高二物理必修三之知识讲解 多用电表 基础
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高中物理之多用电表的使用知识点欧姆表欧姆表的构造:表头、电源和可变电阻三部分组成.原理依据闭合电路欧姆定律制成,由电流表改装而成。
当红、黑两表笔短接时.如图所示,调节R,使电流表指针达到满偏电流(即调零),此时指针所指表盘上满刻度处.对应两表笔间电阻为0,这时有:当红、黑表笔断开,此时,指针不偏转,指在表盘最左端,红、黑表笔间的电阻相当于无穷大,R=∞。
当两表笔间接入待测电阻R,时,如图所示,电流表的电流为:当Rx改变,Ix随之改变,即每一个Rx都有一个对应的Ix ,将电流表上Ix 处标出对应Rx的R值,就制成欧姆表表盘。
只要两表笔接触待测电阻两端,即可在表盘上直接读出它的阻值。
由于Ix 不随Rx均匀变化,故欧姆表表盘刻度不均匀。
欧姆表的特点红、黑表笔短接时,调节R的阻值,使指针指到满刻度,此时红、黑表笔之间电阻为零。
当红、黑表笔不接触时,指针不偏转,即指向电流表的零点.此时红、黑表笔之间电阻为无穷大。
当在红、黑表笔间接入某一电阻Rx,指针恰好指在刻度盘的中间位置,此时Rx与欧姆表内阻阻值相等。
测量原理当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时,通过表头的电流。
改变Rx,电流I随着改变,每个Rx值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与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。
合理地选择挡位由于欧姆表表盘中央部分的刻度较均匀,读数较准,故选用欧姆表挡位时,应使指针尽量靠近中央刻度。
注意事项(1)使用前先机械调零,使指针指在电流表的零刻度。
(2)要使被测电阻与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆。
(3)合理选择量程,使指针尽量指在刻度的中央位置附近。
(4)换用欧姆挡的另一量程时,一定要重新调零。
(5)读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍数。
(6)测量完毕,拔出表笔,开关置于交流电压最高挡或OFF 挡。
若长期不用,须取出电池。
内阻将红、黑表笔短接,调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig,根据闭合电路的欧姆定律,故欧姆表内电阻R内=r+Rg+R1中值电阻当外加电阻Rx=r+Rg+R1=R内时,电流为I=1/2 Ig,此时电流表指针指在刻度盘的中央,该电阻叫中值电阻。
物理的多用电表知识点
多用电表是用来测量负载电流的仪器,常用于工业生产、实验室、科学研究等领域。
1.原理:多用电表通常是通过把电流通过一个电阻测量,然后通过
计算得到电流的大小。
2.电流测量范围:多用电表的测量范围通常在几十微安到几千安之
间。
3.精度:多用电表的精度取决于其设计和制造,一般在几十微安到
几千安之间。
4.使用:使用多用电表时,需要注意保护好电表的灵敏度,并避免
超载。
5.维护:多用电表需要定期校准和维护,以确保其精度和性能。
6.应用:多用电表广泛应用于工业生产、科学研究、实验室等领域,
用于测量电流的大小。
7.连接方式:多用电表一般有两种连接方式,即直流电流测量和交
流电流测量。
对于直流电流测量,多用电表的两端分别与负载的正负极相连;对于交流电流测量,多用电表的两端分别与负载的两条导线相连。
8.参考值:多用电表在测量电流时,一般会有一个参考值,这个参
考值表示电流的最大测量范围。
9.尺寸:多用电表的尺寸取决于其功能和规格,一般有小型、中型
和大型三种。
10.品牌:市面上有许多多用电表的品牌,其中一些著名的品牌有
Fluke、Agilent、Keithley、Tektronix 等。
练习使用多用电表一、基础知识(一)欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1、构造:如图所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红黑表笔组成.欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻R x。
全电路电阻R总=R g+R+r+R x。
2、工作原理:闭合电路的欧姆定律I=错误!.3、刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻R x=0)时,调节调零电阻R,使I=I g,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当I=I g时,R x=0,在满偏电流I g处标为“0”.(图甲)(2)当I=0时,R x→∞,在I=0处标为“∞”.(图乙)(3)当I=错误!时,R x=R g+R+r,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻.(二)多用电表的功能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.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.