实验讲义13-用多用电表测量电学中的物理量

第十章恒定电流实验十三用多用电表测量电学中的物理量核心考点五年考情命题分析预测多用电表原理2022：湖南T12①考读数：电压挡、电流挡、欧姆表的读数.②考使用：欧姆表的选挡、调零、规范操作等.多用电表的使用2019：全国ⅢT23③考黑箱：用多用电表探测黑箱内的元件.1.认识多用电表（1）外部构造（2）内部构造如图所示是简化的多用电表电路图，它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成，其中1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端.测量时，黑表笔B插入“－”插孔，红表笔A插入“＋”插孔，并通过转换开关接入需要的测量端.使用时，电路只有一部分起作用.2.多用电表的使用在使用多用电表之前，要先进行[1]机械调零，并将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔（保证电流从红表笔进入多用电表，从黑表笔流出多用电表）.（1）测小灯泡的电压和电流①按如图甲所示连好电路，将多用电表的选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压.②按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流.（2）测定值电阻的阻值①机械调零：使用前若指针没有停在左端电流的零刻度处，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零.②选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其对准欧姆挡的合适倍率.③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端电阻的零刻度处.④测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以倍率即待测电阻的阻值.⑤测另一电阻的阻值时重复②③④.⑥实验完毕后应将选择开关置于[2]OFF位置或[3]交流电压最高挡.注意：①选挡后要进行欧姆调零.②换挡后要重新进行欧姆调零.③被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆.④指针稳定后才能读数，被测电阻的阻值等于指针示数乘以倍率.⑤使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”位置或交流电压最高挡，若长期不用，应将电池取出.⑥选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近.（3）测二极管的正、反向电阻①认识二极管：晶体二极管由半导体材料制成，它的符号如图所示，左端为正极，右端为负极.特点：当给二极管加正向电压时电阻很小，当给二极管加反向电压时电阻很大.②用欧姆挡判断二极管的正、负极将多用电表的欧姆挡进行欧姆调零之后，若多用电表的指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极（如图甲）；若多用电表的指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极（如图乙）.（4）探索黑箱内的电学元件探究项目应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡黑接正、红接负时示数很小，黑接负、红接正时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢3.欧姆表原理（1）构造：欧姆表由电流表、电池、可调电阻R 1和红、黑表笔组成.（2）工作原理：由闭合电路欧姆定律得I x ＝[4]g ＋＋1＋，可知R x 与电流I x 一一对应.（3）电阻刻度的标定：红、黑表笔直接接触时（相当于被测电阻R x ＝0），调节可调电阻R 1，使I x ＝I g ，电流表的指针达到满偏.①当I x ＝I g 时，R x ＝0，在满偏电流I g 处标为“0”.②当I x ＝0时，R x →∞，在I x ＝0处标为“∞”.③当I x ＝g 2时，R x ＝[5]R Ω，此时电阻R x 等于欧姆表的内阻R Ω，也叫中值电阻.（4）电源极性：红表笔接内部电源的[6]负极，黑表笔接内部电源的[7]正极.（5）欧姆表测量电阻的实验误差系统误差由测量原理R x ＝E I x －E I 可知，对于新电池的电动势E ，规范操作（先在欧姆挡调零，再测量）时，测量值没有系统误差；但电池用旧后，电动势会减小，虽能正常进行调零，但电阻的测量值将偏大，要及时更换电池偶然误差欧姆表只能粗略地测量电阻的值.由于电阻的刻度线不均匀，估读时误差较大，因此测量时，要选择恰当的倍率，使测量时指针指在刻度盘的中间附近，以减小测量时的偶然误差命题点1教材基础实验1.[多用电表的原理及读数]图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω.虚线框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆“×100”挡.图甲图乙（1）图甲中的A端与黑（选填“红”或“黑”）表笔相连接.（2）关于R6的使用，下列说法正确的是B（填正确答案标号）.A.在使用多用电表之前，调整R6使电表的指针指在表盘左端电流为“0”的位置B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻为“0”的位置C.使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大的位置（3）根据题给条件可得R1＋R2＝160Ω，R4＝880Ω.（4）某次测量时该多用电表的指针位置如图乙所示.若此时B端是与“1”相连的，则多用电表的读数为 1.47mA（1.46～1.49mA均可）；若此时B端是与“3”相连的，则读数为 1.10×103Ω；若此时B端是与“5”相连的，则读数为 2.94V（2.92～2.98V均可）.