第45讲多用电表的原理与使用基础命题点一欧姆表和多用电表的原理
一、欧姆表原理
1．欧姆表内部电路简化如图。
2．欧姆表测电阻阻值的原理：闭合电路欧姆定律。
刻度的标定：
(1)红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏，有I g01
E
R g＋R＋r
。对
应R x＝0。
(2)当红黑表笔断开时，I＝0，指针指在最左端，对应R x＝∞。
(3)当红、黑表笔之间接有未知电阻R x时，有I02
E
R g＋R＋r＋R x
，故每一
个未知电阻都对应一个电流值I。
由于I与R x是非线性关系，表盘上的电流刻度是均匀的，所以其对应的电阻03不均匀的。电阻的零刻度在电流满偏处，即表盘刻度的最04右端。当R x05R g＋R＋r时，I＝I g
2
，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。
二、多用电表原理
1．多用电表内部电路简化如图。
2．多用电表原理及挡位区别
(1)当S接1时，表头与一电阻串联后再与另一电阻并联；当S接2时，表头与两串联后的电阻并联，1和2为电流挡，量程不同，061的量程较大。
(2)当S接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，074的倍率比083的倍率高。
(3)当S接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，096的量程比105的量程大。
1．[教材母题](人教版选修3－1 P66·T3)某人把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置。两支表笔直接接触时，电流表读数为5.0 mA，两支表笔与200 Ω的电阻连接时，电流表读数为3.0 mA。现在把表笔与一个未知电阻连接，电流表读数为2.5 mA，这个未知电阻是多大？
[变式子题]如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调
处。现用该表测零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度的4
5
一未知电阻，指针偏转到满刻度的1
处，则该电阻的阻值为()
5
A．4R B．5R
C．10R D．16R
答案 D
解析当进行电阻调零时，根据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即
I g＝
E
R内
。当测量电阻值为R的电阻时，有4I g
5
＝E
R内＋R
。设待测电阻的阻值为R x，
则有I g
5＝E
R内＋R x
。联立以上各式解得R x＝16R，故D正确。
2．若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为________ Ω。待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为________ Ω。若指针指在满刻度的3
4
处，则待测电阻的阻值为________ Ω。
答案300300100
解析将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流表指针满偏时I g＝
E
R g＋r＋R0，欧姆表的内阻R内＝R g＋r＋R0＝E
I g
＝ 1.5
5×10－3
Ω＝300 Ω。
当电流为1
2I g时，有1
2I g＝
E
R内＋R x1
，即R内＋R x1＝2E
I g
＝600 Ω，故R x1＝300 Ω。
当电流为3
4I g时，有3
4I g＝
E
R内＋R x2
，即R内＋R x2＝4E
3I g
＝400 Ω，故R x2＝100 Ω。
3．若一多用电表的内部电路如图所示，已知表头G的内阻为400 Ω，满偏电流为2 mA；两个电池的电动势分别为E＝1.5 V，E′＝9 V。
(1)若R1＝1.0 Ω，R2＝99 Ω，当选择开关置于“1”时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为
________。
(2)在(1)的条件下，若R5＝0.92×103Ω，R6＝9.0×103Ω，当选择开关置于“6”时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为________。
(3)当选择开关置于“3”时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)；若要测量的是阻值为几千欧姆的电阻，应当把选择开关置于“________”。
答案(1)电流 1.0 A(2)电压100 V(3)电阻 4
解析(1)当选择开关置于“1”时，表头与R2串联后与R1并联，多用电表测量的是电流，设测量的最大值(量程)为I，则有(400 Ω＋99 Ω)×2×10－3 A＝(I－2×10－3 A)×1.0 Ω，解得I＝1.0 A。
(2)表头两端电压U0＝400×2×10－3 V＝0.8 V，当选择开关置于“6”时，表头与R1和R2并联，然后与R5和R6串联，多用电表测量的是电压，流过R5和R6的最大电流为I′＝2×10－3A＋0.8 V
1 Ω＋99 Ω
＝0.01 A，测量的最大值(量程)为U＝I′(R5＋R6)＋U0＝100 V。
(3)当选择开关置于“3”时，多用电表测量的是电阻；当开关置于“3”时，中值
电阻R中＝E
I′＝150 Ω，当开关置于“4”时，中值电阻R中′＝E′
I′
＝900 Ω，若要
测量的是阻值为几千欧姆的大电阻，多用电表中值电阻应该为几千欧姆，所以应当把选择开关置于4。
基础命题点二多用电表的使用
1．多用电表简介
(1)01电压、02电流、03电阻等，并且测电压和电流
时有多个量程可选择，测电阻时有多个倍率挡可选择。
(2)外形如图所示，上半部分为表盘，表盘上有电压、电流、电阻等多种刻度；下半部分为选择开关，它的四周有各种测量项目及对应的量程或倍率挡。
(3)指针定位螺丝的作用：当通过多用电表中的电流为零时，指针应该指在04电流为零的位置，若不指在该位置，则调节指针定位螺丝，使其指在该位置。
欧姆调零旋钮的作用：测电阻时，两表笔短接(05零)时，指针06电阻为零或电流满偏的位置，若不指在该位置，可调节欧姆调零旋钮使其指在该位置。
(4)红黑表笔：使用时红表笔总插入07＋”插孔；黑表笔总插入08－”
09红表笔流入，自10黑表笔流出。
2．利用多用电表测电压、电流和电阻
(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)11左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。
(3)将两支表笔分别插入“＋”“－”插孔。
(4)测量小灯泡的电压和电流。
12直流电压挡，测小灯泡两端的电压。
13直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。
(5)测量定值电阻
①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处。
