《新高二物理暑假精品课程（人教版）》第二十讲 多用电表的原理（原卷版）

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【暑假辅导班】2021 年新高二物理暑假精品课程（人教版）
第二十讲 多用电表的原理
【基础知识 梳理 】
一、闭合电路的欧姆定律
1．描述闭合电路的几个基本物理量
用导线把电源、用电器连接起来就构成了闭合电路，如图所示。
① 内电路：电源内部的电路叫作内电路，其电阻叫作内电阻，通常用 r表示。
闭合电路中，通常用 U内表示 Ir，它是内电路的电势降落，称为内电压。
② 外电路：电源两极之间的外部电路叫作外电路，其电阻叫作外电阻。
闭合电路中，通常用 U外表示 IR，它是外电路的电势降落，称为外电压，也常称
为路 端 电压，简单地记为 U。
2．闭合电路中的能量转化
如图所示，电路中电流为 I，在时间 t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总
和，即 EIt＝I 2
Rt ＋ I 2
rt 。
3．闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和
成反比。
(2)公式：I＝；适用范围：纯电阻电路。
(3)常用的变形公式：E＝U
外＋ U
内或U外＝E － Ir ；适用范围：任何闭合电路。
二、欧姆表
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 Ig
＝。
(2)当红、黑表笔间接入被测电阻 Rx时，根据闭合电路欧姆定律可得，通过表头
的电流 I＝。改变 Rx，电流 I随着改变，因此每个 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。
(3)当不接电阻直接将两表笔连在一起时，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，
此时有 Ig＝，当外加电阻 Rx＝R＋Rg＋r时，电流为 I＝＝Ig 此时电流表指针指在刻度盘中央，该电阻叫中值
电阻。
3．欧姆表的使用步骤
(1)机械调零：欧姆表使用前一定要观察指针是否指在左端电阻∞处，若有偏差，应用小螺丝刀轻旋调
零螺丝。
(2)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时要进行合理选挡，使读数在中值刻度附近，若指针偏转角
度较小，说明待测电阻阻值较大，应选较大倍率的挡位，反之换倍率较小的挡位。
(3)电阻调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处。
(4)测量：将待测电阻与别的元件断开，将红、黑表笔接在被测电阻两端进行测量。
1
注意：不要用手接触表笔的金属杆部分。
(5)读数：将刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即可得到被测电阻的阻值。
(6)若要换挡测量新的电阻，需重复以上(2)～(5)步。
(7)测量完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡，长期不用
时，应将欧姆表中的电池取出。
二、多用电表
1．多用电表的用途及外部构造
多用电表可以用来测量电阻、电流、电压等，并且每一种测量都有几个量程。上半部为表盘，表盘上
有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量功能和量程。
2．多用电表的工作原理
如图所示是简化的多用电表的电路图，它由表头、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量
电路以及选择开关等部分组成，其中，1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端。测
量时，红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，并通过选择开关 S接入与待测量相应的测量端，
使用时电路只有一部分起作用。
3．用多用电表检测二极管
二极管常用半导体材料制成，它有两个极，一个正极，一个负极，符号为
。
当给二极管加上一定的正向电压时，它的电阻值很小，就像一个接通的开关
一样；当给二极管加上反向电压时，它的电阻值变得很大，就像断开的开关一样。
二极管只允许电流沿一种方向通过，这就是二极管的单向导电性。图中符号上箭
头的指向表示允许电流通过的方向，用多用电表测量它的电阻时，正向电阻很小，反向电阻很大。
【 模型 考点剖析】
【考点一】欧姆表的原理（电阻表）
1、构造：主要由表头、可调电阻、电源、红黑表笔等组成。
2、原理：闭合电路的欧姆定律。具体如下：
甲图 乙图 丙图
(1)如图甲所示，当红、黑表笔相接时，相当于被测电阻 。调节 R的阻值，使 ，则
表头的指针指在满偏刻度处，所以刻度盘上指针指在满偏处规定为欧姆表刻度的“0”处；欧姆表的等效内阻
 
G
E
rR
0
红表笔 黑表笔
G
E
rR
0
红表笔 黑表笔
G
E
rR
0
红表笔 黑表笔
x
R
2
为 。
(2)如图乙所示，当红、黑表笔不接触时，相当于被测电阻 。表头没有电流通过，表头的指针不偏
转，此时指针指针欧姆表盘的最左端，规定为欧姆表刻度的“∞”处。
(3)如图丙所示，当在红、黑表笔之间接入被测电阻 时，通过欧姆表的电流为 。不
同的一一对应着不同的I值，而在表盘上又可以直接读出 I和 ，因此欧姆表可以直接读出被测电阻
的阻值。
3、欧姆表的特点：
① 欧姆表的红表笔接表内电源的负极，因此测量电阻时电流要从红表笔流入，从黑表笔流出，即 “红进
黑出”；
② 因为当 时， ；当 时， 。所以欧姆表的“0”刻度线在刻度盘的最右端，刻度
盘的最左端为“∞”刻度线，要从右向左读数；
③根据公式 知，I与Rx不成严格反比例函数关系，因此欧姆表的刻度不均匀，而且越靠近
左端刻度线越密集；（口诀：刻度前疏后密，中间附近读数误差小）
④中值电阻：
欧姆表的中值电阻与欧姆表的内阻相等，即 ，此时指针指在刻度盘正中间，通过表头的
电流也为满偏电流的一半，即 。规律： .
4、欧姆表的使用：
① 机械调零：使用欧姆表前，先用螺旋刀轻轻转动欧姆表的指针定位螺丝，使指针指在零刻度线处；
② 欧姆调零：将两表笔短接，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指在欧姆表的最右端零刻度线处；
③连接待测电阻 Rx，读出刻度盘上的示数 R，注意不需估读，则Rx=kR(k为档位倍率)就是读数结果；
④使用完毕，将选择开关旋到交流电压最高档或“OFF”档。
注意：若指针偏右(偏角过小)，则需要缩小倍率，调换 k值较小的档位；若指针偏左(偏角过大)，则需要
扩大倍率，调换 k值较大的档位。这样操作的目的是为了使指针指针中间附近，减小读数误差。 每一次换
3
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