（结果均保留3位有效数字）解析（1）A端与电池正极相连，电流从A端流出，故A端与黑表笔相连.（2）使用多用电表前，应进行机械调零，即应调整指针定位螺丝，使指针指在表盘左端电流为“0”的位置，与R6无关，选项A错误；使用欧姆挡时，需要将红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻为“0”的位置，B正确；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6无关，C错误.（3）B端与“1”“2”相连时，该多用电表的挡位分别为直流2.5mA挡、直流1mA挡，如图1所示，由电表的改装原理可知，B端与“2”相连时，有I2＝I G＋G G1＋2，解得R1＋R2＝160Ω；B端与“4”相连时，如图2所示，多用电表为直流电压1V挡，表头与R1＋R2并联后此部分的总电阻为R0＝G G2＝120Ω，R4＝42－R0＝880Ω.（4）B端与“1”相连时，电表读数为1.47mA；B端与“3”相连时，多用电表为欧姆“×100”挡，读数为11.0×100Ω＝1.10×103Ω；B端与“5”相连时，多用电表为直流电压5V挡，读数为147250×5V＝2.94V.2.[多用电表的使用及读数/2023北京海淀区模拟]同学们用多用电表来进行如下实验：图甲图乙图丙（1）图甲所示为一正在进行测量的多用电表表盘，指针如实线所示.如果用电阻“×100”挡测量，则读数为600Ω；如果用“直流10V”挡测量，则读数为7.0V.（2）甲同学利用多用电表测量电阻.他用电阻“×100”挡测量时发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为ADC（填写选项前的字母）.A.将选择开关旋转到电阻“×1k”挡的位置B.将选择开关旋转到电阻“×10”挡的位置C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向电阻零刻度线处（3）乙同学用已调好的多用电表电阻“×100”挡来探测一只完好的二极管的正、负极.当两表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针指在如图甲中的虚线位置，此时红表笔接触的是二极管的正（选填“正”或“负”）极.（4）丙同学按图乙所示电路图连接元件，已知电源电动势约为1.5V，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮.该同学在断开开关S的情况下，先用多用电表的电阻挡检查电路故障，检查结果如表所示；之后该同学将开关闭合，又用多用电表的电压挡去检测电路故障，对于接不同位置时电压表的示数，下列结果可能正确的是B.测试点b、f b、e b、d d、e多用电表电阻挡示数无穷大无穷大500Ω无穷大A.U bf＝1.0VB.U be＝1.4VC.U bd＝1.0VD.U de＝0（5）丙同学注意到多用电表电阻的刻度线是不均匀的，而直流电流、直流电压的刻度线是均匀的.他在课本上查阅到多用电表电阻挡的电路示意图，如图丙所示.请根据电阻挡的电路示意图，结合所学知识分析电阻的刻度线不均匀的原因：欧姆调零时，将两表笔短接，则有I g＝g＋＋1.测电阻R x时，根据闭合电路欧姆定律可得I＝g＋＋1＋.故有R x＝－（R g＋r＋R1）＝－g .由此可知待测电阻R x与I不是线性关系，故电阻的刻度线不均匀..解析（1）由题图甲中的指针位置可知，如果用电阻“×100”挡测量，则读数为6×100Ω＝600Ω；如果用“直流10V”挡测量，分度值为0.2V，因此电压表读数为7.0V【小妙招】读数时先看题目中量程，再根据图中标度读数，此题中“直流10V”挡应依据中间一排刻度的第三排标度读数..（2）用电阻“×100”挡测量时发现指针偏转角度过小，说明指针所指示数很大，根据电【敲黑板】用电阻挡测量时，指针未偏转时指在“∞”处，故“指针偏转角度过小”即“指针指示值过大，所选倍率过小”.阻的测量值＝指针所指示数×倍率可知，要减小指针所指示数，必须增大倍率，为了得到比较准确的测量结果，将选择开关旋转到电阻“×1k”挡的位置，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向电阻零刻度线处，将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量，故操作顺序为：ADC.（3）由题图甲中的虚线位置可知，此时二极管的电阻很大，说明测量的是二极管的反向电阻，即红表笔接触的是二极管的正极.（4）由表格数据可知d、e间断路，则闭合开关后，用多用电表的电压挡去检测电路故障，对于接不同位置时电压表示数，应有U bf≈1.5V，U be≈1.5V，U bd＝0，U de≈1.5V.故选B.命题点2创新设计实验3.[自制欧姆表/2024河北邯郸模拟]小西同学自制了一个三挡位（“×1”“×10”“×100”）的欧姆表，其原理图如图所示，R为欧姆调零电阻，R1、R2、R3为定值电阻，且R1＋R2＋R3＝100Ω，电流计G的内阻为R g＝100Ω，满偏电流I g＝500μA，电源电动势E＝1.5V，内阻r＝5Ω，用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：（1）将选择开关S 与1接通，此时欧姆表的挡位为×1（选填“×1”“×10”或“×100”）.（2）将选择开关S 与3接通时，两表笔o 、p 短接，进行欧姆调零后，R 接入电路的有效电阻为1445Ω.（3）选择“×10”挡位并欧姆调零后，在红、黑表笔间接入待测电阻R x ，稳定后电流计G 的指针偏转到满偏刻度的13，则R x ＝300Ω.（4）R 1＝1Ω，R 2＝9Ω，R 3＝90Ω.解析（1）电流计G 并联的电阻越大，电路中的电流越小，改装后的欧姆表量程越大，将选择开关S 与1接通，电流计G 并联的电阻最小，改装后的欧姆表量程最小，此时欧姆表的挡位为“×1”.