专题2.8 多用电表的原理-2020届高中物理同步讲义 人教版（选修3-1）

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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Rx时，通过表头的电流，改变Rx，电流I随着改变，每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 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

2、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 Rx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 ”标注：当红、黑表笔相接时（图甲），此时被测电阻Rx=0，调节调零电阻R，使表头达到满偏电流，即，这时整个电路中的总电阻为欧姆表的总内阻，R内=r+R+Rg，因此时Rx=0，所以满偏电流Ig处应标注“0 ”。学科#网（2）“ ”标注：当红、黑表笔不接触时（图乙）相当于被测电阻Rx=，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

3、欧姆表刻度的“ ”点。（3）其他刻度的标注：当红、黑表笔间接入一个电阻Rx时，如图丙所示，由闭合电路的欧姆定律有，每一个电流值对应一个阻值Rx，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可得，当Rx=R内时，指针半偏，通常把此时Rx的值（即表盘中央的刻度）称为中值电阻。4由可知，I与Rx不成简单的反比关系，所以欧姆表的刻度时不均匀的。【例题】如图所示是欧姆表的工作原理图。（1）若表头的满偏电流为Ig=500 A，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阻值填在下表中。电流刻度050 A100 A200 A250 A300 A40

4、0 A500 A电阻刻度0（2）这只欧姆表的总内阻为 ，表针偏转到满刻度的时，待测电阻为 。参考答案：（1）2.7104 1.2104 4.5103 3103 2103 750 （2）3 000 6 000试题解析：（1）对应电流“0”刻度和满偏电流“500 A”的电阻刻度分别为“”和“0”。由闭合电路欧姆定律得，欧姆表总内阻。测量电阻Rx时：，当I=50 A时，Rx=。同理可求出，100 A、200 A、250 A、300 A、400 A时，对应的电阻分别为：1.2104 、4.5103 、3103 、2103 、750 。（2）当表针偏转到满刻度的处时，。1（2018天津市宝坻区高一联考）

5、一个用满偏电流3 mA的电流表改装而成的欧姆表。调零后用它测量500 的标准电阻时，指针恰好在刻度盘的正中间。如果用它测量一个未知电阻时，指针在1 mA处，则被测电阻的阻值为A1 000 B5 000 C1 500 D2 000 2下图是多用电表欧姆挡的原理图，其中电流表的满偏电流为500 mA，内阻Rg=50 W，调零电阻R的最大阻值为30 kW，固定电阻R0=50 W，电池电动势e=1.5 V，用它测量电阻Rx，能较准确测量的阻值范围是A(14) kWB(100400) WC(1040) WD(1040) kW3（2018北京市门头沟区高三综合练习）某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联

6、后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。两支表笔直接接触时，电流表的读数为满偏电流Ig；两支表笔与400 W的电阻相连时，电流表的读数为Ig/3。以下说法正确的是A该测量电阻装置的内阻200 W，图中A接黑表笔B该测量电阻装置的内阻200W，图中A接红表笔C该测量电阻装置的内阻400W，图中A接黑表笔D该测量电阻装置的内阻400 W，图中A接红表笔4使用多用表欧姆挡测电阻，下列说法中正确的是A测量电阻前，要使红黑表笔短路，调节调零电阻使指针指示电流为零B红表笔插入“+”接线孔，它接的是表内电池的正极 学科网C用“10”挡测量时，表针偏转过大，可改换“100”挡并重新调零表

7、针D偏角越大，对同一量程来说，所测的电阻越小5（2018北京平谷区高三一模）某同学学习了欧姆表原理后，想自己设计并改装一个欧姆表。他手上有如下器材：量程100 A、内阻500 的电流计；电动势1.5 V的一节干电池；滑动变阻器、电阻箱和若干定值电阻。他设计的电路如图甲所示，实验时他将两表笔短接，电流计指针满偏时，他计算出电路中的总电阻为15 k，然后他将一个10 和20 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