另外,还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和表笔的插孔.1、测量小灯泡的电压和电流①按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.②按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.2、测量定值电阻①根据被测电阻的大约阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指欧姆表的“0”刻度,若不指欧姆表的“0”刻度,调节欧姆表的调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0"刻度处;②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值,观察选择开关所对应的欧姆挡的倍率,用读数乘以倍率,即得测量结果;④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.3、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间正、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向某一小阻值后逐渐增大到“∞”,且指针摆动越来越慢(三)多用电表使用注意事项(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应为“红入",“黑出”.(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)由于欧姆挡表盘难以估读,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.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF"挡.长期不用,应把表内电池取出.(四)多用电表对电路故障的检测高中阶段对电路故障的考查只限于断路和短路两种,且故障一般只有一处.(1)断路故障的检测方法①将多用电表拨到电压挡作为电压表使用.a、将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b、在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表的示数为零,则说明该部分电路完好,若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.不能用欧姆表检测电源的情况.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,串联在电路中的电流表若示数不为零,故障应是短路。
多用电表知识点总结主要内容:将学习利用串联电阻的分压作用和并联电阻的分流作用分别将表头G改装成电压表和电流表,同时研究有关电阻测量的问题。
一、电流表G (表头) 的构造和工作原理(利用示教用电流表或多媒体介绍表头G的主要构造和工作原理)(1)主要构造表头G是指小量程的电流表,即灵敏电流计。
常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的线圈组成。
(2)工作原理当线圈中有电流通过时,线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转,通过线圈的电流越大,指针偏转的角度就越大,且θ∝I。
这样根据指针的偏角就可以知道电流的大小。
若在表头刻度盘上标出电流值就可以测量电流了。
(3)表头G的主要参数①满偏电流I g表头的线圈准许通过的最大电流很小,一般不超过几十微安到几毫安,这个电流值叫表头的满偏电流,用I g表示。
表头指针偏转到最大刻度时的电流,叫满偏电流I g。
说明:如果通过表头的电流超过满偏电流I g,不但指针指不出示数,表头还可能被烧坏。
②表头的内阻R g表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧,这个电阻值叫做表头的内阻,用R g表示。
表头线圈的电阻,叫做表头的内阻R g。
说明:每个表头都有它的满偏电流I g和内阻R g,R g和I g是表头的两个重要参数。
③满偏电压U g由欧姆定律知道,通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比,即I∝U。
由于θ∝I,I∝U,故U∝θ。
如果在刻度盘上标出电压值,由指针所指的位置,就可以读出加在表头两端的电压。
表头通过满偏电流时加在它两端的电压,叫满偏电压,用U g表示。
满偏电流I g、内阻R g、满偏电压U g三者之间有什么关系?据部分电路欧姆定律可知:U g=I g R g总结:表头G 的满偏电压U g 和满偏电流I g 一般都比较小,测量较大的电压和较大的电流时,需要把小量程的表头G 加以改装。
二、电压表和电流表(1)把表头G 改装成电压表V①把表头G 改装成电压表V 的方法:给表头G 串联一个适当的分压电阻R 。
物理高二多用电表知识点多用电表是物理高中教学中常见的实验仪器,用来测量电路中电流、电压和电阻的值。
在物理学习中,掌握多用电表的使用方法和相关知识点非常重要。
以下是物理高二多用电表的常见知识点:知识点一:多用电表的类型和工作原理多用电表通常分为两种类型:模拟式多用电表和数字式多用电表。
模拟式多用电表使用旋钮或指针显示电流、电压和电阻的值,而数字式多用电表通过数码显示屏直接显示数值。
多用电表的工作原理是基于欧姆定律和电流表、电压表和电阻表的工作原理。