（2）根据闭合电路的欧姆定律有E ＝R g I g ＋2I g （R ＋r ），可得接入电路的有效电阻为R ＝1445Ω.（3）选择“×10”挡位并欧姆调零后，有R 内＝'g ＝1.510×2×500×10－6Ω＝150Ω，在红、黑表笔间接入待测电阻R x ，有13I'g ＝＋内，解得R x ＝300Ω.（4）接挡位1时，改装的电流表量程为I g1＝100×2×500×10－6A ＝0.1A ，根据电表改装原理有I g1＝I g ＋g （g ＋2＋3）1，接挡位2时，改装的电流表量程为I g2＝10×2×500×10-6A＝0.01A ，根据电表改装原理有I g2＝I g ＋g （g ＋3）1＋2，解得R 1＝1Ω，R 2＝9Ω，R 3＝90Ω.1.[探究电压表内阻对测量结果的影响/2023江苏]小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响.所用器材有：干电池（电动势约1.5V ，内阻不计）2节；两量程电压表（量程0～3V ，内阻约3kΩ；量程0～15V ，内阻约15kΩ）1个；滑动变阻器（最大阻值50Ω）1个；定值电阻（阻值50Ω）21个；开关1个及导线若干.实验电路如图1所示.（1）电压表量程应选用3V （选填“3V ”或“15V ”）.（2）图2为该实验的实物电路（右侧未拍全）.先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A 与滑动变阻器的接线柱D （选填“B ”“C ”“D ”）连接，再闭合开关，开始实验.图2（3）将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压.某次测量时，电压表指针位置如图3所示，其示数为 1.50V.根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如图4中实线所示.图4（4）在图1所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为R1，定值电阻的总阻值为R2，当被测电阻为R时，其两端的电压U＝1＋2R（用E、R1、R2、R表示），据此作出U－R理论图线如图4中虚线所示.小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小.（5）分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小.小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因.你是否同意他的观点？请简要说明理由.不同意.当R较小时，电压表的内阻大，分流小；当R较大时，和电压表并联以外的电阻分压很小，电压表是否理想对电压表读数的影响不大.解析（1）由题图2可知两节干电池全部接入电路，则电源电动势约为3V，因此电压表量程选择3V.（2）电源正极与D连接，开始时接入电路的电阻最大，且滑动变阻器滑片向右滑动时，电阻减小，因此接线柱A与滑动变阻器的接线柱D连接.（3）结合电压表选用的量程可知电压表的读数为1.50V.（4）根据闭合电路欧姆定律可得被测电阻R两端的电压U＝1＋2R.2.[自制简易电饭煲＋电路故障分析/2022河北]某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1所示，选用的器材有：限温开关S1（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关S2（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）；电饭煲的框架（结构如图2所示）.自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60Ω，用于加热煮饭）；限流电阻R1和R2（阻值均为1kΩ）；指示灯L1和L2（2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T.图1图2（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是CD（多选）.A.按下S1，L1和L2均发光B.当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，L1和L2均发光C.保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D.当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常.在不增加元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件.下列操作步骤的正确顺序是CABDE（填写各步骤前的字母）.A.将选择开关旋转到“×100”位置B.将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点C.调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度D.测量指示灯L1两端的阻值E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡图3图4（3）操作时，将多用电表两表笔与L1两端接触，若指针如图3所示，可判断是L1断路损坏；若指针如图4所示，可判断是R1断路损坏.（用电路中的元件符号表示）解析（1）按下S1，L2被短路，L2不发光，选项A错误；当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，S2也断开，干路中的电流约为220V1000Ω＝0.22A＝220mA，L2能发光，但L1支路电流大约为220×601000mA ＝13.2mA＜30mA，故L1不能发光，选项B错误；保温过程中，当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，电阻丝加热，当锅内温度高于80℃时，S2自动断开，电阻丝停止加热，之后重复上述过程，选项C正确；当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L2被短路，L2不发光，L1中的电流大约为220V1000Ω＝0.22A＝220mA，发光，选项D正确.