浅谈初中物理教学中的万用表

杨美菱

摘要：为了方便学生能更好的了解使用用于检测家用电子仪器，通讯电子仪器，学校实验室等的万用电表，本文从万用表的基本原理、组成以及结构特征三方面对万用表进行了详细阐述。并且从使用安全考虑出发，讲了使用时的注意事项。

关键词：表头；指针；准确度；万用表

Abstract：In order to facilitate students to better understand the use of household electronic instruments， communication electronic instruments， school laboratories， etc.， this paper from the basic principles of multimeter， The composition and structural characteristics of the multimeter are described in detail. And from the use of safety considerations， the use of the points for attention.

Key words： the head； pointer；accuracy

一、引言

在設计和制作简易万用表的过程中，主要研究了指针式万用表的内部结构设计和组成它的方法。然而对万用表进行不同的分档设计，有着不同的使用规则和精准度；选用不同的电阻元件材料以及电路的各个元件的规格，所设计出的万用表也是不同的。在之前有的人对万用表的检修技巧和方法用实验的方法做了研究有的人对指针式万用表的各个档位的测量技巧进行了研究 ，也有人对万用表的测量灵敏度做了研究，现在我就对物理教学中的万用表进行浅谈分析。

二、万用表的应用

（一）万用表的基本工作原理。

在明白这个表最基本的工作原理之后才能进行相应的设计，最后对万用表的工作原理进行一个简单阐述，如图1所示。

图1 指针式万用表最基本的的工作原理

档位开关的旋钮为SA，VD为二极管，当测量交流电路电压时，SA旋至交流电压档，VD进行整流，整流之后再由 R3限流，由表头显示；

当测量直流电路的电压时，SA旋至直流电压档，若要表头显示出来，只需 R2限流；若测量直流电路电流，不用R2的限流和VD的整流，表头就可以显示出来。

若要测量电阻，则要内部电池充当电源，其原因是外部无电流流入。

（二）万用表的组成。

1.表头。用作表头的是一只精准度灵敏度均高的磁电式直流电流表，它的性能基本上决定着万用表的主要性能指标。表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值表示的是表头的灵敏度，灵敏度越高，电流值越小。表头上有四条刻度线，从上至下去看，第一条刻度线表示电阻值。第二条刻度线表示交、直流电压和直流电流值（量程在除交流 10V以外的其它位置）。第三条刻度线表示交流电压值（量程在交流10V）。第四条刻度线标dB音频电平。

2.测量线路。各种被测量的线路，被万用表转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，电阻、半导体元件及电池组成了测量的线路。经分流、整流、分压等的处理，将送入表头进行测量的电流统一转换成了一定量限的微小直流电流。

3.转换开关。转换开关的切换可以实现万用表中各种测量种类及量程的选择。活动触点和固定触点是转换开关里面有的，闭合固定触点和活动触点时电路接通。转换开关和其他结构比较起来是不一样的，通常转换开关有几十个掷和多个刀，刀与刀之间也是相互同步联动的，某些活动触点与固定触点的闭合可以用旋转“刀”的位置来完成，要测量电路被相应的接通。

（三）万用表的结构特征。

万用表有着磁电系整流式表头，整体的形状小巧，设计环环相扣，结实的构架，便于移动和携带，零部件的处理也十分精细，使用非常好的部件材料来制作，使用起来是方便的。特此总结以下特点：

（1）高灵敏度的表头，其性能很稳定；（2）线路部分保证耐磨、可靠、便于维修；（3）使用硅二极管和0.5 A的保险丝来保护整个电路；（4）在设计上对档位的分划做了细致的考虑；（5）选用2#干电池在低电阻档，使得它寿命长、容量大；（6）为了便于携带和读数设计提把。

三、万用表的使用时的注意事项

（1）当测量时，为了保证做实验时的安全与测量的准确性，要求做实验时手不能触摸表棒的金属部分。当测量电阻时，如果金属部分被手接触，那么人体电阻将被接入被测电阻而引起测量的误差。（2）测量直流量时注意正负性，避免指针反偏损坏表头。（3）要先关闭电源再调整各个档位或者量程，这是为了避免指针偏转过大。（4）不能测带电的电阻，因为会损坏万用表。（5）使用完毕后，放置万用表时若两表棒无意识接在一起，很容易损伤电池使之放电，流出的电解液对万用表有腐蚀的危害，所以使用完毕万用表后，放置前拿出电池。（6）每次在更换电阻档的档位后都要对其做调零工作。（7）为了保护灵敏度很高的万用表的表头，不可以直接对接电流表两端测其内阻。（8）为了保护保险丝，电阻档是不可以测电压的。

四、结论

通过对万用表的浅谈分析，不仅学生知道万用表的基本原理、组成、结构特征及使用时的注意事项。而且还可以启发学生对万用表进行改造，从而设计制作出简易万用表，不仅培养学生的动手能力，还让学生在学中玩，玩中学。

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