《第二章 8 多用电表的原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章 8 多用电表的原理（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、8多用电表的原理学习目标1.知道欧姆表测量电阻的原理，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力.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一、欧姆表1内部结构：由表头、电源和可变电阻三部分组成2原理：依据闭合电路欧姆定律制成，由电流表改装而成3测量原理如图1所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I.改变被测电阻Rx的阻值，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度图1盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值二、多用电表1用途：共用一个表头，可以分别测量电压、电流和电阻等物理量2.最简单的多用电
2、表原理图：如图2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，可作为电压表使用图23外形构造如图3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，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡图31判断下列说法的正误(1)欧姆表的内阻是电源内阻、表头内阻和滑动变阻器有效电阻之和()(2)欧姆表的红表笔接内部电源的正极()(3)多用电表所有刻度线都是均匀的()(4)用多用电表时，无论是测电压还是测电流，电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出()(5)使用多用电表欧姆挡测电阻时，指针
3、摆动角度越大，测量越精准()(6)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电源的()2欧姆表所用电源的电动势为3 V，满偏电流为3 mA，则欧姆表的内电阻r为_ .答案1 000解析r 1 000 .一、欧姆表测电阻的原理如图4所示是多用电表的表盘图4(1)为何欧姆表的零刻度在表盘的右端？(2)欧姆表的刻度为何是不均匀的？(3)刻度盘的中间刻度值有什么重要意义？答案(1)当红、黑表笔短接时，调节可变电阻，使电流表指针满偏，所以在电流表满刻度处标电阻“0”如图甲所示甲乙(2)由闭合电路欧姆定律得I，I与Rx不成正比，所以欧姆表的刻度不均匀，如图乙所示(3)欧姆表满偏调零时，Ig测量指针指在
4、中值时得Rx中rRgRr内1原理(如图5所示)图52欧姆表表盘的刻度标注刻度标注方法标注位置“0 ”红、黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针满偏，被测电阻Rx0满偏电流Ig处“”红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻Rx电流为零处中值电阻Rx中rRRgr内刻度盘正中央“Rx”红、黑表笔接Rx，Ix，Rx与Ix一一对应与Rx对应电流Ix处3欧姆表刻度盘特点(1)I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀(2)欧姆表偏角(偏角是指相对零电流位置或左端的“0”刻度而言的)越大，表明被测电阻阻值越小例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_ .待测电阻
5、接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为_ .若指针指在满刻度的处，则待测电阻的阻值为_ .答案300300100解析将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流表指针满偏时Ig，欧姆表的内阻R内RgrR0 300 .当电流为Ig时，有Ig，即R内Rx1600 ，故Rx1300 .当电流为Ig时，有Ig，即R内Rx2400 ，故Rx2100 .针对训练1把一量程6 mA、内阻100 的电流表改装成欧姆表，电路如图6所示，现备有如下器材：图6A电源E3 V(内阻不计)；B变阻器0100 ；C变阻器0500 ；D红表笔；E黑表笔(1)变阻器选用_(2)红表笔接_端，黑表笔接
6、_端(3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为_；电流表3 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为_答案(1)C(2)NM(3)1 000 500 解析(1)两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏，则有Ig，解得R0400 ，故变阻器应选C.(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端(3)电流I2 mA时，有I，解得Rx1 000 .电流I3 mA时，有I，解得Rx500 .二、多用电表的改装原理1多用电表的改装原理：如图7甲、乙、丙所示，分别为电流表、欧姆表、电压表的示意图，把它们组合在一起构成多用电表，如图丁所示图72多用电表中电
7、流的流向：红表笔接“”插孔，黑表笔接“”插孔(1)电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表(2)电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”(3)使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极，电流仍然是“红进、黑出”例2若一多用电表的内部电路如图8所示，已知表头G的内阻为400 ，满偏电流为2 mA；两个电池的电动势分别为E1.5 V，E9 V.图8(1)若R11.0 ，R299 ，当选择开关置于位置“1”时，多用电表测量的是_(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为_(2)在(1)的条件下，若R50
