浅谈万用表使用中的“十个为什么”

摘 要：万用表是高中物理教学中常用的电学仪表，有多项功能，且结构简单，使用方便。但学生日常使用时因原理不清或不注意仪器的一些功能，导致经常出现错误，本文重点介绍万用表使用时要注意的“十个为什么”。

关键词：万用表； 使用

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）09-021-001

万用表是高中物理教学中常用的电学仪表，有多项功能，且结构简单，使用方便，使用时要注意以下的“十个为什么”。

1.万用表的电阻刻度值大小为什么与电流刻度值大小相反？

欧姆档内部结构如图1，由闭和电路的欧姆定律，I=■令R中=Rg+R+r，则I=■，因为I越大，Rx越小，反之I越小，Rx越大，所以在满偏电流Ig处Rx=0，在I=0处Rx=∞，所以欧姆档的刻度值大小与电流刻度值的大小正好相反。

2.使用万用表的欧姆档时为什么每次换档都要调零？

一方面由于长期使用电池老化，使得E、r都发生变化，更主要的原因是因为使用不同的档位时接入欧姆档的总内阻即中值电阻R中发生变化，如果不调零，则表针不能回到零欧姆处，如果直接测量，必然不准确，因此必须调零。

3.万用表欧姆档的刻度值为什么不均匀？是如何标度的？

由I=■，因为Rx与I既不成正比也不成反比，所以刻度不均匀。

由I=■当Rx=R中时I=■Ig，当Rx=2R中时，I=■Ig，当Rx=3R中时，I=■Ig……

当Rx=nR中时，I=■Ig。反之，当Rx=■R中时，I=■Ig，当Rx=■R中时，I=■Ig，当Rx=■R中时，I=■Ig……当Rx=■R中时，I=■Ig，

若R中=40Ω，表盘刻度如图2所示。

4.用万用表的欧姆档测电阻时，为什么要尽可能利用标尺的中间部分？

对于欧姆档，由于它的总电阻等于标尺的中值电阻R中，用微分法导出相对误差公式：

■=■[■+4]

由此可知：当Rx=R中时相对误差最小，当Rx=2R中或Rx=■R中时，■=11.3%，当Rx=4R中或Rx=■R中时，■=15.6%。

所以为了得到较准确的测量结果，应尽可能利用标尺的中部，一般利用■R中-5R中这个范围。

5.为什么万用表的正接线柱（红表笔）接电池的负极、负接线柱（黑表笔）接电池的正极？

因为万用表无论测电流、电压，电流都从“+”入“-”出，同样为了使用方便，测电阻时电流也从“+”入“-”出，这样正接线柱（红表笔）必须接电池的负极，负接线柱（黑表笔）必须接电池的正极。

6.测量电阻时表针偏转太大为什么要换小量程，表针偏转太小为什么要换大量程？

因为不偏转时表针停留在左测电阻“∞”处，如果测电阻时偏转越大，表示Rx越小，为减小误差，应换小量程；反之，如果测电阻时偏转越小，表示Rx越大，为减小误差，应换大量程。

7.测量电阻时为什么不能用两手捏住电阻的引线？应该怎样做？

因为用两手捏住电阻的引线所测的阻值不再是Rx阻值，而是人体电阻与Rx的并联电阻值，特别在Rx很大时误差更大。

正确做法是：用一只手拿住电阻的中间的绝缘部分，另一只手拿筷子一样拿住两只表笔的绝缘部分，使两表笔分别接触Rx两端然后读数。

8.测量电阻时为什么要与别的元件断开？

与7道理相同，如果不断开所测的不是Rx阻值，而是两接触点之间的总电阻。

9.测量电阻时为什么要与电源断开？

如果不断开一种可能是损坏万用表，即使不损坏所测得的数值也没有任何意义。

10.万用表使用完毕存放时为什么要把开关旋到交流电压最高档（或OFF）档？

这样做的目的是防止以后使用时操作错误烧坏电表，（例如拿起来不看档位就去测交流电源电压）。