9.6用多用电表测量电学中的物理量
1.认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量项目都有几个量程.
(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.
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( 表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔).
2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流
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 挡,测小灯泡两端的电压.红表笔接电势 (填“高”或“低”)的点.
按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于 挡,测量通过小灯泡的电流.此时电流从 色表笔流入电表.
3.用多用电表测定值电阻的阻值
(1)原理
电路图 | ![]() | ![]() | ![]() |
I与Rx的对应关系 | 相当于待测电阻Rx=0,调节R使I=Ig= ![]() | 相当于待测电阻Rx=∞,此时I=0,指针不偏转 | 待测电阻为Rx,I= ![]() |
刻度 特点 | 表头电流满偏Ig处,对应欧姆表零刻度(右侧) | 表头电流I=0处,对应欧姆表∞刻度(左侧) | 表头电流I与电阻Rx一一对应,但不是线性关系,表盘刻度不均匀 |
(2)注意:①黑表笔与电源的正极连接,红表笔与电源的负极连接,电流方向为“红进黑出”.
②当多用电表指针指在中央时=
,知中值电阻R中=RΩ.
(3)测量步骤
①估测待测电阻阻值.
②欧姆调零.
③将被测电阻接在红黑表笔之间.
④读数:指针示数乘以倍率.
⑤使用完毕:选择开关置于 或 ,长期不用应取出电池.
(4)注意事项
①区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度 侧的“0”位置,机械调零对应的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘 侧的“0”位置,欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮.
②使指针指在中值附近,否则换挡.
③测电阻时每换一次挡必须重新 .
④手不能接触表笔的金属杆.
⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和 断开.
4.用多用电表测二极管的正、反向电阻
(1)认识二极管:晶体二极管由半导体材料制成,它的符号如图所示,左端为正极,右端为负极.
特点:当给二极管加正向电压时电阻 ,当给二极管加反向电压时电阻 .
(2)用欧姆挡判断二极管的正负极
将多用电表欧姆挡调零之后,若多用电表指针偏角很大,则黑表笔接触二极管的 极,红表笔接触二极管的 极(如图甲);若多用电表指针偏角很小,则黑表笔接触二极管的 极,红表笔接触二极管的 极(如图乙).
5.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 | 欧姆挡 | 两接线柱正、反接时示数相同 |
二极管 | 欧姆挡 | 正接时示数很小,反接时示数很大 |
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=Ig(Rg+R) 故R= ![]() | IgRg=(I-Ig)R 故R= ![]() |
改装后电表内阻 | RV=Rg+R>Rg | RA= ![]() |
2.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Rx.
全电路电阻R总=Rg+R+r+Rx.
2.工作原理
闭合电路欧姆定律,I=.
3.刻度的标定
红、黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R,使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.
(1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“ ”.(图甲)
(2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“ ”.(图乙)
(3)当I=时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫 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4
2.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( 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5甲所示.
图5
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.
教材原型实验
例题1.(2022·山西忻州·高三阶段练习)
(2022·全国·高二单元测试)
(2022·广东实验中学高一开学考试)
用多用电表判断电路故障
(2022·北京·高考真题)
(2022·浙江省高三模拟)
探索创新实验
例题3.(2019·全国卷Ⅲ·23)
(2022·全国·高二课时练习)
(2023·全国·高三专题练习)
(2022·北京丰台·高二期末)
(2022·河北沧州·高三开学考试)
(2022·江西·会昌县第五中学高三阶段练习)
(2022·吉林·延边第一中学高一期末)
(2022·河北·高三阶段练习)
(2022·全国·高二课时练习)
(2022·河北·高三阶段练习)
(2022·山东·高三竞赛)
(2023·全国·高三专题练习)
(2022·河北·高三阶段练习)