②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。
14倍率，即得测量结果。
15交流电压最高挡或16OFF”挡。
3．误差分析
(1)偶然误差
①欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。
②由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当倍率挡位，使指针指在中值附近。
③读数时的观察易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。
(2)系统误差
①电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。
②测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。
4．注意事项
(1)使用前要机械调零。
(2)两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”。
(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流。
(4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。
(5)刻度线有三行：上为电阻专用，中间为电流、电压直流、交流共用，下为电压交流2.5 V专用。
(6)测电阻时
①待测电阻与电路、电源一定要断开。
②两手一定不要同时接触两表笔金属杆。
③指针指中值附近较准，不能指在中值附近时换挡。
④每换一挡必须重新欧姆调零。
⑤读出示数要乘以倍率才为电阻阻值。
(7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判断其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡。
(8)使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。
1．[教材母题](人教版选修3－1 P69·T2)用表盘为图2.9－7所示的多用电表正确测量了一个13 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大概是2 kΩ左右的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下哪些操作步骤是必须的？请选择其中有用的，按操作顺序写出：________。
A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指0
B．把红表笔和黑表笔接触
C．把选择开关旋转到“×1 k”位置
D．把选择开关旋转到“×100”位置
E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
[变式子题]用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值。若将选择倍率的旋钮拨至“×100”挡时，测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤：
A．将两根表笔短接
B．将选择开关拨至“×1 k”挡
C．将选择开关拨至“×10”挡
D．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数
E．调节调零电阻，使指针停在0 Ω刻线处
F．将选择开关拨至交流电压最高挡
将上述必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是____________(填写步骤前的代号)；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如图所示，则此未知电阻的阻值R x＝________。
答案CAEDF150 Ω
解析用多用电表的欧姆挡测未知电阻时，指针停在中值(中间位置)附近时测量误差较小，当用“×100”挡测量时，指针停在刻度盘的0 Ω附近，说明该待测电阻的阻值相对该挡比较小，为了提高测量精度，应降低倍率，用“×10”挡来测量。换挡之后，必须重新欧姆调零，之后再接入未知电阻进行测量和读取数据，测后暂不使用此多用电表，应将选择开关置于交流电压最高挡，这是为了保证电表不受意外损坏。如下次再使用这个电表测电流、电压等其他量时，一旦忘了选挡，用交流电压最高挡虽然测不出正确结果，但不会把电表烧坏。
2．为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。
(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择________(填“×10”或“×1 k”)倍率的电
阻挡，并______________再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为________ Ω。
(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路，如图乙所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。
本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到______________(填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。
答案(1)×10'重新欧姆调零'70
(2)如图所示'直流电压10 V
解析(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的电阻挡，并重新欧姆调零后再进行测量，测量结果为70 Ω。
(2)要测量该元件完整的伏安特性曲线，滑动变阻器必须连接成分压式电路。
本实验中使用多用电表测电压，待测元件额定电压为9 V，多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡。
3．(2019·辽宁大连二模)如图甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝1 Ω，灵敏电流计满偏电流I g＝10 mA，内阻r g ＝90 Ω，表盘如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”。
(1)多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某挡位时，其内部电路为图甲所示。将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为________ Ω。某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图丙所示，则该电阻的阻值为________ Ω。
