8多用电表的原理
多用电表测量电压的原理
多用电表测量电压的原理
多用电表测量电压的原理是利用电场的作用来测量电压。
具体原理如下：
1. 电场的形成：电压是由电荷之间的电势差引起的，当两个带电体之间存在电势差时，就会形成电场。
2. 电荷的感应：电表的探针通过接触电路中的两个位置，将电势差感应到电表上。
当探针接触到不同电势的位置时，电势差就会通过电表的内部电路传导到电表上。
3. 电势差的测量：电表内部的电路会将接收到的电势差转换为与电势差成比例的信号。
这个信号可以是一个电流或一个电压，它的大小与电势差成正比。
4. 电势差的显示：测量到的电势差信号经过一系列的放大、滤波和转换处理后，会在电表上显示出来。
通常电表上的刻度表示电势差的大小，用户可以通过读取刻度来测量电压值。
需要注意的是，电表本身的内阻会对测量结果产生影响。
为了减小内阻对测量结果的影响，一般会使用高阻抗的电表，从而尽量避免电流流入电表而引起测量误差。
多用电表的原理 课件
2．刻度标注 刻度
“0 Ω”
“∞” 中值电阻
“Rx”
标注方法
标注位置
红、黑表笔相接，调节调零旋钮，
使指针满偏，被测电阻 Rx＝0
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
Rx＝r＋R＋Rg
刻度盘正中央
红、黑表笔接 RxIx＝
E r＋R＋Rg＋Rx
与 Rx 对应电流 Ix 处
Rx 与 Ix 一一对应
[ 例 1] 如图所示为欧姆表的原理示意图．其中，电流表的满偏电流为 300 μA，内阻 Rg＝100 Ω，调零电阻最大值 R＝ 50 kΩ，串联的定值电阻 R0＝50 Ω，电源电动势 E＝1.5 V．当电流是满 偏电流的二分之一时，用它测得的电阻 Rx 是多少？
[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点： (1)用欧姆表测电阻时，待测电阻 Rx 与内部电路组成串联电路． (2)应用闭合电路欧姆定律列式求解．
(3)测量时待测电阻要跟其他元件、电源断开． (4)要尽量利用欧姆表刻度盘的中央部分，估读示数时要考虑刻度不 均匀． (5)多用电表用完后，选择开关要旋到交流电压的最高挡或“OFF”挡 位置．
4．使用方法 (1)使用前：先检查多用电表的指针是否指到零刻度处，若没有，调整 “ 指针定位螺丝”，使指针指到 零刻度 ． (2)测电流、电压和电阻 ①将选择开关旋转到电流挡，再将红、黑表笔串联接入电路，多用电表 内的电流表电路就被接通． ②将选择开关旋转到电压挡，再将红、黑表笔并联接入电路，多用电表 内的电压表电路就被接通．
多用电表的欧姆挡使用时的“五注意” (1)选择适当的量程，选挡时若无法估计待测电阻的阻值，应将选择 开关先旋到“×1”挡，欧姆调零后，将红黑表笔分别接到电阻两端，若 指针偏角较小，再逐渐增大量程，直到指针指在中值电阻附近为止． (2)每改变一次量程，要重新进行欧姆调零，使用同一量程测量不同 的电阻时，无须重新调零．
2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-1课件：_第二章第8节多用电表的原理
一、欧姆表 【情境思考】 欧姆表依据什么原理制作的? 提示:闭合电路的欧姆定律。
1.内部构造:欧姆表由_电__流__表__改装而成,它内部主要由电流表(表头)、_电__源__和 _可__变__电__阻__三部分组成。 2.测量原理(如图所示)
(1)当红、黑表笔短接时,调节R使指针满偏,相当于被测电阻为零,此时有
和20 Ω的电阻分别接到两表笔之间时,发现电流计指针指示的位置几乎一样,
很难区分。进一步研究后他认为,只有所测电阻与欧姆表总内阻相当时,测量结
果才比较准确。为此他想到了将小量程电流表改装成大量程电流表的方法,设
计了如图乙所示的电路,并联电阻R1后,可使干路电流是流经电流计电流的n倍。
若要测量阻值约20 Ω的电阻,n的取值最合适的是
成如图甲所示的电路,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= Ig (Rg +R1) = 0.000 1A (≈1 100A0+。0.1)
R1
0.1
当开关接到C、D上时,电路变成如图乙所示的电路,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。
【解析】选A、D。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,表头与分压电阻串联,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A、D。
多用电表的原理和使用方法
多用电表的原理和使用方法一、多用电表的结构和原理（1）多用电表由一只灵敏的电流表（表头）与若干元件组成测量电路，每进行一种测量时只使用其中的一部分电路，其他部分不起作用。
