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。
高中物理学案：多用电表的原理实验：练习使用多用电表含解析
8多用电表的原理9 实验:练习使用多用电表一、欧姆表1．原理：依据闭合电路的欧姆定律制成，它是由电流表改装而成的．2．内部构造：由表头、电源和可变电阻三部分组成．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I g＝错误!,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．电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端？提示：当所测电阻R x＝0时,电流表中的电流最大，为表头的满偏电流．二、多用电表1．用途：共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量．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．3．外形构造如图乙所示(把图上内容补充完整），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,应把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡．多用电表在使用完毕后，为什么将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡？提示：原因有二：一是为了断开表内电源电路，以防电源放电，损坏电源；二是为了在使用不当时保护电表。
考点一欧姆表测电阻的原理1．原理如图所示欧姆表测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律,所以通过表头的电流为:I＝错误!，R x与电流I一一对应,故可以将表盘上的电流值改为电阻值, 就可以从表盘上直接读出电阻的数值，这样就制成了一个欧姆表．其中，R也叫调零电阻,R＋R g＋r为欧姆表的内阻．2．刻度标注1使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小，测量电阻值越大.2流过欧姆表的电流是自己内部电源提供的，流过电压表和电流表的电流是外电路的电源提供的。
【例1】如图所示是欧姆表的工作原理图．（1）若表头的满偏电流为I g＝500 μA,干电池的电动势为1。
高中物理课件-第八节 多用电表的原理
一、欧姆表
1.工作原理: 闭合电路欧姆定律
2.内部构造：由表头、电源和滑动变阻器三部分组成
3.测量原理：如图所示，当红、黑
表笔间接入被测电阻Rx时，通过表
头的电流为
I
E
Rg r R Rx
+
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。
指针式多用电表
见课本P66
数字式多用电表
二、多用电表
G
R1
R2
2
1
3
+A
-B
G
R1
R2
2
1
3
+A
-B
思考：
多用表当作欧姆表使用时，电源该如何接入电表中？
二、多用电表
G
R1
R2
2
1
3
+A
-B
G
R1
R2
2
1
3
+A
-B
思考： a b
多用表当作欧姆表使用时，电源该如何接入电表中？
二、多用电表
G
R1
R2
2
1
3
+A
-B
G
R1
R2
2
1
3
+A
-B
思考： a b
多用表当作欧姆表使用时，电源该如何接入电表中？
二、多用电表
G
R1
R2
G
R1
R2
2
1Rx
2
1
3
+A
-B
Rx
思考：
多用表当作欧姆表使用时，电源该如何接入电表中？
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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在识别电阻挡和电压挡电路时，可以把虚线框 内的电路当成一个电流表。
11、.开2为关电S调流到表1、
E
E
32、、43为、欧4、姆5表、6 5个、位6为置电时压电表表分
别测的是什么?
234 5
1
6
A
B
2电.在流测：量1大电流或 电中电压 哪压时 个：两 位6大个 置位 的置 量 程比较大?
指
数
针
字
式
(3)根据题给条件可得R1+R2= Ω,R4= Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1” 相连的,则多用电表读数为 ;若此时B端是与“3”相连的,则读数 为 ;若此时B端是与“5”相连的,则读数为 。(结果均保留3位有 效数字)
答案:(1)黑 (2)B (3)160 880 1.10×103Ω 2.95 V
(4)1.47 mA
1.多用电表测电阻的测量原理：
闭合电路欧姆定律 2.欧姆表盘刻度的原理
①原理:
I
=
E Rx +
R内
Rx与I是一一对应
刻度线不均匀
②满偏电流对应RX 为0
③半偏电流对应 RX R内
④电流为0对应电阻为∞
3.多用电表的结构和功能
R中
R内
E Ig
1.(多选)如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为 Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则 下列说法中正确的是( ABD） A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的 B.接表内电池负极的应是红表笔 C.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端 D.调零后刻度盘的中心刻度值是r＋Rg＋R
欧姆表的内阻，即 R 内＝Rg＋r＋R0＝IEg＝5×11.50－3 Ω＝300 Ω
当电当当流电电流为流为34为I34gIg时时时，，，有有有4343IIgg＝＝RR内＋E内即＋ER：x，Rx即，：即：
R 内＋Rx＝34IEg＝400 Ω，故 Rx＝100 Ω.。
3.（多选）关于多用电表表面上的刻度线，下列说法 中正确的是( ABC) A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的， 可以共用同一刻度 B．电阻刻度是不均匀的 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．欧姆挡的零刻度在刻度线的左端
(5)电流任意刻度 对应待测 电阻为多少？
Rx
E I
R
150
35 Ω
欧姆表
∞
1.结构: 欧姆表由电流表G、
电池、调零电阻R，刻度盘和
红、黑表笔组成。
如图，就电路部分而言，在
欧姆表内部是电流表、电池、
I
调零电阻三者串联而成，在
欧姆表外部，接上被测电阻
Rx
后，与欧姆表内部电路一起
组成闭合电路。
2.原理：闭合电路欧姆定律 (电阻测量转换为电流测量)
2.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内装一节干电 池，电动势为1.5V，那么该欧姆表的内阻为_3_0_0_Ω， 待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度 的 3 处，则待测电阻的阻值为__1_0_0_Ω。
4
【解题关键】利用闭合电路欧姆定律来求解。
解析：将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻
值，当电流满偏时 Ig＝Rg＋Er＋R0
出的电阻值R′，与被测电阻的真实值相比（ Ｂ ）
A．R′=R
B．R′>R
C．R′<R
D．无法确定
镜子只能照出你的外貌,而生活却能洞察你 的心灵。
（ B）
A.30 kΩ～80 kΩ B.3 kΩ～8 kΩ C.300 Ω～800 Ω D.30 Ω～80 Ω
【探究二：多用电表的原理】
问题:电压表、电流表和欧姆表都有一个表头，能不能让它们共
用一个表头制成一个多用电表呢?