(2)若将选择开关旋至“×1”，则需要将灵敏电流计________(选填“串联”或“并联”)一阻值为________ Ω的电阻，再进行欧姆调零。
(3)某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量，如图乙所示，下列说法中正确的是________(填选项前的字母)。
A．欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端
B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
C．若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零
D．若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175 Ω
答案(1)15060(2)并联10(3)AC
解析(1)设欧姆表总内阻为R，短接有：E＝I g R，代入数据计算得：R＝150
Ω；当半偏时有：E＝1
2I g(R＋R中)，则R＝R中
，所以选择的是“×10”挡位，根
据图丙可知读数为60 Ω。
(2)开关旋至“×1”，此时内阻R′＝R中＝15 Ω，短接电流I m＝
E
R′
＝100
mA，所以给表头并联一个分流电阻R1，根据欧姆定律：R1＝I g R g
I m－I g
＝10 Ω。
(3)二极管具有单向导电性，由于表笔A与欧姆表内部电源正极相连，故需要表笔A、B应分别接二极管的C、D端，A正确；实验测量时，手不能触碰金属杆，否则就将自身电阻并联进电路，测量值偏小，B错误；若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，说明“×100”倍率太大，所以应该换小挡位，即“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零，C正确；根据欧姆表的改装原理可知，表盘刻度“左密右稀”，且越往左阻值越大，若刻度均匀时待测电阻应是175 Ω，所以待测电阻的阻值应小于175 Ω，D错误。
基础命题点三电路故障检测与黑箱问题
1．多用电表对电路故障的检测
(1)断路故障的检测方法
①用直流电压挡
a01较新，若电压
表示数为零，说明电源02老旧。
b．在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联。若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有03断路。
②用直流电流挡
将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路04断路。
③用欧姆挡检测
将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件05断路。
(2)短路故障的检测方法
①将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被06短路；若电压表示数不为零，则外电路不被短路或不完全被短路。
②用欧姆挡检测
将所检测部分与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若所测阻值为零，则说明该部分电路短路。
2．探索黑箱内的电学元件
判断目的应用挡位现象
电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明07无电源
电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数08相同
二极管欧姆挡正接时示数09很小，反接时示数10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
电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数
1．(2019·安徽皖江名校联盟高三下学期开学摸底联考)某实验小组在练习使用
多用电表，他们正确连接好电路，如图甲所示。闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无读数，他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路。已知保护电阻R＝15 Ω，电流表量程为50 mA。操作步骤如下：
①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。
②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转。
③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示。
④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0＝20 Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示。
回答下列问题：
(1)图丙中的多用表读数为________ Ω，图丁中的电流表读数为________ mA。
(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接________点(填“c”或“e”)。
(3)电路的故障可能是________。
A．灯泡短路B．灯泡断路
C．保护电阻R短路D．保护电阻R断路
(4)根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E ＝________ V。(结果保留三位有效数字)
答案(1)2438.0(2)e(3)B(4)1.48
解析(1)倍率采用“×1”，故读数为24×1 Ω＝24 Ω，电流表量程为50 mA，
所以分度值为1 mA，读数为38.0 mA。
(2)因为用多用电表测电阻时，电流方向为红进黑出，即红表笔是流进欧姆表的，而电路中电流表在e端为负极，即电流经过电流表的方向为d→e，所以红表笔接e端。
(3)多用电表欧姆挡的指针不偏转，说明指在电阻值无穷大的刻度处，所以a、c间断路，而b、c间正常，所以只有灯泡断路，B正确。
(4)根据操作③可知电表指针正好指在中间刻度，即根据中值电阻规律可知欧姆挡电路内阻为r＝15 Ω，根据操作④可知E＝(24＋15)×0.038 V≈1.48 V。
2．[教材母题](人教版选修3－1 P69·T4)图2.9－8中的A、B、C为黑箱(即看不见内部电路结构的盒子)上的三个接点，箱内有两个电学元件与它们相连。为探明内部结构，某同学用多用电表进行了四步测量：
(1)用直流电压挡测量：A、B、C三点间均无电压；
(2)用欧姆挡测量：A、C间正反向电阻完全相同；
(3)用欧姆挡测量：黑表笔接A点、红表笔接B点，有电阻；反接后阻值很大；
(4)用欧姆挡测量：黑表笔接C点、红表笔接B点，有电阻，阻值比第(2)步测得的大；反接后阻值最大。
