淺析多用電表電流的流向

廖振亮

摘 要：多個版本的教材對于多用電表的電流流向無分析，大多數(shù)教輔資料書也僅僅直接給出結(jié)論——多用電筆的電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出，導(dǎo)致學(xué)生對多用電表產(chǎn)生較大的疑問。本文將詳細(xì)分析多用電表在選用不同檔位時電流的流向。

關(guān)鍵詞：多用電表；電流擋；電壓擋；電阻擋；紅進(jìn)；黑出

一、多用電表的原理

圖1是多用電表原理電路，轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“1”“2”兩擋位時測量直流電流，相當(dāng)于電流表；轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“3”“4”兩擋位時測量直流電壓，相當(dāng)于電壓表；轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“5”擋位時測量電阻，相當(dāng)于歐姆表；表頭的正負(fù)極如圖所示。注意，在使用多用電表時，我們規(guī)定黑表筆插入公共端，對應(yīng)多用電表上的“-”插孔，由圖可知，黑表筆與表頭的負(fù)極相連；而紅表筆則與轉(zhuǎn)換開關(guān)S相連，對應(yīng)多用電表上的“+”插孔，無論開關(guān)S撥向哪個擋位，紅表筆都是與表頭的正極相連。接下來逐一分析電流擋、電壓擋、電阻擋的電流流向。

■

1.流電流擋

如圖2，開關(guān)S撥向“1”擋測量外電路的電流，由表頭的正負(fù)極可知，紅表筆應(yīng)與外電路的正極接觸，而黑表筆則與外電路負(fù)極相連，此時多用表測量直流電流電路與外電路（虛線框內(nèi)）構(gòu)成一個閉合回路，分析可得到，電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥向“2”擋時，同理分析將得到相同的結(jié)論。

2.直流電壓擋

如圖3，轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥向“3”擋測量外電路燈泡兩端電壓，紅、黑表筆分別與外電路的正、負(fù)極相連，此時，多用電表測量直流電壓電路與外電路（虛線框）構(gòu)成一個閉合回路，即多用電表與燈泡并聯(lián)后接入電路。分析電流的流向可得到，電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出。開關(guān)S撥向“4”擋時，同理分析將得到相同的結(jié)論。

■

3.歐姆擋

如圖4，開關(guān)撥向“5”擋測量未知電阻R的電阻。與直流電流、電壓擋所不同的是，此時電源內(nèi)置于多用電表中。由圖可知，紅表筆與內(nèi)置電源的負(fù)極相連，黑表筆則經(jīng)過表頭與內(nèi)置電源的正極相連。測量R時，多用電表的電阻擋與電阻R（虛線框）構(gòu)成一個閉合回路，分析電流的流向可得到，電流從黑表筆流出，經(jīng)過電阻R，從紅表筆流進(jìn)。

綜上所述，當(dāng)我們按規(guī)定把黑表筆插入多用電表的“-”插孔，紅表筆插入多用電表的“+”插孔時，無論測量什么量，電流都是從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出，即“紅進(jìn)黑出”。

二、實際運(yùn)用

了解多用電表電流的流向后，在實際應(yīng)用當(dāng)中就可以處理問題了。

1.探究黑箱元件

【例1】：（2010年四川理綜卷）用多用電表探測圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用歐姆測量，黑表筆（與電表內(nèi)部電源的正極相連）接E點，紅表筆（與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連）接F點，阻值很小，但反接阻值很大。那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中 。

■

答案：B

【解析】：紅表筆接F，電阻很小，此時二極管導(dǎo)通，電源電流從黑表筆流出通過二極管從紅表筆流進(jìn)，電流方向E到F，只有B正確。

2.多用電筆測量電阻

【例2】：（2011全國卷1）使用多用電表測量電阻時，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個直流電源（一般為電池）、一個電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端。現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干。實驗時，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空：

儀器連線如圖l所示（a和b是多用電表的兩個表筆）。若兩電表均正常工作，則表筆a為_________（填“紅”或“黑”）色；

■

【解析】：多用電表內(nèi)部的電源正極與黑色表筆連接，電流表正常工作時電流從正接線柱流入，由此可以判定表筆a接內(nèi)電源正極，為黑色。

參考文獻(xiàn)：

[1]李軍.多用電表使用原理分析——中學(xué)物理實驗中多用電表原理及常見問題[J].基礎(chǔ)教育論壇，2013（16）：39-40.