8、.92103 ，R69.0103 ，当选择开关置于位置“6”时，多用电表测量的是_(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为_(3)当选择开关置于位置“3”时，多用电表测量的是_(选填“电流”“电压”或“电阻”)；若要测量的是阻值为几千欧姆的电阻，应当把选择开关置于位置“_”答案(1)电流1.0 A(2)电压100 V(3)电阻4解析(1)当选择开关置于位置“1”时，表头与R2串联后与R1并联，多用电表测量的是电流设测量的最大值(量程)为I，则有(400 99 )2103 A(I2103 A)1.0 ，解得I1.0 A.(2)表头两端电压U04002103 V0.8 V，当选
9、择开关置于位置“6”时，表头与R1和R2并联，然后与R5和R6串联，多用电表测量的是电压，流过R5和R6的最大电流为I2103 A0.01 A，测量的最大值(量程)为UI(R5R6)U0100 V.(3)当选择开关置于位置“3”时，多用电表测量的是电阻；若要测量的是阻值为几千欧姆的大电阻，多用电表的中值电阻应该为几千欧姆，需要的电池电动势比较大，所以应当把选择开关置于位置“4”针对训练2如图9所示是简化的多用电表的电路图转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3R4，下面是几位同学对这一问题的讨论，请你判断下列说法正确的是()图9AS与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较
10、小BS与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大CS与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大DS与5连接时，多用电表就成了欧姆表答案D解析S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1、R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大，A错误；S与3或4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3R4，所以前者量程较小，B、C错误；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻，D正确1(欧姆表的构造和原理)(多选)欧姆表的内部电路如图10所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路
11、的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是()图10A欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B电路图中左侧的表笔为黑表笔C欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D欧姆表表盘的中间刻度值为R中rRgR0答案AD解析欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A正确；电流从黑表笔出，红表笔进，左侧的表笔为红表笔，B错误；“”刻度在刻度盘的左端，C错误；当欧姆表指针指在中间位置时，Ig，所以RxRgR0r，即中间刻度值为R中rRgR0，D正确2(欧姆表的表盘标度)把一个满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表，其中电源电动势为3 V在测电阻时，电流表指针指在表盘上2 mA处，在改成相应的电阻刻
12、度时，应是()A250 B500 C1 000 D1 500 答案B解析当电流表满偏时，欧姆表的内阻为R内 1 000 ，当电流表指针指在表盘上2 mA处时，整个回路的电阻RxR内 1 500 ，所以Rx500 ，选项B正确3(多用电表的改装原理)如图11所示是一个电流、电压两用表的电路，电流表G的量程是0100 A，内阻是1 000 ，电阻R10.1 ，R299 000 .当双刀双掷开关接到A、B上时，电流表改装成_表，其量程是_；当双刀双掷开关接到C、D上时，电流表改装成_表，其量程是_图11答案较大量程的电流01 A电压010 V解析因双刀双掷开关的手柄是绝缘的，所以当开关接到A、B上时
13、，电路转换成图甲所示的电路，此时电阻R1与电流表G并联，R1起分流作用，原电流表改装成较大量程的电流表根据并联电路的特点有(IIg)R1IgRg.电流表的最大测量值为I A1 A.当开关接到C、D上时，电路变成图乙所示的电路，此时电阻R2与电流表G串联，R2起分压作用，原电流表改装成电压表，根据串联电路的特点，电压表的最大测量值为UIg(RgR2)0.000 1(1 00099 000) V10 V.考点一欧姆表的原理1以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是()答案C解析选项B的欧姆表中没有可调电阻，B错；选项A、D电流表的负极接到了电源的正极，A、D错；红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，C对2.如图1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处现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为()图1A4R B5RC10R D16R答案D解析由闭合电路的欧姆定律得：调零时有EIgR内；指针偏转至满刻度的处时有E；指针偏转到满刻度的时有E，联立三式可解得Rx16R，D正确3.(2019华南师大附中期末)如图2所示为欧姆表的原理示意图其中，电流表的满偏电流为300 A，内阻rg100 ，调零电阻最大值R50 k，串联的定值电阻R050 ，电池电动势E1.5