（2）多用电表的上半部分为表盘，下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域及量程。
将多用电表的选择开关旋转到电流档，多用电表内的电流表电路就被接通，将多用电表的选择开关旋转到电阻档，多用电表内的欧姆表电路就被接通，另外还可以测量二极管的单向导电性及三极管的放大倍数等。
（3）多用电表的表面结构如图所示，其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“ ”，右端标有“0”，是用于测电阻的。
中间的刻度线是用于测电流和直流电压的，其刻度是均匀的，，最下面的一条刻度线左侧标有“V”，是用于测交流电压的，其刻度是不均匀的。
多用电表的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域及量程。
将多用电表的选择开关旋转到电流档，多用电表就能测量电流；将多用电表的选择开关旋转到其他功能区域时，就可用于测量电压和电阻。
多用电表的表面还有一对正、负插孔。
红表笔插正插孔，黑表笔插负插孔，在插孔上面的旋钮叫调零旋钮，用它可进行电阻调零。
另外，在表盘和选择开关之间还有一个调零螺丝，用它可进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针（在不接入电路中时）指在“0”刻线。
二、多用电表的使用方法（一）多用电表在使用前，应观察指针是否指电流表的零刻度，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的机械调零螺丝，使多用电表的指针指电流表的零刻度。
（二），使用多用电表进行测量时，要根据测量要求选择正确的档位。
（1）直流电流档：直流电流档的几个档位实际是由同一表头改装而成的几个量程不同的电流表。
（2）直流电压档：直流电压档的几个档位实际是由同一表头改装而成的几个量程不同的电压表。
（3）欧姆档（欧姆表）①使用欧姆档操作要点的口诀：开关扳到欧姆档，估计阻值选量程；正负表笔相碰时，转动旋钮调好零；接入待测电阻后，金属测棒手莫碰；从右向左读示数，阻值还须倍率乘；每次换档都调零，这条牢牢记心中；用完拔出两表笔，选择开关空档停。
多用电表 的原理与使用(精心整理)
多用电表的原理与使用一、多用电表的结构与原理1．欧姆表的构造：如图1所示，欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成．图1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 x2．工作原理：闭合电路的欧姆定律I ＝E R g ＋R ＋r ＋R x当红、黑表笔短接并调节R 使指针满偏时有 I g =R r r g ++ε=中R ε （1）、 当电笔间接入待测电阻R x 时，有 I x =xR R +中ε（2） 联立（1）、（2）式解得 g x I I =中中R R R x + （3） 由（3）式知当R x =R 中时，I x =21I g ，指针指在表盘刻度中心，故称R 中为欧姆表的中值电阻，由（2）式或（3）式可知每一个R x 都有一个对应的电流值I ，如果在刻度盘上直接标出与I 对应的R x 的值，那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻值。
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，这一过程叫欧姆表调零．(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 ＝I g 2时，R x ＝R g ＋R ＋r ，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻．由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的，电阻的零刻度在电流满刻度处。
4、多用电表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．外形如图2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、指针定位螺丝和测试笔的插孔．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）．挡位：如图3所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端．图3二、欧姆表操作步骤1．机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插孔。
多用电表原理
