多用电表的原理实验:练习使用多用电表学案

2.9 实验：练习使用多用电表

1.欧姆表是依据闭合电路欧姆定律，由电流表改装而成，它由表头、电源和可变电阻三部分组成。

2．使用多用电表测电阻时，先要进行机械调零，选完挡后，再进行欧姆调零，每次重新选挡后都要重新进行欧姆调零。

3．利用多用电表可测量电压、电流、电阻，并可应用多用电表判断电路故障、检测二极管的极性及好坏等。

欧 姆 表

1．内部电路结构 2．原理 对欧姆表的原理的理解

内部电路如图2－8－1所示，原理是根据闭合回路的欧姆定律测量。

(1)刻度不均匀。 图 2－8－1 E

根据闭合电路欧姆定律I＝R、r、Rg均为

R＋r＋Rg＋Rx

定值电阻，不同的Rx对应不同的电流I，但电流I和被测电阻Rx不是正比关系，所以电阻值的刻度是不均匀的。若在刻度盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值。

(2)“调零”原理。

当两表笔直接接触时，被测电阻Rx＝0，调节调零电阻R，使电流计指针满偏，根据闭合电路欧姆定律：Ig＝

E

R＋r＋Rg

(3)中值电阻等于欧姆表内阻。

Rg＋r＋R是欧姆表的内阻，当被测电阻Rx＝Rg＋r＋R时，通过表头的电流I＝EIR＋r＋Rg＋Rx2

表表盘的中间刻度等于欧姆表的内阻。

[特别提醒]

(1)欧姆表的“0”刻度线在刻度盘的最右端，刻度盘的最左端为“∞”刻度线。 (2)欧姆表的红表笔接内部电源的负极，测量时电流从黑表笔流出，从红表笔流入。

1．如图2－8－2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( )

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 图 2－8－2 多用 电 表

1．用途； 共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量。 2．最简单的多用电表原理图

如图2－8－3所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用，接通2时，可作为欧姆表使用，接通3时，可作为电压表使用。

3．外形构造

如图2－8－4所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及量程，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相当

于对应的仪表。在不使用时，应把选择开关旋到OFF挡或交流电压最 图2－8－3

高挡。

多用电表的使用方法

(1)机械调零：用小螺丝刀轻轻转动表盘中央的指针定位螺丝，使指针处于零位。

(2)选好正确挡位及量程：测量前一定要明确测量的物理

量，然后转动选择开关，确定挡位并选择一个合适的量程。

(3)正确接入测量电路：正确选好挡位及量程后，将红、

黑表笔连入电路。 图 2－8－4 ①测量电压时要与电路并联。 ②测量电流时要与电路串联。

③测量电阻时，应将电阻与电路断开后进行，测量前先将多用电表选择开关转至“Ω”挡，选好合适量程后，将两表笔短接，进行欧姆调零。挡位的选择应使测量值尽量靠近表盘中心位置，以减小误差，若需要换挡时，必须重新进行欧姆调零。

④测量完毕后，应将选择开关置于“OFF”

挡或交流电压的最高挡，并拔出表笔，若长时间

不用，还应将电池取出。

[特别提醒]

多用电表的红表笔连接的是“＋”插孔，黑表笔连接的是“－”插孔，测直流电流或电压时，电流从红表笔进入电表，从黑表笔流出电表。

2．如图2－8－5所示为一个多量程多用电表的电路示意图，下列说法中正确的是( )

A．开关S调到1、2两个位置时，测的是电流 B．开关S调到5、6两个位置时，测的是电压 C．开关S调到3、4两个位置时，测的是电阻

D．测电流时，1位置的量程较小，测量电压时，6的位置量程较大 实验：练习使用多用电表 1.测电压

(1)选择直流电压挡合适的量程。

(2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高。 2．测电流

(1)选择直流电流挡合适的量程。

(2)将被测电路导线卸开一端，把多用表串联在电路中。注意使电流从红表笔流入电表。 (3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度。 3．测电阻

(1)要将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。选好量程后，先调零，然后测量。换用不同量程必须重新调零。测量完毕，应把选择开关旋转到“OFF”挡。

(2)利用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或过小，误差都比较大，应使指针落在刻度盘的中间区域。

4．二极管的特点及其电阻测量

(1)特点：如图2－8－6所示，它由半导体材料制成，有两个电极。正极和负极，电流从正极流入时电阻较小，从正极流出时电阻较大，即二极管具

有单向导电性。 图2－8－6

(2)

电阻测量：正向电阻较小，反向电阻较大，可用多用电表判断它的正负极或区分它的好

坏。

①测正向电阻：选低倍率欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极。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。 5．利用多用电表探测黑箱内的电学元件

6．多用电表的使用注意事项

(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向。

(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)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。

(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)如果调零后表的指针不能指到满刻度，应更换电池。

(9)多用电表使用完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。

7．用多用电表判断电路故障

电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯，灯泡断丝，灯座短路，电阻器内部

断路，或接头处接触不良等，检查故障的方法有：

(1)电压表检测。

如果电压表读数为零，说明电压表上无电流通过，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，则在并联电路之外无断路或并联路段内无短路。

(2)假设法。

已知电路发生某种故障，寻求故障在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路知识进行正向推理，推理结果若与题述现象不符合，则故障不在该部分电路；若结果与题述现象符合，则故障可能发生在这部分电路，这样逐一排除，直到找到发生故障处为止。

