专题十一 万用表测量直流、交流电压（课件）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题十一 万用表测量直流、交流电压 《电气测量技术》（第2版） 高教社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.万用表电压挡主要由表头、量程转换开关和分压电阻构成。表头用于指示测量结果；量程转换开关可切换不同电压量程；分压电阻能将被测电压按比例降低，适配表头量程 。 3.直流电压测量原理：依据欧姆定律，通过分压电阻将被测直流电压降低，使电路电流与被测电压成正比，表头指针偏转角度反映电流大小，从而指示被测直流电压值。 4.交流电压测量原理：先经整流器将交流电压转换为直流电压，再利用与直流电压测量相同的分压原理，使表头指针偏转指示交流电压有效值。 2.指针式万用表：先根据量程确定刻度盘分度值，再观察指针位置，将指针格数乘以分度值得到测量值。测量直流电压依直流刻度盘读数，体现正负；交流电压按交流刻度盘读数，显示有效值。 一、考纲解读 1.能够准确阐述万用表电压挡的结构组成，清晰区分表头、量程转换开关、分压电阻等关键部件的功能及在测量电压过程中的作用，理解各部件协同工作实现电压测量的原理 。 1 2.熟练掌握指针式万用表和数字万用表测量直流、交流电压时的读数方法，包括根据量程确定刻度盘分度值、解读指针位置含义以及理解数字万用表显示屏显示数值的意义。 2 3.深入理解万用表测量电压的工作原理，能运用欧姆定律解释测量过程中电压、电流和电阻的关系，明确分压电阻在测量中的作用，以及交流电压测量时整流器的工作原理。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：能够准确识别万用表电压挡的表头、量程转换开关、分压电阻等核心部件，清晰阐述各部件的功能及其在电压测量中的协同作用，能结合实物或图示准确指出各部件位置，为后续理解测量原理和操作奠定基础。 简答题：熟练掌握指针式万用表根据量程确定刻度盘分度值，通过观察指针位置准确计算直流、交流电压测量值的方法。 论述题：深入理解万用表测量直流电压依据欧姆定律的工作机制，明确分压电阻如何将被测直流电压按比例降低，以及电路中电流与被测电压的正比例关系，能够用自己的语言完整、准确地描述直流电压测量原理。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识万用表的电压挡 要求 如图所示,以小组为单位,仔细观察万用表,认识其测量电压的挡位及刻度。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识万用表的电压挡 1.结构 以 MF47 型万用表为例,认识电压挡及刻度,如图2-2-9所示。 2.万用表测量电压时的读数方法 测量电压时,如果量程为50V,则该刻度最大值为50V,共有5个大格,每大格对应10V,每小格对应1V;如果量程为500V时,则该刻度最大值为500 V,共有5个大格,每大格对应100V,每小格对应 10V。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究万用表测量电压的工作原理 万用表测量直流电压的电路,实质上是一只多量程直流电压表,基本上采用共用式分压电路。由于设计万用表电路时,所有的测量电路通常是以直流电流测量电路为基础进行扩展的,所以直流电流测量电路的最低直流电流挡也称为万用表的基础挡。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究万用表测量电压的工作原理 由图 2-2-10可以看出,万用表的直流电压测量线路实际上是在直流电流测量电路的基础上扩展而成的,它将直流电流挡的最低挡当成一个表头(点划线框内),再与分压电阻串联,利用串联电阻具有分压作用的原理,就可以扩大电压量程。在图 2-2-10 中,当量程转换开关拨到“5 V”挡位置时,和表头串联的分压电阻是 R1'； 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究万用表测量电压的工作原理 当量程转换开关拨到50V挡位置时,分压电阻是R1’+R2‘。显然，50V挡比5V挡的量程大。可见,量程转换开关分别接通5V、50V、500V挡时,接入的分压电阻不同,电压量程也不同。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究万用表测量电压的工作原理 分压电阻的这种连接方式称为共用式分压电路,其优点是高挡电压量程共用了低挡电压量程的电阻,从而达到了节约材料的目的。但是,共用式分压电路也存在缺点,那就是一旦低量程分压电阻损坏,则高量程就不能使用。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究万用表测量电压的工作原理 交流电压挡也是在直流电流挡的基础上扩展而成的,由于磁电系测量机构只能测量直流电流,因此万用表在测量交流电压时,必须在表内附加一个整流装置,如图 2-2-11所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究万用表测量电压的工作原理 当被测交流电压为正半周时,经分压电阻降压后送人表头进行测量;当被测交流电压为负半周时,电流直接从二极管 VD2流入分压电阻,并不经过表头。