8 多用电表的原理
1.了解欧姆表的结构和刻度特点。
2.理解欧姆表测电阻的原理。
3.了解多用电表的基本结构。
4.通过实验操作学会使用多用电表测电压、电流和电阻。
重点：1.多用电表的结构和刻度特点。
2.理解欧姆表测电阻的原理。
难点：理解欧姆表和多用电表的制作原理。
一、欧姆表
1．原理
依据_______________定律制成，由_______改装而成。
2．内部构造
由_____、_____和_________三部分组成。
闭合电路的欧姆
电流表
表头
电源
可变电阻
3．测量原理
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___值，就可以从刻
度盘上直接读出被测电阻的阻值。
Rx
二、多用电表
1.用途

共用一个表头，可分别测量_____、_____、_____等物理量。
电压
电流
电阻
2.最简单的多用电表原理图
如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为_______使用，接通
2时，可作为_______使用，接通3时，可作为_______使用。
3.外形构造
如图所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及_____，选择开
关旋到不同的位置时，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相
当于对应的仪表。在不使用时，应把选择开关旋到________挡或
_______________。
电流表
欧姆表
电压表
量程
“OFF”
交流电压最高挡
【判一判】
(1)欧姆表的零刻度线与电流表的零刻度线不重合。( )
(2)欧姆表电阻刻度是不均匀的。( )
(3)使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值比真实值大。( )
(4)用欧姆表测电阻，指针越接近刻度中央误差越大。( )
提示：(1)电流表的零刻度线在表盘最左侧，欧姆表的零刻度线在表盘最右侧，两者不重合，(1)正确；
(2)和电压表、电流表不同，欧姆表电阻刻度是不均匀的，(2)正确；
(3)两手同时分别接触两表笔金属杆，相当于在导体两端并联上一个电阻，测量值比真实值小，(3)错；
(4)用欧姆表测电阻，指针越接近刻度中央误差越小，故(4)错。
探究欧姆表的原理
1.如图所示为欧姆表的原理图，设电源的内
阻为r，可调电阻R1，电流表的电阻为Rg，
待测电阻为Rx，利用闭合电路欧姆定律分析
电路电流I和待测电阻Rx有何关系，并说明是
如何用电流表测量电阻的。
【思路分析】电流计改装前和改装后表头显示的一直是电路中
电流的大小，利用电路中电流值与所测电阻一一对应的关系，
就能在表头上读出红、黑表笔间所接电阻的大小。
提示：由闭合电路欧姆定律得 由公式可以
看出不同的Rx对应不同的电流I，如果在刻度盘上直接标出与
电流I对应的电阻Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测量电
阻的阻值，从而通过测量容易测得的电流，实现了测量较难测
量的电阻，这就是欧姆表的原理。
2.若欧姆表红、黑表笔间接一根电阻可忽略的导线时，表头的
指针指向哪里？此处所标电阻的刻度值应为多大？若红、黑表
笔间直接断开呢？
提示：当红、黑表笔间接一根电阻可忽略的导线时，根据欧姆
定律得 表头的指针指向右端电流最大处，此处
所标电阻的刻度值为零；当红、黑表笔间直接断开时，形不成
闭合回路，电路中没有电流，电流为零，表头的指针指在左端
电流为零处，此处所标电阻的刻度值为∞。
3.若红、黑表笔间接入某一电阻Rx时，表头指针恰好指向满偏
刻度的 处，则Rx多大？此时待测电阻Rx有什么特点？
提示：根据闭合电路欧姆定律得 而
所以Rx=R1+Rg+r，即等于欧姆表的内阻。
【知识点拨】
1.欧姆表中可调电阻R1的作用
当将红、黑表笔直接短接时，调节可变电阻R1可使表头的指针指到满偏。
2.欧姆表红、黑表笔的接法
红表笔插“+”插孔，黑表笔插“-”插孔；红表笔与欧姆表内部电源的负极相连，黑表笔与欧姆表内部电源的正极相连。
3.对中值电阻的三点认识
(1)中值电阻是欧姆表的重要物理量，它是由电流表的满偏电流Ig和电源的电动势E决定的，即
(2)欧姆调零实际上是调节欧姆表内阻使其等于中值电阻，所以中值电阻是欧姆表调零后欧姆表的总内阻，换挡必须重新调零。当测量值在中值电阻附近时较准确。
(3)当中值电阻减小得太多不可进行欧姆调零时，应立即更换电池。
【探究归纳】
欧 姆 表
1.欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律。
2.欧姆表的零刻度线在表盘刻度的最右端，最左端阻值是无穷大，与电流、电压的刻度情况相反。
3.中值电阻：欧姆表的指针指到刻度盘的中央时所对应的待测电阻的阻值。
【典例1】(2012·连云港高二检测)把一个量程为5 mA，内阻
是50 Ω的电流表改装成欧姆表，电池的电动势是1.5 V，经过
调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的 位置时，被测
电阻的阻值是( )
A．50 Ω B．100 Ω C．16.7 Ω D．400 Ω
【思路点拨】
当欧姆表指针指到满偏的 位置时，此时的电流为满偏电流的
利用闭合电路欧姆定律分别求欧姆表的内阻和被测电阻的
阻值。
【解析】选B。由欧姆表改装原理及闭合电路欧姆定律可得
经过调零之后测电阻，当欧姆表
指针指到满偏的 位置时， 得Rx＝100 Ω。
【变式训练】一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表，
调零后用它测500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正