（2）测量电阻时，先进行机械调零，然后选择测量电阻的挡位，再进行欧姆调零，接着进行测量，测量完毕后，选择开关置于交流电压挡的最高挡或者“OFF”挡，故测量电阻的步骤为CABDE.（3）测量L1的电阻，若指针指在如题图3所示的位置，读数约为1070Ω，近似等于R1与R的阻值之和，说明故障为L1断路；若指针指在如题图4所示的位置，说明L1电阻较小，L1正常，结合题述知故障为R1断路.3.[测量充电宝的电动势和内阻/2021天津]随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择.充电宝可以视为与电池一样的直流电源.一充电宝的电动势约为5V，内阻很小，最大放电电流为2A，某实验小组测定它的电动势和内阻.他们剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为充电宝的负极，其余两根导线空置不用，另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流，定值电阻R0＝3Ω，两只数字多用电表M、N，两表均为理想电表，并与开关S连成如图所示电路.①图中测量电流的电表是N，测量电压的电表是M.（均填写字母M或N）②调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，记录如下表，其中只有一个数据记录有误，审视记录的数据，可以发现表中第4次的记录数据有误.（填测量次数的序号）次数1234567电流I/A0.2990.4770.6840.877 1.065 1.281 1.516电压U/V 4.970 4.952 4.932 4.942 4.894 4.872 4.848③电路中接入R0可以达到下列哪个效果.C（填选项前的字母）A.使测电流的电表读数变化明显B.为了更准确地测量充电宝内阻C.避免使充电宝的放电电流过大D.减小测量电压的电表分流作用解析①电表N串联在电路中，测量电路中的电流；电表M一端接在开关上，另一端接在充电宝的负极，闭合开关后相当于并联在电源两端，所以M的作用是测量路端电压.②表格中的电流I不断增大，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可知路端电压U不断减小，电压表的示数应该不断减小，所以第4次的记录数据有误.③因为充电宝的内阻很小，所以电阻R0串联在电路中，起保护电路的作用，避免充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件，选项C正确.4.[探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系/2021重庆]某兴趣小组使用如图1所示电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P是电阻箱，R0是阻值为37.9kΩ的定值电阻，E是太阳能电池，是电流表（量程0～100μA，内阻2.10kΩ）.（1）实验中若电流表的指针位置如图2所示，则电阻箱P两端的电压是 2.48V.（保留3位有效数字）（2）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示.不考虑电流表和电阻R0消耗的功率，由该曲线可知，M点对应的太阳能电池的输出功率是40.5mW.（保留3位有效数字）图3（3）在另一更大光照强度下，测得的U－R关系如图3中的曲线②所示.同样不考虑电流表和电阻R0消耗的功率，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的输出功率较大（选填“较小”“较大”），由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为108（105～108均正确）mW.（保留3位有效数字）解析（1）根据电流表的读数规则，可知电流表读数是I1＝62.0μA＝6.20×10－5A.则电阻箱P两端的电压是U1＝I1（r g＋R0）＝6.20×10－5×（2.10＋37.9）×103V＝2.48V.（2）M点对应的电压U2＝1.80V，电阻R2＝80.0Ω，太阳能电池的输出功率P2＝222＝4.05×10－2W＝40.5mW.（3）与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的电压较大，由P＝2可知，曲线②中太阳能电池的输出功率较大.结合曲线②可知，当R＝45Ω时对应的电压约为2.2V，此时太阳能电池的输出功率最大为P m＝108mW.1.[2021福建]某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm的电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值为100～200Ω，材料未知.实验过程如下：（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图甲所示.该电阻丝的直径为 1.412（1.410～1.414均可）mm.图甲图乙（2）对多用电表进行机械调零.（3）将多用电表的选择开关旋至×10（选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）倍率的电阻挡.（4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡的零刻度线.（5）将黑、红表笔接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图乙所示.该电阻丝的电阻值为160Ω.