8、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 的电阻，n的取值最合适的是An=10 000 Bn=1 000Cn=100 Dn=106实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似。现将多用电表选择开关拨到“100”挡，分别测它们的正、反向电阻加以鉴别：测甲元件时，R正=R反=0.5 k；测乙元件时，R正=0.5 k，R反=100 k；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 k，接着读数逐渐增大，最后停在100 k上。则甲、乙、丙三个元件分别是A电容器、电阻、二极管B电阻、电容器、二极管C电阻、二极管、电容器D二极管、电阻、电容器7（2018北京市门头沟高

9、三一模）某学生在练习使用多用电表之前，她认真分析了欧姆表的原理电路图（见图甲）。她做的几个练习使用多用电表的电路如图乙所示，下列说法中错误的是A图1中多用电表选择开关应该是直流电压档B图2中多用电表选择开关应该是直流电流档C图3中多用电表测二极管电阻时，指针几乎不偏转D图4中多用电表选用欧姆档，可以给电容器充电8如图所示为J0411多用电表示意图。其中A、B、C为三个可调节的部件。某同学在实验室中用它测量一阻值约为13 k的电阻。他测量的操作步骤如下：（1）调节可动部件_，使电表指针指向_。（2）调节可调部件_，使它的尖端指向_位置。（3）将红黑表笔分别插入正负插孔中，笔尖相互接触，调节可动部

10、件_，使电表指针指向_位置。（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数。（5）换测另一阻值为2025 k的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“1 k”的位置，此时还必须重复步骤_，才能进行测量，若电表读数如上图所示，则该待测电阻的阻值是_。9（2018百校联盟高考名师猜题保温金卷）某探究小组进行“练习使用多用电表”的实验，请帮他们完成下列几个问题。（1）如图甲是多用电表的刻度盘，当选用量程为050 mA的电流挡测量电流时，表针指示图示刻度，则所测电流为_mA；当选用量程为0250 V的电压挡测电压时，其示数为_V。（2）图乙是图甲中多用电表的简化电路图，测当转换开关S旋转到位置3时，可

11、用来测量_；转换开关接2时，多用电表为一个倍率为“10”的欧姆表，若图甲中E为该量程对应表盘刻度的中间位置，刻度值为15，则欧姆表内阻为_；若表头A的满偏电流为50 mA，则乙图中电源的电动势为_V。（3）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将一个二极管的两极分别记做a和b，红表笔接a端、黑表笔接b端时，表针几乎不转；红表笔接b端、黑表笔接a端时，表针偏转角很大。则该二极管的正极是_（填“a”或“b”）端。学科￥网10（2018河南中原名校高二第三次联考）某人把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两只测量表笔，做成了一个测量电阻的装置。两只表笔直接接触时，电流表读数是4 mA，两只表笔

12、与200 的电阻连接时，电流表读数是3 mA。现在把表笔与一个未知电阻连接时，电流表读数是2mA，则该未知电阻阻值是A600 B1 200 C300 D200 11如图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R3R4，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 AS与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大BS与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大CS与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大DS与5连接时，多用电表就成了欧姆表12（2018山东省普通高中学业水平考试）某同学用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻

13、值，它的欧姆挡有“1”、“10”、“100”、“1 k”的四个挡位。当选择开关置于“l”挡进行测量时，指针指示位置如图所示，则其电阻值是_。如果要用这只多用电表测量一个阻值约为200 的电阻，为使测量结果比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_。13（2016上海卷）在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中（1）（多选题）用多用表测电流或电阻的过程中A在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测（2）测量时多用表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10 V”挡，其

14、读数为 V；若选择开关处于“10”挡，其读数为 200 （选填“大于”、“等于”或“小于”）。14（2015上海卷）如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流0.5 mA、内阻10 ；电池电动势1.5 V、内阻1 ；变阻器阻值05 000 。（1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V刻度的，当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 时仍可调零。调零后阻值将变_（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为300 ，则这个电阻的真实值是_（2）该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）1A【解

15、析】当调零时，可知，当指中间时。当测量一个未知电阻时，；由上式联立可知，故A正确。4AD【解析】测量电阻前，要使红黑表笔短路，调节调零电阻使指针指示电流为零，选项A正确；红表笔插入“+”接线孔，它接的是表内电池的负极，选项B错误；用“10”挡测量时，表针偏转过大，可改换“1”挡并重新调零表针，选项C错误；根据欧姆表的表盘特点，偏角越大，对同一量程来说，所测的电阻越小，选项D正确。【名师点睛】本题考查了欧姆表的使用方法；要注意欧姆表使用前要进行机械调零，红表笔接电源负极，指针偏角大，说明阻值小，要换小倍率，且重新调零。学科网5B【解析】由于要测量阻值约20 的电阻，测量结果才比较准确，则有，干路