中间，如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测
电阻的阻值为( )
A．1 000 Ω B．5 000 Ω C．150 Ω D．2 000 Ω
【解析】选A。因为电表测500 Ω的标准电阻时指针恰好指在
刻度盘的正中间，由 知，R内=Rx＝500 Ω。则由
知，当指针指在1 mA处时，电流为原来的 被测
电阻阻值为1 000 Ω。
多用电表
图1分别表示电流表、欧姆表、电压表的电路示意图，试把它们组合在一起，在图2的基础上画出最简单的多用电表的电路。
提示：
【知识点拨】
欧姆挡红、黑表笔的电势
用多用电表测量电压、电流时，使表头指针转动的“电源”在外部，电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表。而用欧姆挡测电阻时,使表头指针转动的电源在多用电表内部,此时,电流仍是从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表,所以此时黑表笔电势高于红表笔电势。
【探究归纳】
1.多用电表
一般包括电流挡、欧姆挡、电压挡。
2.电流表的改装原理
由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。
3.电压表的改装原理
由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表。
4.欧姆表的改装原理
将对应Rx的电流刻度值改为电阻值即为欧姆表。
【典例2】如图为一正在测量中的多用电表表盘。
(1)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为_______V。
(2)如果是用“×100 Ω”挡测量电阻，则读数为_______Ω。
(3)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为________mA。
【解析】由题图得：(1)如果用直流10 V挡测量电压，则读数为6.5 V；(2)如果用“×100 Ω”挡测量电阻，则读数为800 Ω；(3)如果用直流5 mA挡测量电流，则读数为3.25 mA。
答案：(1)6.5 (2)800 (3)3.25
【规律方法】
电表的读数方法
在实验中，测量时要按照有效数字的规律来读数，测量仪器的读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位，具体来讲：
(1)最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。
(2)最小分度为“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读。
(3)欧姆表的读数
待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数。为减小读数误差，指针应指在表盘上靠近中间的部分，否则需要换挡，换挡后，需要重新进行欧姆调零。
【变式训练】(2012·乌鲁木齐高二检测)用已调零且选择开关旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图所示的表盘可知被测电阻阻值为________Ω。若将该表选择开关旋钮置于1 mA挡测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为________mA。
【解析】从电阻刻度线可读出电阻值为22×10 Ω＝220 Ω。
测直流电流时，从中间一条刻度线读数，用“0～10”这组数
据，在此“10”代表“1 mA”，故指针指出“4.0”，则电流
为 ＝0.40 mA，注意有效数字位数，所以被测电流为
0.40 mA。
答案：220 0.40
【温馨提示】多用电表能测电路电流、导体两端的电压和电阻的阻值，在一些情况下，还能判断电路的故障，这在高考中已有体现。
【典例】在图示电路的三根导线中,有一
根是断的,电源、电阻R1、R2及另外两根
导线都是好的。为了查出断了的导线,某
学生想先将多用电表的红表笔连接在电源
的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻R1的b端和R2的c端,并观察多用电表指针的示数。在下列选挡中,符合操作规程的是( )
A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡
C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡
【思路点拨】
解答本题要把握以下四点：
(1)电压表的工作原理及使用规则。
(2)电流表的工作原理及使用规则。
(3)欧姆表的工作原理及使用规则。
(4)电路中发生断路和短路时的现象。
【解析】选A。根据题中所给条件，首先判定不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开，故D错误。若选用电压挡，将多用电表的红表笔连接在电源的正极a,将黑表笔连接在电阻R1的b端，如果指针偏转，说明ab间的导线是断开的；此时所测的数据应是电源的电动势6 V，基于这一点，C不能选，否则会烧毁多用电表；如果指针不偏转，说明ab间的导线是好的，而R1与R2之间的导线和R2与电源间的导线其中之一是断开的，再把黑表笔接在c端，如果表头指针偏转，说明R1与R2之间的导线是断开的，否则说明R2与电源之间
的导线是断开的，A正确；若选用电流挡，如果黑表笔接在b
端，表针有示数，则说明R1与电源间的导线是断开的，此时表
头示数 没有超过量程，如果指针不
偏转，证明R1与电源之间的导线是连通的，而R1与R2、R2与电
源之间的导线其中之一是断开的；黑表笔接在c点时，如果表
头指针有示数，证明R1与R2之间的导线是断开的，此时表针示
数 ，超过表的量程，故B错误。