电流表通过串联在电路中,测量电路中通过的电流值;电压表通过并联在电路中,测量电路中的电压值;电阻表通过连接在电路中直接测量电阻值。
知识点二:多用电表的使用方法首先,选择合适的量程。
量程是指多用电表能够测量的最大值,如果电流、电压或电阻超过了量程,将会损坏多用电表。
因此,在测量前要先选择合适的量程,确保能够正常测量。
其次,正确接线。
根据测量的物理量,将多用电表的表头与电路正确连接。
对于电流测量,多用电表要与电路串联,接在电路的通路上;对于电压测量,多用电表要与电路并联,接在电路的两端;对于电阻测量,多用电表要与电路断开连接,直接接在待测电阻的两端。
最后,读数并记录。
使用多用电表进行测量后,要根据测量结果读取相应的数值,并记录在实验或计算中使用。
知识点三:多用电表的注意事项在使用多用电表时,需要注意以下事项:1. 保持仪器干燥和清洁。
多用电表是一种精密仪器,应放置在干燥无尘的环境中,避免水分和灰尘对仪器造成损害。
2. 避免超载使用。
在使用多用电表时,要根据待测电流、电压和电阻的范围选择合适的量程,避免超过多用电表的量程,以免造成损坏。
3. 注意测量连接的稳固性。
多用电表与电路连接时应保持稳固,避免接触不良或短路现象导致测量误差或仪器损坏。
4. 阅读使用说明书。
在使用多用电表之前,应仔细阅读使用说明书,了解仪器的使用方法、安全事项和维护保养等。
知识点四:常见实验中的多用电表应用多用电表在物理实验中具有广泛的应用,以下是其中几个常见的应用实例:1. 测量电阻:通过多用电表的电阻档测量待测电阻的阻值,可以用于确定电子元器件的性能和电路中的电阻值。
多用电表-知识点剖析一、电流表改装成欧姆表1.欧姆表的原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图2-8-1所示,G 是电流表(表头),内阻为R g ,满偏电流为I g 电池的电动势为E,内阻为r.电阻R 是可变电阻,也叫调零电阻.图2-8-1当红、黑表笔相接时(图甲),相当于被测电阻R g =0,调节R 的阻值,使E/(r+R g +R)=I g ,则表头的指针指到满刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点.r+R g +R 是欧姆表的内阻.当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻R x =∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是刻度的“∞”点.当红、黑表笔间接入被测电阻R x 时(图丙),通过表头的电流I=E/(r+R g +R+R x ).改变R x ,电流I 随着改变,每个R x 值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I 值对应的R x 值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.2.欧姆表的刻度(1)欧姆表的刻度不均匀图2-8-2欧姆表刻度能指示出电阻的数值,但刻度是不均匀的,如图2-8-2所示.靠右边的刻度稀,靠左边的刻度密,这是因为刻度是根据电流与电阻的对应关系刻出的,而接入不同的被测电阻R x 时,通过的电流I x (I x =xg R R R r E +++0)与R x 不是成比例关系,所以刻度是不均匀的. (2)中值电阻中值电阻:电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的R x 值叫中值电阻,R 中=R 内=R g +r+R 0.(3)由(1)(2)可知当R x =2R 内时,I x =312=+内内R R E ·内R E ,指针指在31满偏处; 当R x =3R 内时,I x =413=+内内R R E ·内R E ,指针指在41满偏处; 当R x =nR 内时,I x =内内nR R E +=内R E n •+11,指针指在11+n 满偏处. 二、多用电表多用电表能够测量直流电流、直流电压、电阻等.多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的.每进行一种测量时,只使用其中一部分电路,其他部分不起作用.现举一例说明.如图2-8-3所示为一多用电表的设计电路及各种量程.图2-8-3(1)当连接公共端与接头1时,为0—10 mA 直流电流挡.(2)当连接公共端与接头2时,为0—1 mA 直流电流挡.(3)当连接公共端与接头3时,为0—50 V 直流电压挡.(4)当连接公共端与接头4时,为0—500 V 直流电压挡.(5)当连接公共端与接头5时,是内阻为1.5 k Ω的电阻挡.其中R 1、R 2、R 3、R 4阻值的计算,分别按照电流表分流、电压表分压原理算出.在电源内阻不计的前提下,由R 5+R 6+R g =gI E 可算出R 5+R 6的阻值.特别值得注意的是当分别接3、4、5接头时,小量程的电流表的内阻相当于R g 与R 1+R 2并联,满偏电流相当于表盘指示满偏刻度值的两倍.已知表头内阻、满偏电流、电源电动势时,算出的相关数值如下:已知:I g =500 μA,R g =200 Ω,E=1.5 V求得:R 1=20 Ω,R 2=180 Ω,R 3=49.9 k Ω,R 4=499.9 k Ω,R 5+R 6=1.4 k Ω电流挡、电压挡的刻度是均匀的,指针从左向右示数增大;欧姆表的刻度是非均匀的,指针从右向左示数增大.三、多用电表的使用多用电表的型号很多,但使用方法基本相同,请同学们注意以下几个问题.