，并且在每次选定量程后，都必须将两表笔短接，进行电阻挡调零，所以题目中所给操作H需重复选用．在测量过程中对R1与R2测量的先后没有什么限制，但测量完毕后，功能选择开关必须旋离电阻挡，拨到交流(V)高压挡或“OFF”处，所以合理的操作及顺序为AHGDHFE或DHFAHGE.

课后练习

1.答案　ABC

2.答案　A

3. 答案　×1　×10　×100　×10　300 Ω

解析　乘的倍率越大，示数越小，故①是“×1”挡，②是“×10”挡，③是“×100”挡．为了提高测量的准确度，指针应在表盘的中间附近，故选“×10”挡测量．被测电阻阻值约为30×10 Ω＝300 Ω.

4.答案　A

 5. 答案　BC

解析　用欧姆挡进行检查，指针向右偏转的角度很小，说明电阻值接近无穷大，二极管加有反向电压．而欧姆表的红表笔是和电源负极相连，二极管不导通，说明红表笔接的是二极管正极．

6. 答案　AB

解析　由于欧姆表刻度不均匀，只能对电阻粗略地进行测量．

7．答案　A

解析　本题主要考查对欧姆表的原理的理解．设欧姆表的内阻为R内，由欧姆定律知：3×10－3 A＝，1.5×10－3 A＝，所以R内＝500 Ω，E＝1.5 V，又1×10－3 A＝，所以Rx＝1 000 Ω.

8.答案　B

解析　若R1断路，Uab≠0，A错误；若R2断路，Uab＝Ucd＝0，Uac≠0，且电流表的示数为零．B正确；若 R3断路．Ucd≠0，C错误；若R1、R2、R3断路，Uac＝0.D错误．

9. 答案　BD

10. 答案　AD

解析　由题意可得UAB＝UAC＝U，说明由A、B分别至电源的线路均已接通．若BC段完好，则AB段断路；若BC段短路，则AB段可能断路，也可能完好．又由题述得UBC＝0，因而可能AB段断路，或BC段短路，也有可能出现两者同时发生的情况．分析时考虑要全面，要把故障的可能原因全部找出来，不要漏掉正确选项

11. 答案　6 kΩ　7.5 kΩ

解析　对欧姆表调零时，指针指在0处，此位置为满偏电流的位置，即：Ig＝ ，解得：R＝ －Rg－R0＝Ω－100 Ω－1 400 Ω＝6 000 Ω＝6 kΩ

欧姆表总内阻R内＝R＋R0＋Rg＝7.5 kΩ

当指针在中间位置时

＝得R1＝－R内＝7.5 kΩ

12. 答案　(1)20.0　10.0　50　1.20×103　将选择开关换到×1 Ω挡，重新进行欧姆调零，再进行测量　(2)乙　a