（6）测量完成之后，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置.（7）实验测得的该电阻丝的电阻率为 3.13×10－4（3.12×10－4～3.14×10－4均可）Ω·m （结果保留3位有效数字）.解析（1）螺旋测微器的读数是固定刻度读数加上可动刻度读数，所以电阻丝的直径为d ＝1mm＋41.2×0.01mm＝1.412mm.（3）使用多用电表的电阻挡测电阻时，为了减小误差，应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近，由于该电阻丝的阻值为100～200Ω，而表盘的中央刻度为15，所以应选择“×10”倍率的电阻挡.（5）该电阻丝的电阻值为R＝16×10Ω＝160Ω.（7）由电阻定律有R＝ρ＝ρ4π2，故该电阻丝的电阻率ρ＝π24＝3.14×（1.412×10－3）2×1604×80.00×10－2Ω·m ＝3.13×10－4Ω·m.2.利用实验室的指针式多用电表研究如下问题.（1）将多用电表的选择开关调到直流电压挡.如图甲所示，闭合开关，将电压表并联在A、B两点间，电压表示数为U1；并联在A、C两点间，电压表示数也为U1；并联在B、C两点间，电压表示数为零.已知R1、R2阻值相差不大，出现上述情况的原因可能是AD（填选项前的字母）.A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路（2）将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置，将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表的指针指在表盘右侧（选填“左侧”或“右侧”）零刻度线处.将光敏电阻与欧姆表直接相连，通过用手遮挡的方式来改变照射到光敏电阻的光照强弱，在不改变选择开关位置的情况下，欧姆表指针位置发生变化，如图乙所示，由此可判断光照变弱时，该光敏电阻的阻值变大（选填“变大”或“变小”）.（3）如图丙所示是一个简单的欧姆表电路示意图，其中电流表的满偏电流为500μA，内阻为100Ω；电池电动势为1.5V，内阻为1Ω；滑动变阻器R0最大阻值为5000Ω.①调零后测量某定值电阻时，指针指在刻度盘的正中央，则该定值电阻的阻值为3000Ω.②使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4V，内阻增大到4Ω，但仍可调零.正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为300Ω，则这个电阻的阻值应为280Ω.解析（1）电压表有示数说明并联部分无短路，串联部分无断路，电压表无示数说明并联部分短路或者串联部分断路.根据题意电压表并联在A、B两点间，电压表示数为U1；并联在A、C两点间，电压表示数也为U1；并联在B、C两点间，电压表的示数为零，则可以判断电路的故障可能是AB段断路，也可能是BC段短路，故选AD.（2）将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置，将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表的指针指在表盘电阻挡零刻度线即右侧零刻度线处.由图乙可知，遮挡后电阻变大，由此可判断光照变弱时，该光敏电阻的阻值变大.（3）①调零后，欧姆表内阻R 内＝1.5500×10－6Ω＝3000Ω，指针指在刻度盘的正中央，表盘中值电阻等于欧姆表内阻，即R ＝R 内＝3000Ω.②电动势变为1.4V ，调零后欧姆表内阻R'内＝1.4500×10－6Ω＝2800Ω，由300Ω对应的电流列出关系式I ＝1.5V 3000Ω+300Ω＝1.4V 2800Ω＋真，解得R 真＝280Ω.3.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.（1）如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图.虚线框中的S 为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B 可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能.关于此多用电表，下列说法正确的是AC （填选项前的字母）.A.当S 接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B 接的是黑表笔B.当S 接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B 接的是黑表笔C.当S 接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B 接的是黑表笔D.当S 接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B 接的是红表笔（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示.图乙①若所选挡位为直流50mA 挡，则示数为22.0（21.8～22.2均可）mA.②若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为190Ω.③若所选挡位为电阻“×10”挡，则欧姆表表头的内阻为150Ω.（3）用表盘为图乙的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻.在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：BAD .A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“×100”位置C.把选择开关旋转到“×1k ”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。

