实验：练习使用多用电表

第8节 实验：练习使用多用电表

一、实验目的 1. 了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使 用方法. 2. 会使用多用电表测电压、电流及电阻. 3. 会用多用电表探索黑箱中的电学元件.

二、实验原理1. 表盘 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.表盘如图所示：上半部分

为表头，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 目的标识和量程.另外，还有欧姆表的调零旋钮、机 械调零旋钮和试电笔的插孔.

由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的 空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的 标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行 就是交、直流电流和直流电压共用的标度.

2. 原理 欧姆表测电阻的原理是闭合电 路的欧姆定律， 欧姆表内部电路结构 如图所示.R 为调零电阻，红黑表笔 短接， 根据闭合电路的欧姆定律有 Ig E = , 当红黑表笔之间接有未 Rg+R+r E 知电阻 Rx 时，有 I= , Rg+R+r+Rx 故每一个未知电阻都对应一个电流值 I.我们在刻度盘 上刻出不同 I 对应的 Rx 的值，所测电阻 Rx 即可从表 盘上直接读出.由于 I 与 R 的非线性关系，表盘上电 流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的， 电阻的零刻度在电流满偏处.当 Rx=Rg+R+r 时， Ig I= ,指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻. 2

3. 内部结构 多用电表是由一个小量程的电流表和若干元件组成的， 每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部 电流 分不起作用.如图所示，其中1、2为 测量 端，3、 电压 5为 电阻 4为 测量端， 测量端，测量时，黑表 + 笔插入 插孔，红表笔插入 插孔，并通过转换 - 开关接入与待测量相应的测量端.

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三、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、二极管和定值电阻(大、中、小)三个.

四、实验步骤1. 观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量 程. 2. 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. 如图甲所示连好电路，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. 5. 如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡， 测量通过小灯泡的电流.

6. 利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，将选 择开关

扳到合适的倍率挡，先进行电阻调零，然后测量， 读出指针示数，再乘以倍率；若换挡，要重新进行电阻 调零. 7. 研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测 二极管两个引线间的电阻，确定正负极.

8. 探索黑箱内的电学元件.

判断目 应用挡 的 位

现象

两接线柱正、反接时均无示数说明无 电源 电压挡 电源 电阻 欧姆挡 两接线柱间正、反接时示数相同 二极管 欧姆挡 正接时示数较小，反接时示数很大

指针先指“0 Ω”后逐渐增大到 电容器 欧姆挡 “∞”,且指针偏转越来越慢自感线 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固 欧姆挡 圈 定示数

9. 实验完毕拔出红黑表笔，选择开关扳到“OFF”挡或 交流电压最大挡，若长期不用应取出电池. 五、注意事项 1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘 (1)左∞右0:电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电 阻零与电流、电压最大刻度重合. (2)刻度不均匀：左密右疏. (3) 欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍 率.电流、电压挡是量程范围挡. 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始， 熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆 挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左 侧“∞”处).

(4)欧姆表的读数： 待测电阻的阻值应为表盘读数 1 2 乘以倍率.为了减小读数误差，指针应指表盘 到 的 3 3 部分，即中央刻度附近. 2.多用电表使用的“八大注意” (1)使用前要机械调零. (2)两表笔在使用时，电流总是“红入”、“黑 出”. (3)选择开关的功能区域， 要分清是测电压、 电流、 电阻，还要分清是交流还是直流.(4)电压、电流挡为量程范围，电阻挡为倍率.

(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电 压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用. (6)测电阻时 ①待测电阻与电路、电源一定要断开.

②两手一定不要同时接触两笔金属杆.③指针指中值附近较准，否则换挡. ④每换一挡必须重新欧姆调零. ⑤读出示数要乘以倍率. (7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判其内 部有无电源，无电源方可用欧姆挡. (8)使用完毕，选择开关要置于 OFF挡或交流电压最 高挡，长期不用应取出电池.

题型一：欧姆表的使用 例1 某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，

通过一块电压表 V )和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用 电表中欧姆挡的内部电源的电动势.已知电压表的内 阻约在15~25 kΩ之间，量程为15 V,多用电表欧姆 挡的电阻刻度中间值为20. (1)请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上

.

(2)他们在实验过程中，欧姆的选择开关应拨至倍率 为“×________”. (3)在实验中，同学们读出电压表 )的读数为U, V 欧姆表指针所指的刻度为 n,并且在实验过程中， 一切操作都是正确的，由此可得欧姆表内电池的电 动势的表达式为____________.

【解析】(1)欧姆表内电源正极接在欧姆表的负接 线柱上，故红表笔应接电压表的负接线柱，黑表 笔应接电压表的正接线柱.

(2)电压表的内阻较大，故欧姆挡选择开关应选倍 率为“×1k” . (3)欧姆表的内电阻为 20×103Ω.电压表的电阻为 U 3 n×10 Ω,由闭合电路欧姆定律得 E=U+ ×20 n×103 20U n+20 3 ×10 =U+ = U. n n

【答案】(1)

n+20 (2)1k (3)E= U n

【方法与知识感悟】1.欧姆表的使用步骤

2.选档原则：欧姆表挡位选择不当，导致表头 指针偏转过大或过小，都有较大误差，通常视表盘中 1 间一段刻度范围( R 中~4R 中)为测量的有效范围. 4

题型二：多用电表的读数 例2 用多用电表进行了几次测量，指针分别处于 a 、 b 的位置，如图所示.若多用电表的选择开关 处于下面表格中所指的挡位， a 和 b 的相应读数是 多少？请填在表格中.

指针位置 a b

选择开关所处挡位

读数

直流电流100 mA直流电压2.5 V

电阻×100

【解析】 直流电流 100 mA挡读第二行“0~10” 一排， 最小刻度值为 2 mA估读到1 mA就可以了；直流电压 2.5 V挡读第二行“0~250”一排，最小分度值为 0.05 V,估读到 0.01 V就可以了；电阻×100挡读第一行， 测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”. 【答案】23.0 mA 0.57 V 320 Ω

【方法与知识感悟】多用电表的读数技巧： (1) 测电阻时 (欧姆挡)读数：除非指针所在刻度盘处 每个小格表示 1 Ω时，要估读到下一位，其余情况 都不用估读.电阻值等于指针示数与所选倍率的乘 积.

(2)测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量 程确定精确度，精确度是 1 、 0.1 、 0.01 时要估读到 下一位，精确度是2、0.02、5、0.5等时，不用估读 到下一位.

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