2024年1月2日发(作者：沃尔沃v40停产的原因)

学必求其心得，业必贵于专精

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、欧姆表的原理

1．内部结构：由表头、电源和可变电阻三部分组成．如图1所示．

图1

2．测量原理

(1）原理:依据闭合电路欧姆定律制成，由电流表改装而成．

(2)测量：如图2所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过E表头的电流I＝R＋R＋R＋r.改变被测电阻Rx的阻值,电流I随着改xg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．

学必求其心得，业必贵于专精

图2

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。最简单的多用电表原理图：

如图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．

图3

[即学即用]

1．判断下列说法的正误．

(1)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连．（ × )

(2)欧姆表的刻度盘是均匀的．( × ）

（3）多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡是共用一个表头．( √ ）

（4)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的．（ × )

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

学必求其心得，业必贵于专精

的内电阻rΩ为________ Ω。

答案 1 000

解析 rΩ＝错误!＝错误! Ω＝1 000 Ω。

一、欧姆表测电阻的原理

［导学探究］ 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

（2）由闭合电路欧姆定律得I＝错误!，I与Rx不成正比,

所以欧姆表的刻度不均匀，如图乙所示:

学必求其心得，业必贵于专精

乙

(3)欧姆表满偏调零时,Ig＝错误!

测量指针指在中值时错误!＝错误!

得Rx中＝r＋Rg＋R＝r内．

[知识深化] 欧姆表表盘的刻度标注

刻度

标注方法

红、黑表笔相接，调节调零旋“0 Ω”

钮，使指针满偏,被测电阻Rx＝0

“∞”

中值电阻

标注位置

满偏电流Ig处

红、黑表笔不接触，表头指针电流为不偏转，被测电阻Rx＝∞

Rx中＝r＋R＋Rg＝r内

零处

刻度盘正中央

与Rx对应电流Ix处

“Rx”

红、黑表笔接Rx,Ix＝错误!,Rx与Ix一一对应

例1 把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表,电路如

学必求其心得，业必贵于专精

图5所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V（内阻不计)；B。变阻器0~100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔;

E.黑表笔．

图5

（1）变阻器选用________．

（2)红表笔接________端,黑表笔接________端．(填“M”或“N”）

(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA刻度处，则电阻值应为________；若指在电流表3 mA刻度处,则电阻值应为________．

(4）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电阻Rx,其测量结果与原结果相比将________(填“偏大”、“偏小\"或“不变”)．

答案 (1)C (2）N M （3)1 000 Ω 500 Ω (4)偏大

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Ig＝错误!，

解得R0＝400 Ω，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I＝2 mA时，有I＝错误!，解得Rx＝1 000 Ω.

电流I′＝3 mA时，I′＝错误!，解得Rx′＝500 Ω.

学必求其心得，业必贵于专精

(4)当电池电动势变小，内阻变大时，欧姆表重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig＝错误!，欧姆表内阻得调小，待测电阻的阻E值是通过电流表的示数体现，由公式I＝R＋r＝错误!＝错误!,可知当x内r内变小时,接入同样的被测电阻，通过的电流变小，欧姆表读数变大．

针对训练1 如图6所示是欧姆表的工作原理图．

图6

（1)若表头的满偏电流为Ig＝500 μA，干电池的电动势为1。5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在表中:

电流刻度

电阻刻度

0

200

μA

300

μA

500

μA

∞

（2)这只欧姆表的总内阻为______ Ω，表针偏转到满刻度的错误!处时，待测电阻为______ Ω.