这样,在表头中流过的便是经过半波整流后的直流电流。显然,这样虽然用了两只二极管,但是它仍然属于半波整流。这里的二极管VD1称为整流二极管,其作用是将交流电整流变成直流电后再送到测量机构进行测量。二极管VD2则称为保护二极管,其作用是当交流电负半周到来时，VD2将导通,导通后的二极管两端电压保持在0.7V(硅管),从而保护整流二极管VD1不被反向击穿。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究万用表测量电压的工作原理 显然,表针偏转角的大小虽与整流后的直流电流有关,但最终取决于被测交流电压有效值的大小,被测交流电压有效值越大,则表头指针偏转角越大。通常情况下,万用表交流电压的刻度都是直接以交流电有效值进行标度的。可通过转动量程转换开关,分别用不同的分压电阻来实现量程的改变。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用万用表测量电压 使用万用表测量电压的方法 机械调零 在测量前,观察指针是否指在零刻度处,如果没有指在零刻度处,则调节机械调零旋钮,使其指到表盘左边零刻度处。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用万用表测量电压 选择合适的挡位及量程 ①根据被测电压类型选择交、直流电压挡; ②根据所测电压的大小选择合适的量程,所谓合适的量程是指万用表指针指在刻度盘的2/3附近,如果无法估计被测量的大小,可先用最大电压挡试测,然后根据指针偏转情况,逐步减小电压量程。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用万用表测量电压 测量 测量直流电压 将万用表两表笔并联在被测电路中,红表笔接高电位端,黑表笔接低电位端,如右图所示,万用表测量1.5V干电池,这时选择的量程是直流电压 2.5V。 测量交流电压 将两表笔并联接入被测电路两端,就能测出被测电路两端的电压,如右图所示,测量交流220V电压,此时的量程转换开关置于交流电压250V挡。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、修--万用表测量电压时的故障排除 题目 1： 指针式万用表在测量电压过程中，若不小心误触了量程转换开关，可能会导致（ ） A. 测量结果更准确 B. 对测量结果无影响 C. 损坏万用表 D. 仅指针轻微晃动 答案：C 解析：在测量电压过程中误触量程转换开关，可能会使量程瞬间改变，若变为小量程，而此时被测电压较大，会导致流过万用表的电流过大，从而损坏万用表；不会使测量结果更准确，对测量结果有很大影响，也不只是指针轻微晃动，所以选 C。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 数字万用表在测量交流电压时，显示屏上显示 “AC 220V”，其中 “AC” 表示（ ） A. 直流 B. 交流 C. 电阻 D. 电流 答案：B 解析：在数字万用表中，“AC” 是英文 “Alternating Current” 的缩写，表示交流；“DC” 表示直流，电阻一般用 “Ω” 表示，电流根据不同档位用 “A” 等表示，所以选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 3： 为了提高万用表测量电压的准确性，应（ ） A. 频繁更换表笔 B. 定期校准万用表 C. 随意选择量程 D. 在高温潮湿环境下测量 答案：B 解析：频繁更换表笔可能会因表笔质量问题或接触不良影响测量，A 错误；定期校准万用表可保证其测量精度，提高测量准确性，B 正确；随意选择量程可能导致测量误差大或损坏万用表，C 错误；在高温潮湿环境下测量，可能会使万用表内部电路受潮损坏，影响测量准确性，D 错误，所以选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 4： 万用表测量电压时，应将其（ ）在被测电路中。 A. 串联 B. 并联 C. 混联 D. 以上都不对 答案：B 解析：万用表测量电压时，必须将其并联在被测电路两端，这样才能准确测量电路两端的电压值；串联测量的是电流，混联不符合电压测量要求，所以选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 5： 以下关于万用表电压挡结构描述正确的是（ ） A. 仅由表头组成 B. 由表头和分压电阻串联组成 C. 由表头和分流电阻并联组成 D. 由表头和电容并联组成 答案：B 解析：万用表电压挡是通过表头和分压电阻串联来实现不同量程电压测量的，分压电阻起到扩大电压量程的作用；仅表头无法满足多种电压测量需求，分流电阻用于电流测量，电容与电压挡结构无关，所以选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 6： 用万用表直流电压挡测量某电池电压，量程选择 “2.5V”，表盘最小刻度为 0.05V，指针指在第 18 个小格处，该电池电压为（ ） A. 0.9V B. 1.8V C. 0.45V D. 1.2V 答案：A 解析：根据读数方法，电压值 = 最小刻度值 × 指针所指小格数，即 0.05V×18 = 0.9V，所以选 A。