(1)表盘面上“+”“-”插孔,表示直流电流挡、直流电压挡的正、负接线柱,因此,不管测什么项目,首先将红表笔插入“+”插孔,将黑表笔插入“-”插孔.那么用直流电流挡、直流电压挡时,电流从红表笔流入,从黑表笔流出;用电阻挡时由原理图可知,红表笔连接的是表内电源的负极,黑表笔连接的是表内电源的正极,因此,电流还是从红表笔流入,从黑表笔流出.(2)测量前,应把选择开关旋到相应项目的适当量程上,读数时要注意挡位与刻度盘的对应.直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电压表的使用方法一样.要注意所选的量程应大于用电器两端电压的估计值或通过用电器电流的估计值.(3)欧姆挡的使用需要注意如下几点:①选挡接着调零(选挡的原则:指针越接近中值电阻,读数越精确);②换挡重新电阻调零;③示数要乘倍率;④用毕将选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡上或“OFF ”挡上;⑤被测电阻要跟电源、其他元件分离.四、关于晶体二极管图2-8-4晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图2-8-4所示. 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2-8-5甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图2-8-5乙所示).图2-8-5。
高中多用电表读数规则1. 引言多用电表是高中物理实验中常用的仪器之一,用于测量电路中的电流和电压。
了解多用电表的读数规则对于正确进行实验和数据分析非常重要。
本文将详细介绍高中多用电表读数规则的相关知识。
2. 多用电表的基本原理多用电表是利用电磁感应原理测量电路中的电流和电压的仪器。
它由一个电流表和一个电压表组成,通常可以测量直流电流和直流电压。
3. 多用电表的读数规则多用电表的读数规则包括电流表的读数规则和电压表的读数规则。
下面将分别介绍这两种情况。
3.1 电流表的读数规则电流表是用来测量电路中的电流的仪器。
在读取电流表的数值时,需要注意以下几点:•电流表应该与电路连接成串联,即电流只能通过电流表流过,而不能绕过电流表。
•电流表应该选择合适的量程,使得电流表的满刻度值大于电路中的电流,但不要超过电流表的额定电流。
•读取电流表的数值时,应该注意读取的是电流表的刻度值,而不是指针指向的具体数值。
刻度值应该与指针所在的刻度线对齐,并注意估读指针所在的刻度线之间的数值。
3.2 电压表的读数规则电压表是用来测量电路中的电压的仪器。
在读取电压表的数值时,需要注意以下几点:•电压表应该与电路连接成并联,即电压表的两个引脚应该连接在电路中需要测量电压的两个位置上。
•电压表应该选择合适的量程,使得电压表的满刻度值大于电路中的电压,但不要超过电压表的额定电压。
•读取电压表的数值时,应该注意读取的是电压表的刻度值,而不是指针指向的具体数值。
刻度值应该与指针所在的刻度线对齐,并注意估读指针所在的刻度线之间的数值。
4. 例题分析为了更好地理解多用电表的读数规则,下面将通过一些例题进行分析。
4.1 电流表的例题假设一个电流表的量程为0-2A,满刻度值为2A。
当在实验中测量电路中的电流时,电流表的指针指向了1.5A与1.6A之间的刻度线,请问电流表的读数是多少?根据电流表的读数规则,我们可以估计出电流表的读数应该在1.5A与1.6A之间。
实验:练习使用多用电表知识点:实验:练习使用多用电表一、认识多用电表1.多用电表可以用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻.2.构造(1)表的上半部分为表盘,标有电压、电流和电阻的刻度线,用于读取这些电学量的测量值.(2)表中央的指针定位螺丝用于使指针指到零刻度.(3)表下半部分中间的旋钮是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.二、使用多用电表1.测电压(1)选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置.(2)将多用电表并联在待测电路两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高.(3)根据表盘上的直流电压刻度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值.2.测电流(1)选择直流电流挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置.(2)将被测电路导线拆开一端,把多用电表串联在电路中.(3)读数时,要认清刻度盘上的最小刻度.注意:电流应从红表笔流入多用电表.3.测电阻(1)将选择开关旋至欧姆挡,此时表内电源接通,红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极.电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.(2)测量步骤:①选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适挡位.②欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0 Ω”.③测量、读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值.