实验原理一、多用电表的构造 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。

其上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度如图7－6－1所示； 下半部为选择开关。

它的四周刻有各种测量项目和量程。

注意问题：1、欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试表笔的插孔。

2、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。

二、工作原理1．多用电表是电流表、电压表和欧姆表的组合，测电流和电压的原理与电流表和电压表相同。

(1)直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。

(2)直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表。

图7－6－1(3)电阻档原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表，可直接读出电阻值，比用伏安法测电阻方便。

调零时Ig＝ERg＋R＋r测量时I＝ERg＋R＋r＋Rx显然：只要将对应Rx值的电流刻度I改为阻值Rx即为欧姆表．注意：1、由于I与R成非线性关系，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（即表恰好与其它表相反）．2、同时交流电压档的刻度也是不均匀的。

（即除了欧姆表、交流电压表的刻度却是不均匀的，其它三表直流电压、交直流电流表的刻度都是均匀的。

）综合到一个表中见下图所示：图 2.8-3分别表示电流表、欧姆表、电压表的电路示意图。

把它们组合在一起，在图2.8-4的基础上画出最简单得多用电表的电路，并说明转换测量功能。

图7当场训练：学生讨论，画电路图。

教师：（投影）教材图2.8-5（如图所示）。

说出那些位置是电流挡、那些位置是电压挡、那些位置是欧姆挡？哪些位置的量程比较大？学生讨论、代表发言。

师生互动、点评。

注意事项（1）多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零刻度。

若有偏差，应调整机械零点；（2）合理选择电流、电压挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；（3）测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；（4）合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；（5）换用欧姆档的量程时，一定要重新调整欧姆零点；（6）要用欧姆档读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；（7）实验完毕，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。

长期不用，应将多用电表中的电池取出。

当场训练：图 2.8-13。

两位同学在多用电表用完后，把选择开关放在图示的位置，你认为谁的习惯比较好？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(1)所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压．5．如图(2)所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流．6．利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，将测量值和真实值进行比较．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。

常见测量常识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，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0 Ω”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数数据处理1.测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积．2．若指针指在两个相邻刻度的中央，如果测电流或电压时，估读数是最小分度的12；若测电阻时，估读数要小于最小分度的12.注意事项1.使用多用电表“十二忌” (1)忌不调零就使用多用电表．(2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联．(3)忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔流入，从负极测试笔流出．(4)忌用手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．(5)忌用直流电挡位测交流电．(6)忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值． (7)忌只看读数不乘倍率．(8)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零． (9)忌把电池装反．(10)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量． (11)忌把电池装在多用电表内长期不用．(12)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡．2．用多用电表测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量．3．用多用电表测电流和电压时，要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率．常见问题探究：1、欧姆表的中值电阻与内阻有何关系？由此解释为何每次欧姆表换挡都要调零．[提示] 由Ig＝ER内，Ig 2＝ER内＋R中，解得R内＝R中，即中值电阻等于欧姆表的内阻．若换用不同的挡时，其中值电阻都是不同的，欧姆表对应的内阻也不相同．因此，在不同的挡位时，只有重新调零才能使指针指在满偏位置．2、二极管的单向导电性二极管是用半导体材料制成的电子元件，它有两个引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号是，当二极管的正极接高电势点、负极接低电势点，即加正向电压时，二极管电阻很小(与加反向电压比较)，处于导通状态，相当于一个接通的开关；当给二极管加反向电压时，二极管的电阻无穷大，相当于一个断开的开关，这种特性叫二极管的单向导电性，已被广泛应用．例题0、(2011·北京)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线．②将K旋转到电阻挡“×100”的位置．③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”)．④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准[解析] 多用电表表盘上S为调整定位螺丝，作用是进行机械调零；使用多用电表前首先要进行机械调零．T为欧姆调零旋钮，欧姆调零时，指针对准电阻的零刻线．指针偏转角度过小说明电阻很大，选择开关K应旋至较大倍率，换挡后需重新进行欧姆调零．[答案] ①S ③T；0刻线④ADC☆欧姆表的使用【例1】某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如下图所示，则其电阻值是__________。

如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。

改变挡位调整倍率后，要特别注意重新____________________。

答案：12Ω，“×10挡”，调整欧姆零点【例2】调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么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 ．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×1”挡，重新调整欧姆零点后测量。

D ．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×100”挡，重新调整欧姆零点后测量。

答案：BD☆欧姆表的测量原理 【例3】如图所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300μA ，内阻r g =100Ω，调零电阻最大值R =50k Ω，串联的定值电阻R 0=50Ω，电池电动势E =1.5V 。

用它测量电阻R x ，能准确测量的阻值范围是A ．30～80 k Ω B.3～8 k Ω C. 300～800 Ω D.30～80Ω解析：用欧姆当测量电阻时，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确。