[2]楊建亞.淺談多用電表的使用[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2013（4）.

摘 要：多個版本的教材對于多用電表的電流流向無分析，大多數(shù)教輔資料書也僅僅直接給出結(jié)論——多用電筆的電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出，導(dǎo)致學(xué)生對多用電表產(chǎn)生較大的疑問。本文將詳細(xì)分析多用電表在選用不同檔位時電流的流向。

關(guān)鍵詞：多用電表；電流擋；電壓擋；電阻擋；紅進(jìn)；黑出

一、多用電表的原理

圖1是多用電表原理電路，轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“1”“2”兩擋位時測量直流電流，相當(dāng)于電流表；轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“3”“4”兩擋位時測量直流電壓，相當(dāng)于電壓表；轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“5”擋位時測量電阻，相當(dāng)于歐姆表；表頭的正負(fù)極如圖所示。注意，在使用多用電表時，我們規(guī)定黑表筆插入公共端，對應(yīng)多用電表上的“-”插孔，由圖可知，黑表筆與表頭的負(fù)極相連；而紅表筆則與轉(zhuǎn)換開關(guān)S相連，對應(yīng)多用電表上的“+”插孔，無論開關(guān)S撥向哪個擋位，紅表筆都是與表頭的正極相連。接下來逐一分析電流擋、電壓擋、電阻擋的電流流向。

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1.流電流擋

如圖2，開關(guān)S撥向“1”擋測量外電路的電流，由表頭的正負(fù)極可知，紅表筆應(yīng)與外電路的正極接觸，而黑表筆則與外電路負(fù)極相連，此時多用表測量直流電流電路與外電路（虛線框內(nèi)）構(gòu)成一個閉合回路，分析可得到，電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥向“2”擋時，同理分析將得到相同的結(jié)論。

2.直流電壓擋

如圖3，轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥向“3”擋測量外電路燈泡兩端電壓，紅、黑表筆分別與外電路的正、負(fù)極相連，此時，多用電表測量直流電壓電路與外電路（虛線框）構(gòu)成一個閉合回路，即多用電表與燈泡并聯(lián)后接入電路。分析電流的流向可得到，電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出。開關(guān)S撥向“4”擋時，同理分析將得到相同的結(jié)論。

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3.歐姆擋

如圖4，開關(guān)撥向“5”擋測量未知電阻R的電阻。與直流電流、電壓擋所不同的是，此時電源內(nèi)置于多用電表中。由圖可知，紅表筆與內(nèi)置電源的負(fù)極相連，黑表筆則經(jīng)過表頭與內(nèi)置電源的正極相連。測量R時，多用電表的電阻擋與電阻R（虛線框）構(gòu)成一個閉合回路，分析電流的流向可得到，電流從黑表筆流出，經(jīng)過電阻R，從紅表筆流進(jìn)。

綜上所述，當(dāng)我們按規(guī)定把黑表筆插入多用電表的“-”插孔，紅表筆插入多用電表的“+”插孔時，無論測量什么量，電流都是從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出，即“紅進(jìn)黑出”。

二、實際運(yùn)用

了解多用電表電流的流向后，在實際應(yīng)用當(dāng)中就可以處理問題了。

1.探究黑箱元件

【例1】：（2010年四川理綜卷）用多用電表探測圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用歐姆測量，黑表筆（與電表內(nèi)部電源的正極相連）接E點，紅表筆（與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連）接F點，阻值很小，但反接阻值很大。那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中 。

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答案：B

【解析】：紅表筆接F，電阻很小，此時二極管導(dǎo)通，電源電流從黑表筆流出通過二極管從紅表筆流進(jìn)，電流方向E到F，只有B正確。

2.多用電筆測量電阻

【例2】：（2011全國卷1）使用多用電表測量電阻時，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個直流電源（一般為電池）、一個電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端。現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干。實驗時，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空：

儀器連線如圖l所示（a和b是多用電表的兩個表筆）。若兩電表均正常工作，則表筆a為_________（填“紅”或“黑”）色；

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【解析】：多用電表內(nèi)部的電源正極與黑色表筆連接，電流表正常工作時電流從正接線柱流入，由此可以判定表筆a接內(nèi)電源正極，為黑色。

參考文獻(xiàn)：

[1]李軍.多用電表使用原理分析——中學(xué)物理實驗中多用電表原理及常見問題[J].基礎(chǔ)教育論壇，2013（16）：39-40.

[2]楊建亞.淺談多用電表的使用[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2013（4）.