答案 （1）4。5×103 Ω 2×103 Ω 0 (2)3 000 6 000

解析 (1）当表头指针满偏时,欧姆表内阻

学必求其心得，业必贵于专精

rΩ＝错误!＝3 000 Ω

I＝错误!，得Rx＝错误!－rΩ

1.53当I1＝200 μA时，Rx1＝200×10 Ω

－6 Ω－3 000 Ω＝4。5×10当I2＝300 μA时，Rx2＝错误! Ω－3 000 Ω＝2×103 Ω

当I3＝500 μA时,Rx3＝错误! Ω－3 000 Ω＝0 Ω

(2)I＝错误!时，Rx＝错误!－rΩ＝错误! Ω－3 000 Ω＝6 000 Ω。

二、多用电表的改装原理

[导学探究］ 如图7所示，分别为电流表、欧姆表、电压表的示意图，讨论一下，如何组合在一起构成多用电表，把它在图丁基础上画出来．

图7

答案

［知识深化]

多用电表中电流的流向: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

学必求其心得，业必贵于专精

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 如图8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R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断下列说法正确的是（ )

图8

A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较小

B．S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大

C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大

D．S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;S与3或4连接时，电

学必求其心得，业必贵于专精

流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；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．综上所述，正确答案为D。

针对训练2 如图9所示是一个电流、电压两用表的电路，电流表G的量程是0～100 μA，内阻是1 000 Ω，电阻R1＝0。1 Ω，R2＝99 000 Ω.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9

答案 较大量程的电流 0～1 A 电压 0～10 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，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（I－Ig）R1＝IgRg.电流表的最大测量值为

I＝错误!＝错误! A≈1 A.

学必求其心得，业必贵于专精

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U＝Ig(Rg＋R2)＝0.000 1×（1

000＋99 000) V＝10 V.

1．(欧姆表的构造） (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10

A．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＝r＋Rg＋R0

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，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,错误!＝错误!,Ig＝错误!，所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0，D正确．

学必求其心得，业必贵于专精

2．(欧姆表的表盘标度）把一个满偏为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度时，应是（ )

A．250 Ω

C．1 000 Ω

答案 B

解析 当电流表满偏时，欧姆表的内阻为R内＝错误!＝错误! Ω＝1 000

Ω，当电流表指针指在表盘上2 mA处时，整个回路的电阻Rx＋R内＝错误!＝错误! Ω＝1 500 Ω，所以Rx＝500 Ω,选项B正确．

3．（多用电表的简单构造）如图11所示为多用电表电路图，如果用该多用电表测量直流电压U和电阻R，红表笔插入多用电表的正(＋)插孔,则（ ）

B．500 Ω

D．1 500 Ω

图11

A．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表

B．前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表

C．前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电

学必求其心得，业必贵于专精

表

D．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表

答案 B

解析 题图中所示是多用电表电路图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确．

4。 (综合应用）如图12所示为一简单欧姆表的原理示意图，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 kΩ，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＝________ kΩ。

图12

答案 红 5

解析 由I＝错误!及Ig＝错误!，且指针指在刻度盘中央，I＝错误!Ig＝150

μA,联立解得Rx＝5 kΩ.

学必求其心得，业必贵于专精

一、选择题

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．(多选)下列关于多用电表欧姆挡的说法中,正确的是( )

A．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏

B．红表笔是与表内的电源正极相连的

C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻

D．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近

答案 CD

学必求其心得，业必贵于专精

解析 由I＝错误!,电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比,电阻的刻度线是不均匀的,刻度值越大处刻度线越密，故A错误；

在欧姆表内部黑表笔接的是电源的正极，故B错误；

测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻,故C正确；

当指针指在刻度盘的中间刻度附近时，测量的数据误差最小，所以为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故D正确．

3．某个多用电表的面板如图1所示，若表头满偏电流为1 mA，内阻为1 kΩ，所用电池的电动势为1。5 V，内阻为0.5 Ω，使用欧姆×1挡，若把多用电表的红、黑表笔短接时，表针恰好指在电流满刻度处．若A、B、C、D、E平分表示刻度的那段圆弧AE，则测电阻时，刻度D处对应的电阻阻值是（ ）

图1

A．1 500 Ω B．1 000 Ω C．500 Ω D．0

答案 C

解析 欧姆表内阻：r＝错误!＝错误! Ω＝1 500 Ω，当指针指在D时，错误!I＝错误!，得R＝500 Ω，故选C。

4．一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如用

学必求其心得，业必贵于专精

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 B．5 000 Ω C．1 500 Ω D．2 000 Ω

答案 A

解析 设欧姆表的内阻为R内,由闭合电路欧姆定律知：3×10－3 A＝错误!，1。5×10－3 A＝错误!，所以R内＝500 Ω，E＝1。5 V,又1×10－3 A＝错误!，所以Rx＝1 000 Ω,故选A.