当电流最大时，由内R EI g =，其中内R 为欧姆表的内阻。

得Ω=Ω⨯==-5000103005.16g I E R 内 用它测量电阻R x 时，当指针指在表盘中央时 xg R R E I +=内21 得 Ω=-=50002内R I ER gx 故能准确测量的阻值范围是5k Ω附近。

选项B 正确。

例4 图示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig ＝300 μA ，内阻Rg ＝100 Ω，可变电阻R 的最大阻值为10 k Ω，电池的电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.5 Ω，图中与接线柱A 相连的表笔颜色应是________色．按正确使用方法测量电阻Rx 的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx ＝________k Ω.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx ，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．[尝试解答] 欧姆表是电流表改装的，因此电流的方向也是从“＋”插孔进、从“－”插孔出，由于图中电流从接线柱A 流入，故接线柱A 是“＋”插孔即红表笔插孔(红表笔插入“＋”插孔)，所以与A 相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即Rx ＝0)时，电流表应调至满偏电流Ig ，设此时欧姆表的内阻为R 内，则有Ig ＝E R 内得R 内＝EIg ＝5 k Ω；当指针指在刻度盘的正中央时，I ＝Ig/2，有Ig 2＝ER 内＋Rx ，代入数据可得Rx ＝R 内＝5 k Ω；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表要重新调零，由于满偏电流Ig 不变，由公式Ig ＝ER 内可知，应将欧姆表内阻R 内调小．待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I ＝E R 内＋Rx ＝IgR 内R 内＋Rx ＝Ig1＋RxR 内可知，当R 内变小时，I 变小，指针跟原来的位置相比偏左了，因此欧姆表的示数变大了．利用多用电表检测电路故障例5 (2010·山东高考)在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如下图所示．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 )：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________、________、________.[尝试解答] 本题考查电路故障的分析判断、检测和多用电表的使用等知识点，意在考查考生实验能力和分析判断电路故障的能力．若电流表示数为零，电压表示数为E，说明电压表与电源构成闭合回路，发生故障的是待测金属丝．利用多用电表检测含电源电路故障，应先将开关旋转至直流电压10 V挡，再将红表笔固定在电源正极a接线柱上，若只有滑动变阻器断路，把另一支表笔接b时，多用电表示数为0；把另一支表笔接c时，多用电表示数为E；把另一支表笔接d时，多用电表示数为E.[答案] ①待测金属丝②直流电压10 V 红0 E E用多用电表探索黑箱内的电学元件例6如右图所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上．用多用电表依次测三只接线柱间的阻值，结果如表所示．请判定黑箱内的结构.红表笔A A B C C B黑表笔B C C B A A阻值(Ω)100150502k 2.1k100[尝试解答] 此题考查用多用电表判定黑箱内的电路结构，考查学生对二极管特性的掌握情况，考查推理能力．定值电阻阻值与电流方向无关．二极管有单向导电性，其电阻与电流方向有关，其正向电阻较小，反向电阻很大．电流方向总是从红表笔流入多用电表，因此一定是从黑表笔流入被测电路的．A、B间电阻与电流方向无关，因此一定是定值电阻；B、C间电阻与电流方向有关，且阻值比A、C间的相应阻值小，说明二极管一定直接接在B、C间且C为正极．[答案] 黑箱内结构如右图所示例7．(2011·安徽)(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图(a)所示．请你简述接下来的测量操作过程：①_____________________________________________________；②_____________________________________________________；③_____________________________________________________；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．(2)图(b)是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________ ；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．[解析] 多用电表测电阻时，电源内置；作为电流表时，电阻与表头并联；并联电阻越小，电流表的量程越大．[答案] (1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值(2)电阻；1、2；1综合练习1．(2011·烟台月考)(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图中a、b所示．若选择开关处在“×10 Ω”的欧姆挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω.若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是________V.(2)如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端．①为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：A．用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻；B．用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；C．用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．你认为以上测量中不妥的有：________(填序号)．②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U－I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示．请你做进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.③由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比________，测得的内阻与实际值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)．[解析] 从图中可以看出指针位于a时，示数为50，被测电阻的阻值为50×10 Ω＝500 Ω；从图中可以看出指针位于b时，所测电压为2.0 V.(2)①A中不能用欧姆挡直接测量含电源电路的电阻；C中可能会造成短路，不能用多用电表的电流挡直接测量a、b间的输出电流．②作出等效电源的U－I图线，如图所示，把图线延长得出在U轴上的截距为1.45，即等效电源的电动势为1.45 V，求出图线斜率的绝对值为0.75，即等效电源的内阻为0.75 Ω.③考虑电压表内阻的影响，采用此测量电路所测得的电动势与内阻都偏小．[答案] (1)500 2.0 (2)①AC ②1.45 0.75 ③偏小偏小☆用多用电表测电流2.用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时，首先把选择开关拨到_______挡，然后把多用电表联在电路中，则电流应从表笔流入，从表笔流出。