多用电表原理多用电表原理一、概述多用电表是一种电力测量仪器，广泛应用于各种场合的电能计量。
其主要原理是通过对电路中的电流和电压进行测量，计算出所消耗的电能。
二、多用电表的组成1. 机械部分：包括表壳、转盘等部件，用于显示读数。
2. 电路部分：包括测量电流和电压的传感器、信号放大器、数字处理器等部件。
3. 通讯接口：用于将测量结果传输给计算机或其他设备。
三、多用电表的工作原理1. 传感器测量电流和电压多用电表中的传感器主要有两种类型：磁性传感器和霍尔效应传感器。
磁性传感器利用磁场对导体所产生的力来测量电流，而霍尔效应传感器则利用半导体材料在磁场中产生的霍尔效应来测量电流。
在实际使用中，通常会根据需要选择不同类型的传感器。
2. 信号放大与数字处理经过传感器测量后得到的信号需要经过放大和数字处理才能得到准确的读数。
信号放大器主要用于放大传感器输出的微弱信号，使其能够被数字处理器处理。
数字处理器则将放大后的信号进行数字化处理，并通过算法计算出电能的消耗量。
3. 通讯接口传输数据多用电表通常会配备通讯接口，用于将测量结果传输给计算机或其他设备。
通过通讯接口，可以实现对多个电表的集中管理和监控。
四、多用电表的应用场景1. 工业生产：在工业生产中，多用电表可以用于测量各种设备和机器所消耗的电能，从而掌握设备运行情况并进行节能管理。
2. 商业建筑：在商业建筑中，多用电表可以用于测量整栋建筑物的总能耗和各个区域的分项能耗，从而为节能管理提供数据支持。
3. 居民家庭：在居民家庭中，多用电表可以用于测量各种家电和照明设备所消耗的电能，并提供详细的分项统计数据，帮助家庭用户实现节能减排。
五、总结通过上述分析可知，多用电表是一种基于传感器、信号放大和数字处理等技术原理构成的电力测量仪器。
其应用范围广泛，可以用于工业生产、商业建筑和居民家庭等多个场合。
在实际使用中，需要根据具体情况选择不同类型的传感器，并结合数字处理算法进行精确的测量和数据处理，以实现有效的节能管理和减排措施。
专题2.8 多用电表的原理-2019-2020学年高二物理人教版(选修3-1)
第二章 恒定电流第8节 多用电表的原理一、欧姆表1．原理：依据 制成，它是由 改装而成的。
2．内部构造：由 、 和 三部分组成。
3．测量原理如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻R x 时，通过表头的电流g x E I r R R R =+++，改变R x ，电流I 随着改变，每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 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，可分别测量 、 、 等物理量。
2．最简单的多用电表原理图如图甲所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为 使用；接通2时，可作为 使用；接通3时，可作为 使用。
3．外形构造如图乙所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及 ，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被 ，就相当于对应的仪表。
在不使用时，应把选择开关旋到 挡或交流电压最高挡。
闭合电路欧姆定律 表头 电源 可变电阻 R x电压 电流 电阻 电流表 欧姆表 电压表 量程 接通 OFF欧姆表的一些重要结论1．欧姆表的原理如图所示2．刻度标注（1）“0 Ω”标注：当红、黑表笔相接时（图甲），此时被测电阻R x =0，调节调零电阻R ，使表头达到满偏电流，即g gE I r R R =++，这时整个电路中的总电阻为欧姆表的总内阻， R 内=r +R +R g ，因此时R x =0，所以满偏电流I g 处应标注“0 Ω”。
（2）“∞ Ω”标注：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欧姆表刻度的“∞ Ω”点。
（3）其他刻度的标注：当红、黑表笔间接入一个电阻R x 时，如图丙所示，由闭合电路的欧姆定律有xE I R R =+内，每一个电流值对应一个阻值R x ，将电流转换成电阻标度，就将电流表改装成了欧姆表。
3．欧姆表的内阻与中值电阻的关系 由x E I R R =+内可得，当R x =R 内时g 12I I =，指针半偏，通常把此时R x 的值（即表盘中央的刻度）称为中值电阻。
多用电表的原理
欧姆表：根据闭合电
路的欧姆定律制成的
基本元件
•