摘 要：多個版本的教材對于多用電表的電流流向無分析，大多數(shù)教輔資料書也僅僅直接給出結(jié)論——多用電筆的電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出，導(dǎo)致學(xué)生對多用電表產(chǎn)生較大的疑問。本文將詳細(xì)分析多用電表在選用不同檔位時電流的流向。

關(guān)鍵詞：多用電表；電流擋；電壓擋；電阻擋；紅進(jìn)；黑出

一、多用電表的原理

圖1是多用電表原理電路，轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“1”“2”兩擋位時測量直流電流，相當(dāng)于電流表；轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“3”“4”兩擋位時測量直流電壓，相當(dāng)于電壓表；轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到“5”擋位時測量電阻，相當(dāng)于歐姆表；表頭的正負(fù)極如圖所示。注意，在使用多用電表時，我們規(guī)定黑表筆插入公共端，對應(yīng)多用電表上的“-”插孔，由圖可知，黑表筆與表頭的負(fù)極相連；而紅表筆則與轉(zhuǎn)換開關(guān)S相連，對應(yīng)多用電表上的“+”插孔，無論開關(guān)S撥向哪個擋位，紅表筆都是與表頭的正極相連。接下來逐一分析電流擋、電壓擋、電阻擋的電流流向。

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1.流電流擋

如圖2，開關(guān)S撥向“1”擋測量外電路的電流，由表頭的正負(fù)極可知，紅表筆應(yīng)與外電路的正極接觸，而黑表筆則與外電路負(fù)極相連，此時多用表測量直流電流電路與外電路（虛線框內(nèi)）構(gòu)成一個閉合回路，分析可得到，電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥向“2”擋時，同理分析將得到相同的結(jié)論。

2.直流電壓擋

如圖3，轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥向“3”擋測量外電路燈泡兩端電壓，紅、黑表筆分別與外電路的正、負(fù)極相連，此時，多用電表測量直流電壓電路與外電路（虛線框）構(gòu)成一個閉合回路，即多用電表與燈泡并聯(lián)后接入電路。分析電流的流向可得到，電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出。開關(guān)S撥向“4”擋時，同理分析將得到相同的結(jié)論。

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3.歐姆擋

如圖4，開關(guān)撥向“5”擋測量未知電阻R的電阻。與直流電流、電壓擋所不同的是，此時電源內(nèi)置于多用電表中。由圖可知，紅表筆與內(nèi)置電源的負(fù)極相連，黑表筆則經(jīng)過表頭與內(nèi)置電源的正極相連。測量R時，多用電表的電阻擋與電阻R（虛線框）構(gòu)成一個閉合回路，分析電流的流向可得到，電流從黑表筆流出，經(jīng)過電阻R，從紅表筆流進(jìn)。

綜上所述，當(dāng)我們按規(guī)定把黑表筆插入多用電表的“-”插孔，紅表筆插入多用電表的“+”插孔時，無論測量什么量，電流都是從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出，即“紅進(jìn)黑出”。

二、實際運(yùn)用

了解多用電表電流的流向后，在實際應(yīng)用當(dāng)中就可以處理問題了。

1.探究黑箱元件

【例1】：（2010年四川理綜卷）用多用電表探測圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用歐姆測量，黑表筆（與電表內(nèi)部電源的正極相連）接E點，紅表筆（與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連）接F點，阻值很小，但反接阻值很大。那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中 。

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答案：B

【解析】：紅表筆接F，電阻很小，此時二極管導(dǎo)通，電源電流從黑表筆流出通過二極管從紅表筆流進(jìn)，電流方向E到F，只有B正確。

2.多用電筆測量電阻

【例2】：（2011全國卷1）使用多用電表測量電阻時，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個直流電源（一般為電池）、一個電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端。現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干。實驗時，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空：

儀器連線如圖l所示（a和b是多用電表的兩個表筆）。若兩電表均正常工作，則表筆a為_________（填“紅”或“黑”）色；

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【解析】：多用電表內(nèi)部的電源正極與黑色表筆連接，電流表正常工作時電流從正接線柱流入，由此可以判定表筆a接內(nèi)電源正極，為黑色。

參考文獻(xiàn)：

[1]李軍.多用電表使用原理分析——中學(xué)物理實驗中多用電表原理及常見問題[J].基礎(chǔ)教育論壇，2013（16）：39-40.

[2]楊建亞.淺談多用電表的使用[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2013（4）.