3．如图2－8－7所示为多用电表的示意图，试回答下列问题：

图 2－8－7

(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时，则测量的是：____________________。 (2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，则测量的是：_________________。 (3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，则测量的是___________。 (4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么正确的操作步骤依次是：

①________，②________，③________。

(5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应该是从________表笔经________插孔流入电表。

考点一 用多用电表测电阻

[例1] (1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺

序填写在横线上________。

图 2－8－8

a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100

e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔

根据如图2－8－8所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω。 (2)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )

A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量

B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 考点二 用多用电表检测电路故障

[例2] 图2－8－9是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：

图2－8－9

(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：

①那么选择开关应置于下列量程的________挡。(用字母序号表示)

A．2.5 V B．10 V C．50 V

D．250 V

②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________(填a或b)。

③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是________。(假设只有下列中的某一项有故障) A．灯A断路 C．c、d段断路

B．灯B短路 D．d、f段断路

(2)用欧姆挡检查：

①测试前，应将开关S________(填断开或闭合)。 ②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是________。

A．灯A断路

B．灯B断路 D．d、e间导线断路

C．灯A、B都断路 [思路点拨]

(1)电压表的量程既要大于电源的电动势，还要保证测量时示数明显。

(2)使用欧姆挡时，指针偏角越大，说明电阻越小，指针偏角越小，说明电阻越大。 借题发挥

(1)判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程的选取。 (2)在确认无电压的情况下，才能用多用电表的欧姆挡判断故障，而且要将待测元件与电路断开。

考点三 用多用电表检测“黑箱”问题

[例3] 现有一个电学黑箱，有A、B、C、D四个接线柱，如图2－8－10所示。若用多用电表的电压挡和电阻挡分别做三次测量，发现两接线柱间测量结果如下：UAB＝UAC＝UAD＝1.5 V；UBC＝UBD＝UCD＝0；RBC＝4 Ω，RBD＝3 Ω，RCD＝5 Ω，试判断箱内电路的最简结构(电阻无并联的情况)。

图 2－8－10

借题发挥

[随堂基础巩固]

1．在使用多用电表时，以下说法正确的是( )

A．在测量电阻时，为了便于测量，应用手将表笔的金属杆与被测电阻两端捏紧

B．在测一未知电压时，应首先用交流电压或直流电压的最高挡估测，再换用合适的挡位细测

C．测某一电阻的电流时，选择电流挡后，应将两表笔直接同电阻两端连接起来 D．用完后，应将选择开关拨到交流电压的最高挡或“OFF”挡

2．欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，正确的叙述是( )

A．测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零 B．红表笔与表内电池正极相接，黑表笔与表内电池负极相连接 C．红表笔与表内电池负极相接，黑表笔与表内电池正极相连接 D．测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越大

3.如图2－8－11所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和

R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选项中，符合操作规程的图 2－8－11

是( )

A．直流10 V挡 B．直流0.5 A挡 C．直流2.5 V挡 4．黑盒中有一个二极管，还有两个阻值均为1 kΩ的电阻，它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表所示，那么黑盒中的线路是图2－8－12中的哪一个( )

图2－8－12

D．欧姆挡

多用电表 课时跟踪训练

一、选择题(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．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

2.欧姆表电路及刻度盘如图1所示，现因表头损坏，换用一个新表头。甲表头满偏电流为原来表头的2倍，内阻与原表头相同；乙表头满偏电流与原表头相同，内阻为原表头的2倍，则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为( )

A．100 Ω，100 Ω C．50 Ω，100 Ω

B．200 Ω，100 Ω

D．100 Ω，200 Ω 图 1

3．用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入正(＋)插孔，则( ) A．测电压U时红表笔电势高，测电阻R时电流从红表笔流出电表 B．不管测电压U还是测电阻R，都是红表笔电势高

C．测电压U时电流从红表笔流入电表，测电阻R时电流从红表笔流入电表 D．测电压U时电流从红表笔流出电表，测电阻R时电流从红表笔流出电表

4.如图2是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度的4/5处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为( )

A．4R C．10R

B．5R

D．16R 图 2

5．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

6．一个用满偏电流为3 mA的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测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．1 000 Ω

C．1 500 Ω B．5 000 Ω D．2 000 Ω

7．在商店选购一个10 μF电容器，在只有一台多用电表的情况下，为了挑选一个优质产品，应选用哪个量程：①直流电压挡；②直流电流挡；③欧姆挡；④交流电压挡。选好量程以后，再将多用电表两根测试笔接待检电容器，如果电容器是优质的，电表指针应该：⑤不偏转；⑥偏转至最右边；⑦偏转至中值；⑧偏转一下又返回最左边。正确的选项是( )

A．①⑤

C．③⑤ B．①⑥ D．③⑧

8.在如图3所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡

断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，

现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路

作了如下检查并作出判断如下表所示：

图 3

以上操作和判断正确的是( )

A．1

C．3 B．2 D．4

二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步

骤，有数值计算的要注明单位)

9．(8分)如图4所示，一暗盒外有四个接线柱A、B、C、D，盒内有四个阻值都是6 Ω的电阻，分别通过导线接在接线柱上。当用多用电表欧姆挡测得各接线柱间的电阻值如下：RAB＝6 Ω，RAC＝RAD＝10 Ω，RCD＝RBC＝RBD＝4 Ω。试画出暗盒内电阻的连接图。

图 4

10．(10分)在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图5所示。闭合电键后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)：

图 5

(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。

(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)，再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________。