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 7： 万用表测量交流电压时，显示的数值是（ ） A. 最大值 B. 最小值 C. 平均值 D. 有效值 答案：D 解析：万用表测量交流电压时，显示的是交流电压的有效值，因为有效值更能反映交流电压做功的实际效果；最大值、最小值和平均值都不是万用表交流电压测量的显示值，所以选 D。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 8： 当使用万用表测量电压时，指针不动，可能的故障原因是（ ） A. 量程选择过小 B. 表笔接触不良 C. 电池电量不足（仅针对数字万用表） D. 以上都有可能 答案：D 解析：量程选择过小可能导致指针打满后卡住看似不动，表笔接触不良无法形成回路指针不动，数字万用表电池电量不足可能影响显示和测量，所以以上情况都有可能，选 D。 选择题 三、常考习题练习与讲解 1.万用表测量交流电压时，________（需要 / 不需要）区分表笔的正负极。 答案：不需要 解析：交流电压方向周期性变化，不存在固定正负极，所以测量交流电压时，只需将表笔并联在被测电路两端，无需区分正负极。 2.万用表测量电压读数不准确，可能是量程选择不合适、表笔接触不良、万用表未校准、电路存在干扰或内部________损坏等原因导致。 答案：元件 解析：读数不准确的原因众多，除了操作和外部因素，万用表内部元件老化、损坏等问题，也会影响测量精度，导致读数不准确。 填空题 三、常考习题练习与讲解 3.万用表长期不使用时，应取出________，防止其漏液腐蚀内部电路。 答案：电池 解析：长期存放时，电池可能发生漏液现象，腐蚀万用表内部电路，造成仪器损坏，因此长期不用需取出电池妥善保存。 4.使用万用表判断直流电源正负极时，若指针正向偏转，则________表笔所接为电源正极。 答案：红 解析：根据 “红正黑负” 原则，指针正向偏转时，电流从红表笔流入表头，所以红表笔所接为电源正极，黑表笔所接为负极。 填空题 三、常考习题练习与讲解 1.万用表测量交流电压时，不需要区分表笔的正负极。（ ） 答案：正确 解析：因为交流电压的方向是周期性变化的，所以测量交流电压时，无需区分表笔的正负极，只需将表笔并联在被测电路两端即可。 2.如果万用表测量电压读数不准确，一定是因为量程选择不合适。（ ） 答案：错误 解析：读数不准确可能由多种原因造成，如量程选择不合适、表笔接触不良、万用表未校准、电路存在干扰或内部元件损坏等。 判断题 三、常考习题练习与讲解 3.万用表长期不使用时，不需要取出电池。（ ） 答案：错误 解析：长期不使用时，若不取出电池，电池可能会漏液，腐蚀万用表内部电路，损坏仪器，所以应取出电池妥善保存。 4.使用万用表判断直流电源正负极时，若指针正向偏转，则黑表笔所接为电源正极。（ ） 答案：错误 解析：指针正向偏转时，红表笔所接为电源正极，黑表笔所接为负极；若指针反向偏转，则红表笔所接为负极，黑表笔所接为正极。 判断题 三、常考习题练习与讲解 三、常考习题练习与讲解 1.使用数字万用表测量电压的步骤是什么？​ 答案：①将功能 / 量程开关置于合适的直流电压（DCV）或交流电压（ACV）量程；②红表笔插入 “VΩ” 插孔，黑表笔插入 “COM” 插孔；③将表笔并联在被测电压两端；④从显示屏上读取电压数值。 简答题 三、常考习题练习与讲解 2.在使用万用表测量电压时，为什么要将表笔并联在被测电路两端？​ 答案：因为测量电压是测量电路中两点之间的电位差，将表笔并联在被测电路两端，才能使万用表两端的电压与被测两点间的电压相等，从而准确测量出电压值。如果串联，万用表会改变电路的工作状态，无法测量出正确的电压。 简答题 三、常考习题练习与讲解 3.当万用表测量电压时，指针不偏转，可能的故障原因有哪些？​ 答案：①表笔与被测电路接触不良或未连接；②量程选择过大，导致指针偏转幅度极小难以观察；③万用表内部的分压电阻损坏；④表头损坏或内部电路断路；⑤电池电量不足（对于需要电池的万用表，如数字万用表的某些功能）。 简答题 三、常考习题练习与讲解 4.若万用表测量电压时，读数不准确，可能是什么原因造成的？​ 答案：①量程选择不合适，量程过小可能导致指针超量程损坏，量程过大则读数误差大；②表笔与被测点接触不紧密，存在接触电阻影响测量结果；③万用表未进行机械调零或长时间未校准；④被测电路存在干扰，影响测量准确性；⑤万用表内部元件老化或损坏，影响测量精度。 简答题 重点复习知识点： 1.测量前准备​ 指针式万用表：进行机械调零，选合适量程，红表笔插 “VΩ” 孔，黑表笔插公共端孔。​ 数字万用表：将功能 / 量程开关置于合适直流（DCV）或交流（ACV）量程，红表笔插 “VΩ” 孔，黑表笔插 “COM” 孔。 2.指针不偏转：可能因表笔接触不良、量程过大、分压电阻损坏、表头或内部电路断路、电池电量不足（数字万用表）等原因，需逐一排查。​ 3.读数不准确：原因包括量程选择不当、表笔接触不紧密、未校准、电路干扰、内部元件老化损坏等，根据具体情况分析解决。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$