A A
BA
A R1
A R2
BA
B
+A -
R2
R1
2
1
3
A
B
请完成简单的多 用电表的电路图
4.如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、 负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应 是图中的( A )
解析：红表笔接内部电源的负极，且内部电阻为可 变电阻用以欧姆表调零，则选项A正确。
５.一个多用电表的电池已使用很久了，表内电池的
电动势有所下降而内阻明显增大。但是转动调零旋钮
时，仍可使表针调至零欧姆刻度处，用这只多用表测
Ig=
E Rg+ r +
R
E
I=0
Ix= Rg+ r + R+ Rx
欧姆表内阻 R内=Rg+r+R=R中 中值电阻
3.刻度:
观察欧姆表表盘
刻度特点:
1∞K250000 1005040 3020 1510 NhomakorabeaΩ
5
0
Ω
? (1)零刻度在右边，左边为
无限大。
? (2)刻度不均匀,左边密、
右边稀。
(3) 刻度顺序与电流表、 电压表的刻度顺序相反。
I
Rg
r
E R1
RI
1.5 150
R
R1
解得 R (1.5 150)
I
中值电阻
【互动探究】如何将电流表的表盘刻度改成欧姆表表盘
(1)电流10mA刻度对应待测电阻为__0____ (2)电流0刻度对应待测电阻为___∞___
(3)电流5mA刻度对应待测电阻为_1_5_0__Ω_ (4)电流3mA刻度对应待测电阻为_3_5_0__Ω_
功能。
【探究一：将电流表改装成欧姆表的原理】
探究情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω, 电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表的电阻Ｒｇ＝7.5Ω, A、B为接线柱。
问题1：用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1 调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
分析：I
Rg
E r
R1
式
多
多
用
用
电
电
表
表
【互动探究】1.说一说指针式多用电表的基本构造。 2.多用电表可以有哪些用途?怎样使用?怎样读数?
指针
多用电表的外观及部件名称识别
欧姆表刻度盘
电阻 倍率 选择
OFF挡
直流 电流 量程
直流电压量程选择
直流电流、电压 表刻度盘
红
黑
交流电压
表
量程选择
笔
多用电表
温馨提示： 使用多用电表前应该调整“ 指针定位螺丝 ”，使 指针指到零刻度。在不使用电表时，应将旋转开关 旋到 OFF 挡或 交流电压 最高挡。
R1
R1
E Ig
Rg
r
( 1.5 7.5 0.5) 0.01
142
问题2：调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个
150Ω的电阻R,电流表指针指着多少刻度的位置?
I2
Rg
r
E R1
R2
1.5 7.5 0.5 142 150
A
5mA
问题3：如果把任意电阻R接在A、B间,
电流表读数I与R的值有什么关系?
(1)图(a)中的A端与 (选填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是
(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻 “0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
∞
Rx
Ix =
E Rg+r+R+Rx
=
E R内+Rx
Rx=
E Ix
-R内
4.优缺点:
∞
优点：测量方便
缺点：若电池用久了，电 动势会变化，产生的误差较 大，只能粗略测量电阻。
Rx
对点训练１.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rg=100Ω，调零 电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电池电动 势E=1.5V。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是
8 多用电表的原理
请观察修车师傅用的是什么仪表，测的是什么电学 物理量，其工作原理是怎样的？
【知识回顾】 1.如何把电流表改装成电压表?
分压电阻
Ig
Rg
R
Ug
UR
I
U
分流电阻
IR R Ig Rg
Ug
Ig
V
I
A
U
Ug
2.如何把电流表改装成量程较大的电流表?
1. 理解欧姆表和多用电表的测量原理。 (难点) 2.了解欧姆表的内部结构和刻度特点。 (难点) 3.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量
数字式多用电表
对点训练2. (2017·全国卷III)图(a)为某同学组装完 成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、 R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头Ⓖ的满偏电 流为250 μA,内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关,A 端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个 挡位为:直流电压1V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和 2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。