请判断，黑箱内部有什么元件？它们是怎样连接的？
[变式子题]如图所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上。用多用电表依次测三只接线柱间的阻值，结果如下表所示。请判定黑箱内的结构。
红表笔 A A B C C B
黑表笔 B C C B A A
阻值/Ω1001505020002100100 答案见解析
解析先由二极管的反向截止的性质分析，由表可知，接BC和CB时测量结果不同，故在BC间一定有二极管存在；同理可知在AC间也有二极管存在，并且AC间的正向电阻大于BC之间，说明AC间包含电阻；而接AB和BA时电阻不变；故说明AB间只有电阻，BC间接二极管。所以黑箱内的结构为：
课时作业
1．(2017·全国卷Ⅲ)图a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；R 1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关，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1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA 挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。
(1)图a中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”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“0”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位置
(3)根据题给条件可得R1＋R2＝__________Ω，R4＝__________Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”连接的，则读数为________；若此时B端是与“5”连接的，则读数为________。(结果均保留三位有效数字) 答案(1)黑
(2)B
(3)160880
(4)1.47 mA 1.10 kΩ 2.95 V
解析(1)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A 端流出，故A端与黑色表笔相连接。
(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；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“0”位置，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误。
(3)根据题给条件可知：当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1 mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，R g
R1＋R2
＝1－0.25
0.25＝3
1
，解得R1＋R2＝160 Ω。
当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1 V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120 Ω，两端电压为I g R g＝0.12 V，则R4两端电压为0.88 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4电阻为880 Ω。
(4)若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程2.5 mA，读数为1.47 mA。
若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100 Ω＝1.10 kΩ。
若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5 V，读数为2.95 V。
2．(2019·广东珠海一模)某同学在练习使用多用电表时连接的电路如甲图所示。
(1)若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________(选填“R1”或“R2”)的电流。
(2)若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，则测得的是________。
A．R1的电阻B．R2的电阻
C．R1和R2的串联电阻D．R1和R2的并联电阻
(3)将选择倍率的旋钮拨至“×10 Ω”挡时，测量时指针偏转角很大，为了提
高测量的精确度，应将选择开关拨至________挡(选填“×100 Ω”或“×1 Ω”)，将两根表笔短接调节调零旋钮，使指针停在0 Ω刻度线上，然后将两根表笔分别接触待测电阻的两端，若此时指针偏转情况如图甲所示，则所测电阻大小为________ Ω。
(4)乙图是该多用表欧姆挡“×100 Ω”内部电路示意图，电流表满偏电流为1.0 mA、内阻为10 Ω，则该欧姆挡选用的电池电动势应该为________ V。
答案(1)R1(2)C(3)×1 Ω16(4)1.5
解析(1)由电路图可知多用电表与R1串联，所以多用电表当做电流表时，测量的是R1的电流。
(2)断开电路的开关，R1和R2串联，多用电表接在其两端，故测的是R1和R2串联的总电阻。
(3)将选择倍率的旋钮拨至“×10 Ω”挡时，指针偏转角度过大，说明所选的挡位太大，为准确测量电阻，应该换小挡位的，应选“×1 Ω”挡。挡位选“×1 Ω”，表盘的读数就是电阻的阻值，即为16 Ω。
(4)将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”挡时，欧姆表的中值电阻为R中＝15×100 Ω＝1500 Ω，则此时欧姆表的内阻r＝R中＝1500 Ω，所以电源的电动势为E＝I g r＝1.0×10－3×1500 V＝1.5 V。
3．(2019·江西高三九校3月联考)某同学为了将一量程为3 V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表。
(1)先用如图甲所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3 kΩ时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12 kΩ时，电压表指针指在如图乙所示位置，则电压表的读数为________ V。由以上数据可得电压表的内阻R V＝________ kΩ。
(2)将图甲的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可