5.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错误!处．现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的错误!处,则该电阻的阻值为( )

图2

A．4R

C．10R

答案 D

解析 由闭合电路的欧姆定律得：调零时有E＝IgR内B．5R

D．16R

;指针偏转至满刻度的错误!时有E＝错误!;指针偏转到满刻度的错误!时有E＝错误!.联立三式可解得Rx＝16R.D正确，A、B、C错误．

学必求其心得，业必贵于专精

学必求其心得，业必贵于专精

考点二 多用表的原理

6．(多选)关于多用电表表盘上的刻度线，下列说法中正确的是( )

A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度线

B．电阻刻度线是不均匀的

C．电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应

D．电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线不对应

答案 ABC

7．如图3是多用电表欧姆挡的原理图，其中电流表的满偏电流为500 μA,内阻Rg＝50 Ω，调零电阻R的最大阻值为30 kΩ，固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势ε＝1。5 V,用它测量电阻Rx，能较准确测量的阻值范围是( )

图3

A．(1～4) kΩ

C．(10～40） Ω

答案 A

解析 欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小；中值电阻R中等于欧姆表的总内阻R总,根据闭合电路欧姆定律,满偏时Ig＝错误!B．（100～400） Ω

D．（10～40) kΩ

，半偏时错误!＝错误!,联立得R中＝错误!＝错误! Ω＝3 000 Ω，故A正

学必求其心得，业必贵于专精

确，B、C、D错误．

二、非选择题

8．在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表，如图4甲为电表的电路图．已知选用的电流表内阻Rg＝10 Ω、满偏电流Ig＝10 mA,当选择开关接3时为量程250 V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数据没有指出．

图4

(1）若指针在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________ mA;选择开关接3时其读数为________ V.

（2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验：

①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；

②将电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图5，则C处刻度应为________ Ω。

学必求其心得，业必贵于专精

图5

③计算得到多用电表内电池的电动势为________ V．（保留两位有效数字）

（3)调零后将多用电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为________ Ω.（结果保留两位有效数字）

答案 （1）6.9 173(172～174均可)

(2)②150 ③1。5

（3）67(65～69均可)

解析 （1）选择开关接1时测电流,其分度值为0.2 mA,示数为6。9 mA；选择开关接3时测电压，其分度值为5 V，其示数为173 V.

(2）②电阻箱示数为0×1 000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0×1 Ω＝150 Ω.

③指针指在C处时，电流表示数为5 mA＝0.005 A,C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω,多用电表内电池的电动势E＝IgR＝0.01×150 V＝1.5 V。

(3）根据第（1)问可知，表头所示电流为6.9 mA;调零后将电表红、

学必求其心得，业必贵于专精

黑表笔与某一待测电阻相连,此时电路中的电流值也为6.9 mA，而表内电池的电动势为E＝1。5 V,表内总电阻为150 Ω，由闭合电路欧姆定律可知：R＝错误! Ω－150 Ω≈67 Ω，所以待测电阻的阻值为67 Ω.

学必求其心得，业必贵于专精

攀上山峰，见识险峰，你的人生中，也许你就会有苍松不惧风吹和不惧雨打的大无畏精神，也许就会有腊梅的凌寒独自开的气魄，也许就会有春天的百花争艳的画卷，也许就会有钢铁般的意志。

更多推荐

电表,电阻,表笔