实验十三用多用电表测量电学中的物理量一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1．构造如图1所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。

图1欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。

外部：接被测电阻R x。

全电路电阻R总＝R g＋R＋r＋R x。

2．工作原理闭合电路的欧姆定律I＝ER g＋R＋r＋R x。

3．刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻R x＝0)时，调节调零电阻R，使I＝I g，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零。

(1)当I＝I g时，R x＝0，在满偏电流I g处标为“0”。

(图甲)(2)当I＝0时，R x→∞，在I＝0处标为“∞”。

(图乙)(3)当I＝I g2时，R x＝R g＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，R x叫中值电阻。

二、多用电表1．多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。

2．外形如图2所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。

图23．多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)。

三、二极管的单向导电性1．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图3甲所示。

图32．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。

当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。

3．将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。

1．实验步骤(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。

(2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。

用多用电表测量电学中的物理量基础打磨1.(原创)如图所示多用电表的表盘:如果是采用“×100”欧姆挡测电阻,则读数为Ω。

如果是采用5 mA挡测直流电流,则读数为mA。

如果是采用50 mA挡测直流电流,则读数为mA。

如果是采用10 V挡测直流电压,则读数为V。

如果是采用2.5 V挡测直流电压,则读数为 V。

2.(2019年海南天一大联考)用伏安法测量一个阻值未知的电阻R x的阻值,先用多用电表的欧姆挡粗略测量其阻值,具体做法如下:把多用电表的选择开关置于“×10”挡,然后将红、黑表笔短接,调整“调零旋钮”,使得表针指向“0 Ω”。

将红、黑表笔分别与被测电阻R x两端接触,结果发现指针最终停留在欧姆表的“0”和“1”刻度之间。

(1)关于欧姆表的使用以及被测电阻R x的阻值,下列说法正确的是。

A.测电阻时,选择的倍率不合适,应该换用“×1000”挡B.测电阻时,选择的倍率不合适,应该换用“×100”挡C.测电阻时,选择的倍率不合适,应该换用“×1”挡D.使用欧姆挡测电阻时,每次更换倍率后都应该重新进行“欧姆调零”操作(2)若给出的实验器材中有阻值为2.9×104Ω的定值电阻一只,还有两只电流表,其中电流表的量程为0.6 A,内阻约为0.1 Ω,电流表的量程为0.1 mA,内阻为1000 Ω,根据所给实验器材完成电路图的实物连接(图中的滑动变阻器已连接好)。

,这种情况下,被测电(3)若改变滑动变阻器的滑片位置,发现当电流表的读数为0.4 A时,电流表的指针正好偏转了满刻度的23阻R x的测量值为Ω。

3.(2019年福建省高中毕业班3月质量检测)某同学用内阻R g=20 Ω、满偏电流I g=5 mA的毫安表制作了一个简易欧姆表,电路如图1所示,电阻刻度值尚未标注。