④实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.技巧点拨一、使用多用电表的注意事项1.使用前要机械调零.2.电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出.3.电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程,搞清楚每一小格表示多少,及应读到的有效数字位数.4.测电阻时注意:(1)测电阻必须把待测电阻隔离.(2)牢记两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零.(3)合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近.(4)读数时应乘以相应的倍率.(5)欧姆表的表盘刻度不均匀,一般不估读.二、用多用电表测二极管的正反向电阻1.认识二极管:如图所示,它由半导体材料制成,左端为正极,右端为负极.特点:电流从正极流入时电阻很小,而从正极流出时电阻很大.2.用多用电表测二极管的正反向电阻(1)测二极管正向电阻:将多用电表的选择开关选至低倍率的欧姆挡,欧姆调零之后将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极.(2)测二极管反向电阻:将多用电表的选择开关选至高倍率的欧姆挡,欧姆调零之后将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极.三、多用电表检查电路故障1.故障种类及特点电路故障一般有两种情况,即短路和断路.(1)短路的特点:电路中有电流,但短路部分电压为零;被短路的用电器不工作,与之串联的用电器工作电流增大.(2)断路的特点:在电源正常的情况下,断路部分电流为零,但断路处有电压,若干路断路则断路处电压等于电源电压.2.分析与检测方法(1)电压表检测法若电路断路,将电压表与电源并联,若有电压说明电源完好,然后将电压表逐段与电路并联,若某一段电压表指针偏转,说明该段电路中有断点.若电路短路,则用电压表逐段与电路并联,某一段电压表示数为零,则该段被短路.(2)欧姆表检测法断开电路,用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻,若检测部分示数正常,说明两点间电路正常;若检测部分电阻很小(几乎为零),说明该部分短路;若检测部分指针几乎不动,说明该部分有断路.例题精练1.(秦淮区校级月考)若多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是“×1”“×10”“×100”。
多用电表【学习目标】1.了解欧姆表的内部结构和刻度特点。
2.了解多用电表的基本结构,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
3.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,判断二极管的正、负极。
【要点梳理】要点一、欧姆表1.内部构造:欧姆表是由电流表改装而成的,它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成.2.基本原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图所示,G 是电流表(表头),内阻为g R ,满偏电流g I ,电池的电动势为E ,内阻为r ,电阻R 是可变电阻,也叫调零电阻.(1)当红、黑表笔相接时(如图甲所示),相当于被测电阻0x R =,调节R 的阻值,使g g E I r R R=++,则表头的指针指到满刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点,g r R R ++()是欧姆表的内阻.(2)当红、黑表笔不接触时(如图乙所示),相当于被测电阻x R =∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是刻度的“∞”点.(3)当红、黑表笔间接入被测电阻x R 时(如图丙所示),通过表头的电流g xE I r R R R =+++.改变x R ,电流I 随着改变,每个x R 值都对应一个电流表,在刻度盘上直接标出与I 值对应的x R ,就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值.(4)当g R R R r =++时,12g I I =,指针半偏,令欧姆表内阻g R R R r =++内,则当指针半偏时,表盘的中值电阻g R R R R r ==++中内.要点诠释:R→∞时,电路中没有电流,指针不(1)当欧姆表未接入电阻,处于断路状态,即x偏转,故刻度盘最左端为∞处.故当电路接入电阻后如果偏角很小。