16、电流，流经电流计电流，所以，故n的取值最合适的是1 000，故ACD错误，B正确。6C【解析】甲元件的正、反向阻值相等，说明甲元件为电阻；二极管的特点是正向电阻较小，反向电阻很大，故乙元件为二极管；电容器的特点：在与电源突然接通时，对电容器充电，指针偏角较大，稳定后电容器为断路，指针偏角较小，故丙元件为电容器。选项C正确。7C【解析】图1测量灯泡两端电压，故选择开关应该是直流电压档，A正确；图2为测量电路电流，所以选择开关应该是直流电流档，B正确；图3中测量二极管的正向电阻，在合适的档位指针会发生偏转，C错误；图4中多用电表选用欧姆档，有电源接在电容器两端，故可以给电容器充电，D正确。8（1）

17、A 左边零刻度处 （2）B “100”的倍率挡 （3）C 右边最大刻度 （5）（3）22 k（1）使用多用表测量电阻时应先机械调零，即调节可动部件A，使指着指向左边零刻度线处。（2）机械调零完毕后，还需要选择适当的欧姆挡，使得实验中指针指向刻度盘的处，因为被测阻值大约为13 k，所以应选择“100”的倍率挡。（3）然后进行欧姆调零，即将两表笔短接，调节可动部件C，是电表的表针指向右边最大处。（5）当重新选择欧姆挡后，还需要进行欧姆调零，即重复步骤3，从表中可读出该电阻阻值为22 k。10A【解析】由题意，根据闭合电路欧姆定律，则有：E=I1（Rg+R+r）=0.004（Rg+R+r），E=I2

18、（Rg+R+r+200 ）=0.003（Rg+R+r+200 ），把Rg+R+r看成一个总电阻R总，则由上面两式可得：E=2.4 V，R总=600 ；电流为2 mA时，有E=I3（R总+ Rx）=0.002（600 +Rx），解得：Rx=600，故A正确，BCD错误。11AD【解析】S与1或2连接时，电阻与表头G并联，变成了电流表，并联电阻越小，电阻分流越大，量程越大，因此接1时量程较大，A正确，B错误；S与3或4连接时，电阻与电表串联，变成了电压表，串联电阻越大，电阻分压越大，量程越大，因为，所以接4时量程大，故C错误；S与5连接时，有电源，为欧姆表，D正确。1212.0 10用“1”挡测电

19、阻，由图示可知，待测电阻阻值为12.01=12.0 ；测约为200 的电阻，应选择“10”挡，换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻阻值。【点睛】本题考查了欧姆表读数、欧姆表使用注意事项，欧姆表指针示数与对应挡位的乘积是欧姆表示数；使用欧姆表测电阻，应选择合适的挡位，使指针指在表盘中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零。13（1）AD （2）5.4 小于（1）多用电表测量电阻时，更换倍率后都必须重新进行欧姆调零，选项A正确；测量电流前需要进行机械调零，更换量程时不需要进行再次调零，选项B错误；在测量未知电阻时，必须先用电压表测试电阻内是否带有电源，再大致估计电阻大小选择大致倍率，故选项

20、C错误；在测量未知电流时，必须选择电流最大量程进行试测，避免电表烧坏，故选项D正确。（2）若选择开关处于“10 V”挡，则电表的最小刻度为0.2 V，此时读数为5.4 V；若选择开关处于“10”挡，欧姆表的中央刻度为15，此时指针指示未知但小于15，所以读数应该小于150 ，故小于200 。【方法技巧】会规范使用多用电表，能正确读出多用电表的示数，是解决本题的关键，在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和正确使用。（2）该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 的电池，调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确，因为电源的内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消。【名师点睛】 本题考查多用电表欧姆挡的工作原理，解答本题要求熟练闭合电路欧姆定律的应用，掌握多用表的原理。