(1)该同学先测量图1中电源的电动势E,实验步骤如下:①将两表笔短接,调节R0使毫安表指针满偏。

实验十三 测量电源的电动势和内阻1.实验原理闭合电路欧姆定律。

2.实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。

3.实验步骤(1)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程，按图1连接好电路。

图1(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端。

(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1，U 1)。

用同样的方法再测量几组I 、U 值，填入表格中。

(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。

1.用实验数据求E 、r 的处理方法(1)列方程求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎨⎧U 1＝E －I 1rU 2＝E －I 2r ，解得E 、r 。

(2)用作图法处理数据，如图2所示。

图2①图线与纵轴交点为E 。

②图线与横轴交点为I 短＝Er 。

③图线的斜率表示r ＝|ΔUΔI |。

2.注意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池。

(2)电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快。

(3)要测出不少于6组的(I ，U )数据，变化范围要大些。

(4)若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r ＝|ΔUΔI |确定。

3.误差来源(1)偶然误差：用图像法求E 和r 时作图不准确。

(2)系统误差：电压表分流。

(3)本实验中测量结果是：E 测＜E 真，r 测＜r 真。

命题点一 教材原型实验【例1】 (2020·山东卷，14)实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。

实验室提供的器材有： 干电池一节(电动势约1.5 V ，内阻小于1 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约3 kΩ)； 电流表A(量程0.6 A ，内阻约1 Ω)； 滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω)； 定值电阻R 1(阻值2 Ω)； 定值电阻R 2(阻值5 Ω)； 开关一个，导线若干。

实验十二用多用电表测量电学中的物理量一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造如图1所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。

,图1)欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。

外部：接被测电阻R x。

全电路电阻R总＝R g＋R＋r＋R x。

2.工作原理闭合电路欧姆定律I＝ER g＋R＋r＋R x。

3.刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻R x＝0)时，调节调零电阻R，使I＝I g，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零。

(1)当I＝I g时，R x＝0，在满偏电流I g处标为“0”。

(图甲)(2)当I＝0时，R x→∞，在I＝0处标为“∞”。

(图乙)(3)当I＝I g2时，R x＝R g＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，R x叫中值电阻。