表明被测电阻阻值较大.R=时,表路中电流最大.指针偏满,故电阻零刻(2)当欧姆表表笔直接相连,即0x度在最右端满偏电流处.R与I是非线性关系,故电阻挡表盘刻度不均匀.从表盘上看,“左密右疏”,电(3)x阻零刻度是电流最大刻度,电阻“∞”刻度是电流零刻度.要点二、多用电表1.功能:多用电表又叫“万用表”,是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器,它们共用一个表头.由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点,在科学实验、生产实践中得到广泛应用.2.外部结构:如图所示是一种多用电表外形图,表的上上半部分为表盘,下半部分是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.将选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.在不使用时,应把选择开关旋到OFF挡,或交流电压最高挡.要点诠释:除了机械式多用电表,还有数字式多用电表.数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示,使用方便.数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还可具有多种其他功能.要点三、实验:练习使用多用电表使用多用电表前应先检查其机械零件.若一开始指针不正对电流的零刻度,应调节多用电表的机械零点调节旋钮,使指针正对零刻度.1.用多用电表测量小灯泡的电压(1)将功能选择开关旋到直流电压挡.(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估测待测电压值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.(3)测量时,用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联,注意使电流从“+”插孔流人多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示.(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.2.用多用电表测量通过小灯泡的电流(1)多用电表直流电流挡在电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔与电源负极相接的一端).如图所示.(3)多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.(4)测电流时,选择适当的量程,使表针偏转尽量大一些,测量结果比较准确.要点诠释:无论测电流还是测电压,都应使指针偏转尽量大一些,测量结果较准确.3.用多用电表测量定值电阻(1)首先根据估测电阻的大小选合适挡位,通常按大量程挡向小量程挡顺序选择;(2)电阻调零:两表笔短接,调整调零电阻,使指针指到最大电流处或0Ω处;(3)测量读数:读数时要乘倍率.(4)用毕选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上.要点诠释:○1每次换挡后均要重新欧姆调零.○2被测电阻要与电源等其他元件断开.○3要合理选择挡住(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度附近,以减少测量误差.4.用多用电表测量二极管的正反向电阻(1)二极管的单向导电性○1晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图:○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(如图甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图乙所示).(2)欧姆表中电流的方向多用电表做欧姆表用时,电表内部的电源接通,电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.(3)测二极管的正、反向电阻○1测正向电阻”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表用多用电表的欧姆挡,量程拨到“10Ω笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表R(如图甲所示).笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻1○2测反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“1000Ω ”),变换挡位之后,需再次把两笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1000)求出反向电阻2R (如图乙所示).要点诠释:(1)当1R 与2R 相差很大时,说明二极管质量较好;当1R 与2R 相差较小时,说明二极管质量不好.如果1R 和2R 均较小,可能二极管短路;如果1R 与2R 均较大,可能二极管断路.(2)实际使用二极管时要辨明它的正、负极.要点四、多用电表的测量原理和使用1.多用电表的测量原理(1)测直流电流和直流电压的原理这一原理实际上是电路的分流和分压原理,按照下图,将其中的转换开关接1或者2时测直流电流,接3或4时测直流电压,转换开关接5时,测电阻。
(2)多用电表电阻挡(欧姆档)测量电阻原理多用电表欧姆挡测量电阻电路原理如图所示,当待测电阻R ,接入图示电路后形成了闭合电路,则闭合电路欧姆定律可知,流过表头的电流为:''XE I R r r R =+++.式中r '是1R 和2R 串联后与g R 并联的等效电阻,R '是5R 和6R 串联等效电阻,此式可得''x E R r r R I=---,可见,x R 与I 有着一一对应关系,如果在刻度盘上有直接标出与x I 对应x R 的值,则就能从刻度盘上直接读出待测电阻x R 的值。
