欧姆表的倍率由什么决定

“练习使用多用电表”是高中的一个重要实验和常考实验，该实验的难点是欧姆表的正确使用和读数.考试中学生往往感到十分头疼，究其根本原因是学生没有真正搞清欧姆表的内部结构和工作原理.欧姆表中有“×1Ù”、“×10Ù”、“×100Ù”、“×1kÙ”不同倍率，但这些倍率由什么因素决定，在改变倍率时到底是在调节什么呢？这些让学生感到十分疑惑的问题，课本上也没有作解释.下面笔者对此谈谈几点看法：

方法一利用与“内接电源”并联电阻的方法，通过改变并联电阻来改变其倍率.

在使用欧姆表时，首先要调零，然后进行测量，则如图1、图2：

由于多用电表内只有一个表头，所有档位都共用一个表头，则Ig相同，Rg也相同.并且电磁式电表(表头)指针的偏转角度由其内电流的大小决定，则若让此次测量指针的偏转角度与选×1俚挡饬渴毕嗤 (即指针指在同一位置)，表头内内电流的大小也相同，但所测电阻应为上次的10倍.则有

由此可知，欧姆档的倍率由内接电源的电动势决定，即在调节欧姆表的倍率挡位时实际上是在调节内接电源的电动势.

但令学生疑惑的是万用电表内部只有两个电源，我们又如何做到有四个倍率换挡档位，电源的电动势在短时间内是恒定的呀？

由所学知识可知，当外电路断路时，电源的路端电压等于其电动势，多用电表内部就是通过将“内接电源”并联电阻来实现改变其电动势的.

如图3所示：虚线框内部为一个等效电源，则等效电源的电动势为外电路断路时的路端电压，其表达式为：

E′=ER+rR=E1+rR，

由表达式可知，电源并联的电阻越大，等效电源的电动势也越大.则在改变电动势的大小时实际是在改变与其并联的电阻.所以，在调节欧姆表的倍率档位时，是通过改变与电源并联的滑动变阻器R的大小来实现的.

方法二如图4所示，通过调节单刀双掷开关S到a、b进行换挡.

开关接a时，

调零：

Ig=Er+R+(Rb+Rg)RaRa+Rb+Rg×RaRa+Rb+Rg(1)

测量Rx：

I=Er+R+Rx+(Rb+Rg)RaRa+Rb+Rg×RaRa+Rb+Rg(2)

开关接b时，

调零：

Ig=Er+R′+(Rb+Rg)RaRa+Rb+Rg×Ra+RbRa+Rb+Rg(3)

测量Rx：

I′=Er+R′+Rx+(Rb+Rg)RaRa+Rb+Rg×Ra+RbRa+Rb+Rg(4)

解方程(1)、(2)、(3)、(4)得

1I-1Ig=Rx(Ra+Rb+Rg)ERa，

1I′-1Ig=Rx(Ra+Rb+Rg)E(Ra+Rb).

所以I≠I′，即表头的指针所指示的位置不同，但由于测量的是同一电阻Rx，则a、b是不同倍率的档位.又因为I′

例题一个多用电表内的电池已使用很久了，但是转动调零旋钮时，仍可使表针调至零欧姆刻度处.用这只多用表测出的电阻值R′，与被测电阻的真实值R相比A.R′=RB.R′>R

C.R′

解法一按照方法一，欧姆表的倍率由电动势决定.当电源的电动势减小时，该欧姆表的实际倍率已经减小，但在读数时还按照原来的倍率去乘，则测量结果偏大.

解法二电池用久后电动势变小，当电表满偏(即调零)时多用电表的总电阻会变小，即内阻变小，因内阻等于中值电阻，则中值电阻会变小，而刻度没有变化，我们仍按照原来的刻度来读，故结果偏大.