淺談萬用表使用中的“十個為什么”

摘 要：萬用表是高中物理教學中常用的電學儀表，有多項功能，且結構簡單，使用方便。但學生日常使用時因原理不清或不注意儀器的一些功能，導致經常出現錯誤，本文重點介紹萬用表使用時要注意的“十個為什么”。

關鍵詞：萬用表； 使用

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）09-021-001

萬用表是高中物理教學中常用的電學儀表，有多項功能，且結構簡單，使用方便，使用時要注意以下的“十個為什么”。

1.萬用表的電阻刻度值大小為什么與電流刻度值大小相反？

歐姆檔內部結構如圖1，由閉和電路的歐姆定律，I=■令R中=Rg+R+r，則I=■，因為I越大，Rx越小，反之I越小，Rx越大，所以在滿偏電流Ig處Rx=0，在I=0處Rx=∞，所以歐姆檔的刻度值大小與電流刻度值的大小正好相反。

2.使用萬用表的歐姆檔時為什么每次換檔都要調零？

一方面由于長期使用電池老化，使得E、r都發生變化，更主要的原因是因為使用不同的檔位時接入歐姆檔的總內阻即中值電阻R中發生變化，如果不調零，則表針不能回到零歐姆處，如果直接測量，必然不準確，因此必須調零。

3.萬用表歐姆檔的刻度值為什么不均勻？是如何標度的？

由I=■，因為Rx與I既不成正比也不成反比，所以刻度不均勻。

由I=■當Rx=R中時I=■Ig，當Rx=2R中時，I=■Ig，當Rx=3R中時，I=■Ig……

當Rx=nR中時，I=■Ig。反之，當Rx=■R中時，I=■Ig，當Rx=■R中時，I=■Ig，當Rx=■R中時，I=■Ig……當Rx=■R中時，I=■Ig，

若R中=40Ω，表盤刻度如圖2所示。

4.用萬用表的歐姆檔測電阻時，為什么要盡可能利用標尺的中間部分？

對于歐姆檔，由于它的總電阻等于標尺的中值電阻R中，用微分法導出相對誤差公式：

■=■[■+4]

由此可知：當Rx=R中時相對誤差最小，當Rx=2R中或Rx=■R中時，■=11.3%，當Rx=4R中或Rx=■R中時，■=15.6%。

所以為了得到較準確的測量結果，應盡可能利用標尺的中部，一般利用■R中-5R中這個范圍。

5.為什么萬用表的正接線柱（紅表筆）接電池的負極、負接線柱（黑表筆）接電池的正極？

因為萬用表無論測電流、電壓，電流都從“+”入“-”出，同樣為了使用方便，測電阻時電流也從“+”入“-”出，這樣正接線柱（紅表筆）必須接電池的負極，負接線柱（黑表筆）必須接電池的正極。

6.測量電阻時表針偏轉太大為什么要換小量程，表針偏轉太小為什么要換大量程？

因為不偏轉時表針停留在左測電阻“∞”處，如果測電阻時偏轉越大，表示Rx越小，為減小誤差，應換小量程；反之，如果測電阻時偏轉越小，表示Rx越大，為減小誤差，應換大量程。

7.測量電阻時為什么不能用兩手捏住電阻的引線？應該怎樣做？

因為用兩手捏住電阻的引線所測的阻值不再是Rx阻值，而是人體電阻與Rx的并聯電阻值，特別在Rx很大時誤差更大。

正確做法是：用一只手拿住電阻的中間的絕緣部分，另一只手拿筷子一樣拿住兩只表筆的絕緣部分，使兩表筆分別接觸Rx兩端然后讀數。

8.測量電阻時為什么要與別的元件斷開？

與7道理相同，如果不斷開所測的不是Rx阻值，而是兩接觸點之間的總電阻。

9.測量電阻時為什么要與電源斷開？

如果不斷開一種可能是損壞萬用表，即使不損壞所測得的數值也沒有任何意義。

10.萬用表使用完畢存放時為什么要把開關旋到交流電壓最高檔（或OFF）檔？

這樣做的目的是防止以后使用時操作錯誤燒壞電表，（例如拿起來不看檔位就去測交流電源電壓）。