第4章 第3节　科学测量：用多用电表测量电学量—2020-2021学年【新教材】鲁科版（2019）高中物理必修第三册讲义

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第3节　科学测量：用多用电表测量电学量
学习目标：1.[物理观念]知道欧姆表的内部结构，测量原理以及刻度特点，了解测
量时读数方法，能解释相关物理问题。2.[科学思维]能够使用多用电表测量电压、电流
及电阻，并能正确读数。进一步理解闭合电路欧姆定律，学会解决相关问题并会计算。
3.[科学探究]掌握用多用电表测电压、电流和电阻的操作步骤，能够分析实验数据，会
分析实验误差，提升实验数据能力和交流讨论能力。4.[科学态度与责任]通过学习多用
电表的构造、原理及使用，体验科学技术对人类进步的巨大作用，培养爱国爱科学的
热情，激发学习兴趣。
一、认识多用电表
1．构造
多用电表的核心是一只直流灵敏电流计
G ，即“表头”。表头与电阻、选择开关
等组成不同的测量电路。
2．多用电表测直流电流、电压的原理
(1)表头与电阻串联组成测直流电压的分压电路。
(2)表头与电阻并联组成测直流电流的分流电路。
3．欧姆表测电阻的原理
(1)原理：依据闭合电路欧姆定律制成，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。
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
I＝，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。当 Rx＝r＋Rg＋R时，指针指向刻度盘正中央， 这 时 Rx的
电阻被称为中值电阻。
4．多用电表的外形图
注意：用多用电表测电阻时，要注意读数乘以倍率才是所测电阻的数值。
二、用多用电表测量电学量
1．实验目的
(1)用多用电表测量电路元件的电压值。
(2)用多用电表测量电路元件的电流值。
(3)用多用电表测量电阻的电阻值。
2．实验器材
多用电表、不同阻值的电阻、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线等。
3．实验原理与设计
多用电表的核心是一个直流灵敏电流计 G，即表头。表头与电阻、开关等组成不
同的测量电路。
如图所示是一种测量直流电流、电压和电阻的多用电表原理示意图。
多用电表原理示意图
用多用电表测直流电流和电压的原理，实质上就是我们学过的 分流和分压原理。
在图中，若将选择开关拨至触点“1”或“2”，可构成不同量程的电流表；若将选择
开关拨至触点“3”或“4”，可构成不同量程的电压表；若将选择开关拨至触点
“5”，可构成欧姆表。在图中，R6为可变电阻，R′(即R5＋R6)称为调零电阻。
4．实验步骤
(1)用多用电表测量电路元件的电压值
① 按如图所示电路图连接实验器材，给小灯泡供电。
② 观察多用电表指针是否在零刻度。若不在零刻度，则用螺丝刀转动机械调零旋
钮，使指针停于左端零刻度。
③ 将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，使其量程大于小灯泡两端电压的估计
值。
④ 将两表笔分别接触灯泡两端的接线柱，读出小灯泡两端的电压。
(2)用多用电表测量通过电路元件的电流值
参照(1)中电路图，写出用多用电表测量小灯泡工作时电流值的实验步骤，并完成
相关操作。
(3)用多用电表测量电阻的电阻值
① 检查多用电表指针是否仍在左端零刻度。
② 估测待测电阻的电阻值，将多用电表的选择开关旋至合适倍率的欧姆挡。
③ 将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处。
④ 将表笔搭在待测电阻两端，读取被测电阻的阻值。通常电阻上的标称值与测量
值之间有误差，算出对应的相对误差。
⑤ 实验完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置或交流电
压最高挡；若长期不用，应取出电池。
5．多用电表使用的注意事项
(1)测量前，先机械调零，再将红、黑表笔分别插入正、负测试笔插孔。
(2)测量时，应把选择开关旋到相应的测量项目和量程上，读数时，要读跟选择开
关的挡位相应的刻度盘上的示数。
(3)测电流、电压时，选择恰当的量程，使指针应偏转到满刻度的以上。
(4)测电阻时，先估测电阻阻值，将选择开关拨到适当倍率，将红、黑两表笔短接，
调节欧姆调零旋钮，使指针恰好停在“电阻挡”刻度线的零刻度处，然后将红、黑表
笔搭在电阻两端，读取表盘指针所指电阻挡刻度线的示数，电阻值等于示数乘以倍率。
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