多用電表的使用是高中電學中的一個重要內容,若能把握好有關多用電表的以下五大基礎問題,那么在使用多用電表時會很容易熟練掌握一些使用技巧。
問題一:多用電表的結構
多用電表(如圖1)由上下兩部分組成.上半部分為表盤部分包括機械調零旋鈕和標度盤.下半部分為選擇開關部分,包括歐姆(Ω)旋扭、選擇開關、量程、測試筆插座.
多用電表依靠選擇開關的轉換及量程的選擇,來完成測量直流電壓、電流、電阻,交流電壓等.
問題二:表盤刻度
① 最上面是歐姆檔的刻度,用來測電阻,零刻度在右側,且刻線不均勻.左邊是∞,右邊是零.
② 第二條是測量“直流電壓、直流電流和交流電流”的,且刻線均勻.左邊是零,右邊是250或50或10.
③ 第三條是交流低壓刻線,零刻線在左側,且刻線不均勻.
問題三:多用電表的三大測量
1. 電阻測量
將選擇開關旋至欲測的歐姆檔內,測量步驟如下:
(1)機械調零:測量前要注意多用電表指針是否指在左側的電流零刻度線上,若發現不是,應用螺絲刀輕輕轉動表盤下邊中間的調整定位螺絲,使表針定位在電流零刻度線上.調整后,在測量過程中就不能再動它.
(2)選擇量程:在原理上,利用歐姆檔可測量從0~∞的電阻阻值,由于其刻度線分度的變化是非線性的,且高阻區的刻度較密,而接近零歐姆處又較稀,電阻值都不易讀準,讀數誤差大,所以測量時必須選擇合適的檔,使表頭指針盡可能指在刻度盤中心位置為宜.
(3)電阻調零:讓紅、黑表筆短接,調節歐姆(Ω)旋扭,使表的指針指在電阻“0”處.
(4)進行測量:若指針的偏角太大,說明所選的擋位較大,應換成低倍率的擋位,反之,則要換成高擋位;換擋后再次進行調零.
(5)讀數:指針穩定后才能讀數,讀數時要注意檔位與刻度盤對應,且應將表針示數乘以選擇開關所指的倍數,如轉換開關對準的位置是R×1K,示數×1000是被測電阻的歐姆數.
(6)無量程標度時的讀數:由于多用電表的測量項目和量程比較多,而表盤的空間有限,所以并不是各個項目的每個量程都有專門的標度,有些標度就是屬于共用標度,如表盤的第二行刻度就是交、直流電壓、電流共用的標度.使用直流10V檔測量電壓時,由于直流10V檔沒有專門的標度,只能按“0~250”或“0~50”來讀數,然后再折算成“0~10V”的電壓,譬如當按“0~50”讀數時,將讀數乘以0.2即為測量值.
(7)測量結束:應把開關旋到“OFF”擋,或交流電壓最高擋.
2. 直流電壓測量
將選擇開關旋至欲測量的直流電壓檔,再將測試表筆跨接在被測電壓的兩端.此時多用電表就是一個電壓表,所以測量時應將指針指在刻度為宜.
3. 直流電流測量
將選擇開關旋至欲測的直流電流檔,此時多用電表就是一個電流表,所以測量時應將指針指在刻度為宜.
問題四、使用中的注意事項
1. 測試筆連接正確:在多用電表面板的下半部分的測試筆插孔都標有極性,紅表筆接“+”插孔,黑表筆接“-”插孔,不要接反.
2. 測量擋位選擇正確:包括測量對象(電流、電壓、電阻)的選擇和量程的選擇兩方面.由于多用表測量對象多,量程多,所以在使用時一定要注意檔位及量程的選擇,否則將損壞電表.如在測量電壓時,若選擇電流檔或歐姆檔,以及在測量較大電壓或較大電流時,若選擇用小量程,都有可能將多用電表損壞.為使測量結果準確、可信,測量前應該根據測量對象及其大小粗略估計,選擇相應的檔位.量程的選擇應該使讀數在標尺的一定范圍內.如在測量電流、電壓時應該使指針指在標度盤滿刻度的三分之二以上,在測電阻時,應該使阻值接近標尺中心.
3. 連接正確:測量電流時,多用電表要串聯在電路中,測量電壓時多用電表要并聯在電路中.