二、多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。

2.外形如图2所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。

图23.多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)。

三、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图3甲所示。

图32.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。

当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。

3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。

1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。

《实验：练习使用多用电表》讲义一、实验目的1、了解多用电表的基本构造和工作原理。

2、掌握多用电表测量电压、电流和电阻的方法。

3、学会正确使用多用电表进行测量，并能对测量结果进行准确读数和误差分析。

二、实验原理多用电表是一种可以测量多种电学量的仪器，它通常由表头、测量电路和转换开关等部分组成。

表头是一个灵敏电流计，其满偏电流 Ig 和内阻 Rg 是固定的。

通过测量电路的设计，可以将表头改装成不同量程的电压表、电流表和欧姆表。

当多用电表作为电压表使用时，它实际上是一个串联了大电阻的电流表。

测量电压时，多用电表与被测电路并联，通过表头和串联电阻的分压作用，使表头的电流与被测电压成正比，从而实现电压的测量。

当多用电表作为电流表使用时，它实际上是一个并联了小电阻的电流表。

测量电流时，多用电表与被测电路串联，通过表头和并联电阻的分流作用，使表头的电流与被测电流成正比，从而实现电流的测量。

当多用电表作为欧姆表使用时，它内部有一个电源和一个调零电阻。

测量电阻时，多用电表与被测电阻串联，通过测量流过被测电阻的电流来确定电阻的大小。

当红黑表笔短接时，调节调零电阻使表头满偏；当红黑表笔接被测电阻时，表头的电流与被测电阻成反比，从而实现电阻的测量。

三、实验器材多用电表、直流电源、电阻箱、定值电阻、导线若干四、实验步骤1、观察多用电表的表盘和转换开关，了解各量程和测量功能。

2、机械调零：使用前，检查表针是否停在左端“0”位置。

若不在，用螺丝刀调节表盘下方的机械调零旋钮，使表针指零。

3、选择测量挡位和量程：根据被测电学量的大小和性质，选择合适的测量挡位和量程。

例如，测量直流电压时，选择直流电压挡，并根据估计的电压大小选择合适的量程；测量电阻时，选择欧姆挡，并选择合适的倍率。

4、测量直流电压：将多用电表并联在被测电路两端，红表笔接高电势端，黑表笔接低电势端。

读取表盘上电压的示数，注意选择的量程和对应的刻度。

5、测量直流电流：将多用电表串联在被测电路中，红表笔接电流流入端，黑表笔接电流流出端。

2025人教版高考物理一轮复习讲义第十章第6课时实验十三：用多用电表测量电学中的物理量目标要求1.了解多用电表的构造和工作原理。

2.会用多用电表测量电压、电流。

3.测量定值电阻和判断二极管的正负极。

4.会用多用电表进行简单的电路故障分析。

内容索引考点一　实验技能储备考点二　欧姆表检测电路故障课时精练><考点一实验技能储备1.认识多用电表(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等物理量，并且每一种测量项目都有几个量程。

(2)外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。

(3)多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(____表笔插入“＋”插孔，____表笔插入“－”插孔)。

红黑(4)原理图：2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于__________挡，测小灯泡两端的电压。

红表笔接电势____(选填“高”或“低”)的点。

按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于_________挡，测量通过小灯泡的电流。

此时电流从____表笔流入多用电表。

直流电压高直流电流红3.用多用电表测定值电阻的阻值(1)原理电路图I与R x的对应关系刻度特点相当于待测电阻R x＝0，调节R使I＝I g ＝此时指针指在满偏电流I g 处(欧姆表内阻RΩ＝R g＋r＋R)表头电流满偏I g 处，对应欧姆表零刻度(最右侧)电路图I与R x的对应关系刻度特点相当于待测电阻R x＝∞，此时I＝0，指针不偏转表头电流I＝0处，对应欧姆表∞刻度(最左侧)电路图I 与R x 的对应关系刻度特点待测电阻为R x ，I＝ ，指针指到某确定位置，此时R x ＝ －R Ω表头电流I 与电阻R x 一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀两点说明(1)黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电流方向为“红进黑出”。

《实验：练习使用多用电表》讲义一、实验目的1、了解多用电表的基本结构和功能。

2、掌握多用电表测量电压、电流和电阻的方法。

3、学会正确读取多用电表的测量数据。

二、实验原理多用电表是一种可以测量多种电学量的仪器，它由表头、测量电路、转换开关等部分组成。

表头通常是一个灵敏电流计，通过测量流过表头的电流来反映所测量的电学量的大小。

测量电压时，多用电表内部串联了不同的电阻，与表头构成分压电路，根据分压原理测量不同量程的电压。

测量电流时，多用电表内部并联了不同的电阻，与表头构成分流电路，根据分流原理测量不同量程的电流。

测量电阻时，多用电表内部有电源、表头和调零电阻等组成的测量电路，通过测量流过被测电阻的电流来确定电阻的阻值。

三、实验器材多用电表、直流电源、电阻箱、定值电阻、导线若干。

四、实验步骤1、观察多用电表的表盘和转换开关认识表盘上的刻度线，包括电压刻度线、电流刻度线和电阻刻度线。

了解转换开关的功能，明确不同量程对应的测量项目。

2、机械调零用螺丝刀调节多用电表的机械调零旋钮，使指针指在零刻度线位置。

3、测量直流电压将转换开关拨到直流电压挡合适的量程。

将红、黑表笔分别接触直流电源的正、负极，读取电压值并记录。

4、测量直流电流将转换开关拨到直流电流挡合适的量程。

断开电路，将红、黑表笔串联在电路中，闭合电路，读取电流值并记录。

5、测量电阻先将红、黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在电阻刻度线的零刻度处（欧姆调零）。

选择合适的量程，将表笔接触被测电阻的两端，读取电阻值并记录。

6、测量电阻箱的电阻值改变电阻箱的阻值，用多用电表测量并与电阻箱的示数进行比较。

五、注意事项1、测量前，必须根据被测物理量的大小选择合适的量程，若无法估计，则应先选择较大的量程，然后根据测量结果再选择合适的量程重新测量。

2、测量电阻时，必须先将被测电阻与电源断开，且双手不能同时接触表笔的金属部分，以免测量结果不准确。

3、测量完毕，应将转换开关拨到交流电压最高挡或“OFF”挡。