(3)多用电表电阻挡(欧姆挡)的刻度上面R r r ++''为欧姆挡的内阻R 内,所以xE I R R =+内. 当多用电表未接入电阻时,处于断路状态,即当x R 为无穷大时,电路中没有电流,指针不偏转,故刻度盘最左端为电阻∞处。
当多用电表两表笔直接相连,即0x R =时,电路中电流最大,指针满偏,故电阻零刻度在最右端满偏电流处,此时:X E I R =内(X I 为表头满偏电流) ① 当表头指针半偏时,此时阻值为X R ,则有2X XI E R R =+内 ② 由①②得:X R R =内,即此时被测电阻阻值等于欧姆挡内阻,这时的电阻又叫中值电阻。
由上面的分析可知,在欧姆表的刻度盘上,标出的刻度从零到无穷大,由于I 与R 的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻越大,在刻度盘上刻度值跨度越大,使得在零值附近和无穷大附近很难准确地读出被测电阻的数值(测量误差很大了所以欧姆表只能粗略地测电阻)。
要点诠释:○1测直流电流、直流电压时内部测量电路没有电源,但欧姆挡中有内接电源且红表笔接正接线柱,接电源的负极;黑表笔接负接线柱,接电源的正极。
○2不管用多用电表测什么项目,电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出。
○3在中值电阻附近时,指针偏角 与xR的关系比较接近线性,刻度比较均匀,因此在具体测量时,最好使指针位于中央附近,这就是选挡的依据。
2.多用表的使用(1)使用步骤○1用螺丝刀轻轻转动多用电表的机械调零旋钮(调整定位螺丝),使指针正对零刻度(电流、电压的零刻度)。
○2选挡:测电流、电压时选择合适的量程;测电阻时选择合适的倍率,以使指针指在中间13刻度范围。
○3测电阻选用合适的倍率后,用欧姆调零旋钮进行调零(表笔直接接触,指针指右侧电阻零刻度)。
○4将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
○5将指针示数乘以倍率得测量值。
○6将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。
(2)注意事项○1使用欧姆表前,首先应估测待测电阻的大小,选择合适的挡位,如果指针偏转角度大小,应增大倍率;如果指针偏转角度太大,应减小倍率。
○2每次换挡后都要重新进行欧姆调零。
○3被测电阻要跟电源及其他元件断开。
○4测电阻时不要用两手同时接触表笔的金属杆。
○5读数时应将指针示数乘以相应倍率。
要点五、多用电表的量程(挡位)选取与误差分析1.测直流电压或直流电流时,首先根据待测电压(或电流)的估计值选择量程.如果难以估测电压值(或电流值)。
应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测出的值重新确定适当的量程再进行测量.测电压(或电流)时,应使指针尽量指在满刻度的三分之二左右,这时读数较准,测量误差较小.2.测电阻时,应选取合理的倍率挡(1)选挡原则:指针越接近中值电阻,读数越精确.因为当x R R =内,即被测电阻等于欧姆表内阻时,指针半偏恰好指在中间刻度,所以此时的电阻又叫中值电阻.而在中值电阻附近时,指针偏角ϕ与x R 的关系比较接近线性,刻度比较均匀,因此在具体测量时,最好使指针位于中央附近,这就是选挡的依据.(2)选挡方法:首先应估测待测电阻的大小,选择合适的挡位(通常按大量程挡向小量程挡次序选择).如果选择的挡次不合适,则应重新选挡即换挡,若指针偏角较小,则应选择倍率高一挡的挡次,反之则选低一挡的挡次.每次换挡须重新电阻调零后方可进行测量.实际操作时,若已知待测电阻的数量级,所选挡位是电阻的数量级除以中值电阻的数量级.3.误差分析(1)测量值偏大的主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而增大接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过长,引起多用电表内电池电动势下降,内阻增加.(2)测高值电阻时测量值偏小,则可能是人体电阻并入造成的.(3)欧姆表的刻度是按标准电池标出的,当电池用旧了,电动势和内阻均发生变化,由此会引起测量误差.要点六、 多用电表的读数方法在实验中,测量时要按照有效数字的规律来读数.测量仪器的读数规则为:测量误差出现在哪一位,读数就相应读到哪一位,在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置,对于常用的仪器可按下述方法读数.1.最小分度是“1”的仪器,测量误差出现在下一位,下一位按十分之一估读,如最小刻度是1 mm 的刻度尺,测量误差出现在毫米的十分位上,估读到十分之几毫米.量程为3 A V ()的电流表(电压表)、最小刻度为0.1 A V (),则误差出现在安培(伏特)的百分位上,即估读到0.01 A V ().2.最小分度是“2”或“5”的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读.如学生用的电流表0.6 A 量程,最小分度为0.02 A ,误差出现在安培的百分位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格估读,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为0129、、、、(例如0.48 A );学生用的电压表15 V 量程,最小分度为0.5 V ,测量误差出现在伏特的十分位上。