4. 歐姆調零:在測量電阻之前或改變量程都要進行歐姆調零,如果“0Ω旋扭”無法使指針達到歐姆零位,說明電池電壓太低,應更換新電池.
5. 測量電阻時不允許在帶電的情況下進行,否則會影響測量結果的準確性,還可能會把多用電表燒壞.測量電阻時也不能用手接觸表筆的金屬部分.電流和電壓量程的切換不得在帶電情況下進行,以免使轉換開關燒壞.
6. 測量未知電壓或電流時,應將量程旋至最大量程檔位,根據指示值的大約數,再選擇適當量程,以免損壞電表和保證測量精度.
問題五、實例分析
【例1】根據試題要求填空或作圖.
(1)在圖2中,S、K、T為三個可調節的部件,現用此多用電表測量一阻值為20 Ω—30 Ω的定值電阻,測量的某些操作步驟如下:
①調節可調部件S,使電表指針停在 位置;
②調節可調部件K,使它的尖端指向 位置;
③將紅、黑表筆分別插入 表筆插孔,筆尖相互接觸,調節可調部件 ,使電表指針指向 位置.
④為了得到準確的測量結果,應讓電表指針盡量指向表盤 (填“左側”、“右側”或“中央”);否則,在可能的條件下,應重新選擇量程,并重復步驟③、④.
⑤測量完成后,將選擇開關拔向 位置.
(2)在用多用電表測量另一電阻的阻值時,電表的讀數如圖3,該電阻的阻值為 Ω.
解析:使用前若多用電表的指針不是指在左端零刻線,應調節部件S機械調零旋鈕,使指針指到左端零刻線;用多用電表測電阻時應將選擇開關打到歐姆檔;使用時將紅、黑表筆分別插在正、負插孔;測量電阻前通過調節歐姆調零旋鈕T進行歐姆調零:將紅、黑表筆短接,調節T,使電流表指針達到右端零刻線處;為使測量結果盡量準確,應使指針指到刻度盤的中間位置附近;測電阻從新選擇量程時,要從新進行歐姆調零;測電阻時的讀數=示數×倍率;
答案:(1)①左端零刻線;②歐姆擋“×1”擋;③正、負,T,右端零刻線,④中央;⑤OFF或交流電壓最高擋;
(2)2×104.
【例2】如圖4所示的電路中,1、2、3、4、5、6為連接點的標號.在開關閉合后,發現小燈泡不亮.現用多用電表檢查電路故障,需要檢測的有:電源、開關、小燈泡、3根導線以及電路中的各連接點.
(1)為了檢測小燈泡以及3根導線是否可以正常工作,在連接點1、2已接好的情況下,應當選用多用電表的 擋.在連接點1、2同時斷開的情況下,應當選用多用電表的 擋.
(2)在開關閉合情況下,若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢,則表明 可能有故障.
(3)將小燈泡拆離電路,寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟.
解析:用多用電表歐姆擋測電阻時必須將其從電路中斷開,在點1和點2已接好的情況下,應選用多用電表的電壓擋測量各器材兩端的電壓;點1和點2同時斷開時,可以用歐姆擋進行測量.在開關閉合時,若測得5、6兩點間電壓接近電源電動勢,可知開關或連接點5、6出現故障.把小燈泡拆離電路后,檢驗小燈泡是否斷路可用多用電表的歐姆擋,調零后進行測量,如果電阻無窮大,說明燈泡是斷路的.
答案:(1)電壓 歐姆
(2)開關或連接點5、6
(3)①將多用電表擋位調至歐姆擋;②將紅、黑表筆相接,檢查歐姆擋能否正常工作;③測量小燈泡的電阻.若電阻為無窮大,表明小燈泡有故障.
【例3】(1998年上海,19)圖5表示用多用電表測電路中電流的實驗,圖中多用表測定的是 (填甲電阻的電流、乙電阻的電流或總的電流),測得的值是 (此時指針剛好與某一刻度線重合).
解析:根據電路可以看出:多用表和乙電阻串聯,它們再和甲電阻并聯.所以測量的肯定是乙電阻的電流.測直流電流對應中間標示“”的刻度線,選擇開關指在量程100mA,應讀0-2-4-6-8-10一組數字(看成0-20-40-60-80-100),此時每一小格為=2mA, 可以讀出的示數為48mA.
(作者單位:陽山縣陽山中學)
責任編校 李平安