欧姆表中值电阻及刻度Rx的值对应一个I/Ig的值，这 个值实际意义是唯一决定表针的位置．当I/Ig=1时， 表针指最右端，I/Ig=1/2时，表针指刻度盘中心处， 等等．即每个Rx决定一个I/Ig的值，而每个I/Ig决定一 个表针的位置，如果两个欧姆表有不同的（R+Rg） 的值，同一个Rx就对应不同的I/Ig，即对应不同的表 针的位置．它们的刻度情况就不一样，反之；只有两 个欧姆表的（R+Rg）的值相等．它们的刻度就完全 相同．（可共用一个刻度盘）、欧姆表的（R+Rg） 叫它的中值电阻，也就是中值电阻唯一决定了欧姆表 的刻度盘．中值电阻一经确定，刻度盘的刻度全盘定 局．当Rx的值分别为R中的2倍、3倍、4倍……时， 电流表中的电流I分别为满度电流Ix的1/3、 1/4、 1/5……即电表指针的偏转角度为满刻度时的1/3、 1/4、1/5……当Rx的值分别为R中的1/2、1/3、1/4时， 电表指针的偏转角度分别为满偏时的2/3、3/4、 4/5……所以，欧姆表的表盘的刻度是不均匀的。
（3）电流表和电压表的刻度都是从0到某一确定值，因此，每个表都有确定的量 程．而欧姆表的刻度总是从0→∞Ω．这是否说明所有欧姆表都有相同的刻度？是否欧 姆表不存在量程的问题?不是的．下面会对这两个问题分别进行分析． (4)电流表和电压表在使用时都需要电路连接（即串联或并联），但欧姆表可以不用连 接电路而直接读取其示数。
多用电表表盘
• •
欧姆表的刻度特点与电流表和电压表不同，欧姆表有以下几个显著特点： （1）电流表和电压表刻度越向右数值越大，欧姆表则相反，这是因为Rx越小I越大造 成的．当Rx=∞时，I=0，则在最左端；当Rx=0时（两表笔短接）I为Ig，电流表满刻度 处电阻为“0”在最右端．
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8多用电表的原理
9实验：练习使用多用电表
知识点一多用电表的原理和读数
1．如图L281所示，欧姆表的正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线框内的电路图应是图L282中的()
图L281
图L282
2．多用电表中“＋”孔插________(选填“红”或“黑”)表笔，电流是从该表笔流________(选填“入”或“出”)多用电表的．欧姆表内部电池的正极是接________(选填“红”或“黑”)表笔的．
知识点二多用电表的使用
3．(1)某同学用多用电表测量某一电阻，以下是该同学实验过程中的主要操作步骤．a．将“选择开关”置于如图L283甲所示的位置；
b．将红、黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，进行欧姆调零；
c．按图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图丙所示；
d．记下读数，实验完毕．
甲
乙
丙
图L283
请指出该同学操作中不合理或遗漏的地方，并加以指正．
________________；________________；
________________．
4．某同学用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点；
(2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至电阻挡适当的倍率处．
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．
(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管的正极，将________表笔接二极管的负极，读出电表示数．
(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(选填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤(3)、(4)．
(6)测量完成后，将选择开关拨向________位置．
5．在“练习使用多用电表”的实验中：
(1)用多用电表测某电阻，挡位旋钮指向“×10”挡，读数时发现指针偏转角太大，为使测量结果更加准确，则应改用________挡；
A．×1 B．×100 C．×1000
(2)多用电表使用时间长了，其内部电池的电动势不变，但内阻会明显变大，使用该表测电阻时，仍能够使用“调零旋钮”进行调零，则用该表测得的电阻测量值与电阻的真实值比较将________；
A．偏大B．偏小C．不变
(3)如图L284所示电路，开关闭合后发现灯不亮，欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”，应使用电表的________．
图L284
A．电阻挡B．电流挡
C．交流电压挡D．直流电压挡
6．图L285为一正在测量中的多用电表的表盘示意图．
图L285
(1)如果是用直流电压10 V挡测量电压，则多用电表的读数为________V.
(2)如果是用“×100”欧姆挡测量电阻，则读数为______Ω.
(3)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为______mA.
7．用多用电表“×100”欧姆挡测试三只晶体二极管，其结果依次如图L286中的甲、
乙、丙所示．由图可知，图______中的二极管是好的，该二极管的正极是________端．
图L286
8．图L287为一简单欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流I g＝300 μA，内阻R g＝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．按正确的使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x＝________kΩ.
图L287
9．(1)某同学用多用电表粗略测量一定值电阻R x的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，正确操作后，测量时指针偏转如图L288所示．请你简述接下来的测量过程：
图L288
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．
(2)图L289是一个多量程多用电表的简化电路示意图，已知表头的内阻R g＝200 Ω，满偏电流I g＝2 mA，R3＝96 Ω.当转换开关S旋到位置2时，可用来测量电流，量程为0.1 A，则R1＋R2＝________；当S旋到位置1时，量程比S旋到位置2时________(填“大”或“小”); 当转换开关S旋到位置5时可用来测________，量程为________．
图L 289
8 多用电表的原理
9 实验：练习使用多用电表
1．A [解析] 欧姆表的内部有调零电阻、表头和电源，且电源正极接黑表笔，故选项A 正确．
2．红 入 黑
3．甲图中选择开关应置于“×10”挡，且重新调零 乙图中手不能接触电阻 读数后应将选择开关置于“OFF ”挡或“交流电压500 V ”挡
[解析] 指针读数偏小，应重新选挡让指针指在正中央附近，甲图中选择开关应置于“×10”挡，且重新调零；乙图中手不能接触电阻；读数后应将选择开关置于“OFF ”挡或“交流电压500 V ”挡．
4．(3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF 挡
[解析] 用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行调零，使指针指在最右端零位．为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央．测量完毕后，应将选择开关指向OFF 挡．
5．(1)A (2)C (3)D
[解析] (1)选多用电表“×10”挡测某电阻，读数时发现指针偏转角太大，指针指在中央刻度附近的测量结果更准确，则应改用“×1”挡，选项A 正确；
(2)电池的电动势不变，内阻变大，进行调零后，该表满偏时所有元件的总电阻不变，用该表测得的电阻测量值与电阻的真实值相等，选项C 正确；
(3)用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”，因电路中有电源存在，通常使用直流电压挡，选项D 正确．
6．(1)6.60 (2)800 (3)3.30
7．乙 a
[解析] 二极管的特性是正向电阻很小，反向电阻极大，由图可知，图乙中的二极管是好的．由于电流由a 流向b 时二极管的电阻很小，故二极管的正极是a 端．
8．红 5
[解析] 由I ＝E R g ＋R ＋r ＋R x 及I g ＝E R g ＋R ＋r
，且指针指中央，即I ＝12I g ＝150 μA ，联立解得R x ＝5 k Ω.
9．(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，将指针示数乘以100，即为待测电阻阻值
(2)20049
Ω 大 电压 10 V [解析] (2)将满偏电流I g ＝2 mA 扩程为0.1 A ，扩大倍数为50倍，则R 1＋R 2＝R g n －1＝20049
Ω；当S 旋到位置1时，并联电阻小，扩程倍数大，量程比S 旋到位置2时大； 当转换开
关S 旋到位置5时，串联了分压电阻，可用来测电压，原电流表的内阻r ＝R g n
＝4 Ω，扩程倍数k ＝964
＋1＝25，量程为4×0.1×25 V ＝10 V.。