测量电阻的简易欧姆表，如图丙所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0 V”处，此处刻度应标阻值为________(选填“0”或“∞”)；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻，找出对应的电压刻度，则“1 V”处对应的电阻刻度为________ kΩ。
(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将________。
A．偏大B．偏小
C．不变D．无法确定
答案(1)1.506(2)∞1(3)C
解析(1)由图乙所示电压表表盘可知，其分度值为0.1 V，示数为1.50 V；电源内阻不计，由图甲所示电路图可知，电源电动势：E＝U＋IR＝U＋U
R V R，由
题意可知：E＝3＋3
R V×3000，E＝1.5＋1.5
R V×12000，解得R V＝6000 Ω＝6 kΩ。
(2)电压表的示数为3 V，达到满偏，R V＝6 kΩ，电阻箱电阻为3 kΩ，可知电源电动势E＝4.5 V，则与之并联部分相当于断路，刻度应标阻值为∞。若电压表示数为1 V，其与外接电阻构成并联关系，并联总电阻设为R，因其电压为1 V，
且变阻箱电阻为3 kΩ，分压3.5 V，则可知R＝3
3.5kΩ，由R＝
R V R x
R V＋R x
，解得R x
＝1 kΩ。
(3)因电动势不变，仅内阻变化，可改变电阻箱的阻值使总的电阻不变，则不影响测量结果，C正确。
4．(2019·湖北鄂州、黄冈高三上学期元月调考)如图所示为某同学组装完成的简易多用电表的内部结构示意图。
(1)图中的B端与________(填“红表笔”或“黑表笔”)相连接；
(2)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值R x的关系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是________(填选项下面的字母)。
(3)现有部分电路装在一个小盒子里，它与盒外的接线柱A、B、C、D相连。若该部分电路仅由两个组值均为R的电阻连接而成，且两个接线柱之间最多只能接一个元件。现将多用电表选择开关旋至欧姆挡，测得A、B间电阻为R，B、C 间的电阻为2R；用导线将C、D连接后，测得A、B间的电阻为0.5R。请在方框中画出盒子内这两个电阻的连接图。
(4)若该欧姆表使用一段时间后，内部电源电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法测量某电阻阻值，则测得的阻值应________(填“大于”“小于”或“等于”)电阻的真实值。
答案(1)黑表笔(2)AC(3)图见解析(4)大于
解析(1)由图示可知，图中B端与欧姆表内置电源正极相连，根据“红进黑出”，B端应是黑表笔。
(2)当欧姆表使用时，根据闭合电路欧姆定律则有I＝
E
R内＋R x
，化为1
I
＝R内
E
＋R x
E
，
根据关系式可得图象可能为A、C。
高考物理多用表读数练习专题 多用电表 【例】（2008年宁夏理综） 图1为一正在测量中的多用电表表盘. （1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为Ω。 （2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 mA。 （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V。 答案: (1)60 (2)7.18 (3)3.59 练习1、某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如图2所示，则其电阻值是__________。如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新____________________。 练习2、用多用表测量电流、电压或电阻时，表盘指 针的位置如图21＇-3所示。如果选择开关指在“ｖ—2.5” 位置时，测量结果为；如果选择开关指在“ｍ Ａ—10”位置时，测量结果为；如果选择开 关指在“Ω×100”位置时，测量结果为。 练习3、（08上海长宁区一模）如图所示是学生实验 用的多用表刻度盘，当选用量程为25V的电压档测量电压 时，表针指于图示位置，则所测电压为_____V；若选用倍 率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指于同一位置， 则所测电阻的阻值为_______Ω；用多用表测电阻所运用 的原理是___________________________________．
练习4、（（08上海浦东新区一模）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mＡ；若选 用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针 也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值 为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约 2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确， 应选的欧姆档是_________（选填“×10”、 “×100”或“×1K”）。换档结束后，实验操 作上首先要进行的步骤是____________。 参考答案 练习1、12Ω，“×10挡”，调整欧姆零点 练习2、0.860V（或0.855V ，或0.865V）；3.44mA（或3.42mA ，或3.46mA）；2.8kΩ 。 练习3、15.5 1400 闭合电路欧姆定律 练习4、30.7-30.9 mＡ；1.5×103 Ω。×1K ，调零
。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查，如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟，需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析，如根据 实验数据画出图线，根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验，要经历多个环节，在实际考查中，一般 不会考查全部环节，而是只考查其中的几个环节，有的题目给出条 件和实验器材，要求阐述实验原理；有的给出实验电路图，要求领 会实验原理，确定需测物理量及计算公式；有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同，但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点，都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示，在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同，题型也不尽相同，但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中，应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法，比较不同实验的异同（如电路图、滑动变阻器和电表的连接） 不断充实自己的经验和方法，逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）
哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件。 （一）电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为：R=U,E=U+Ir。由此可见，对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法，做到以不变应万变。1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 ⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 ⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 ⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流
20XX 年全国高考物理实验试题汇总 1、（安徽21.）（18分） Ⅰ.（5分）根据单摆周期公式2T =，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 （1） 用游标卡尺测量小钢球直径，求数如图2所示，读数为_______mm 。 （2） 以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______。 a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔t 即为单摆周期T e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t ，则单摆周期 50 t T = Ⅱ.（6分）（1）在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm ，合金丝的直径为_______mm 。 （2）为了精确测量合金丝的电阻R x ,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接。
Ⅲ。（7分）根据闭合电路欧姆定律，用图Ⅰ所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R 0两端的对应电压U 12,对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在 12 1 R u -坐标系中描出坐标点，如图2所示。已知0150R =Ω，请完成以下数据分析和处理。（1）图2中电阻为 Ω的数据点应剔除； （2）在坐标纸上画出 12 1 R u -关系图线； （3）图线的斜率是 1 1 ()v --?Ω，由此可得电池电动势n E = v 。 2、（北京21.）(18分) 某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx 的阻值。 （1）现有电源（4V ，内阻可不计），滑动变阻器（0—50Ω，额定电流2A ）,开关和导线若干，以及下列电表： A ．电流表（0—3A,内阻约为0.025Ω） B ．电流表（0—0.6A,内阻约为0.125Ω） C ．电压表（0—3V,内阻约为3k Ω） D ．电压表（0—15V,内阻约为15k Ω） 为减小实验误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 （选填器材字母）。 实验电路应采用图1中的 （选填甲或乙） （2）图2是测量Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在（1）问中所选的电路图，补充完整图2中实物间的连线。
第48课时 练习使用多用电表(实验提能课) [理清实验要点] 一、实验目的 1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。 2．会使用多用电表测电压、电流及电阻。 3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 二、实验原理 1．外部构造 (1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等。 (2)表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程。 (3)由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有 限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。 2．欧姆表内部构造和原理 (1)欧姆表内部电路简化如图。 (2)多用电表测电阻阻值的原理：闭合电路欧姆定律。 ①红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏，有I g ＝E R g ＋R ＋r 。 ②当红、黑表笔之间接有未知电阻R x 时，有I ＝E R g ＋R ＋r ＋R x ，故每一个未知电阻都对应一个电流值I 。 ③由于I 与R 是非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀 的，电阻的零刻度在电流满偏处。当R x ＝R g ＋R ＋r 时，I ＝I g 2 ，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。 三、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。 四、实验步骤 1．测量前准备 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。 (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 (3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔。 2．直流电压和直流电流的测量 (1)按如图甲所示连好电路，将多用电表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。 3．用多用电表测电阻的步骤 (1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 (2)将选择开关置于“Ω”挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后
2.8欧姆表多用电表同步练习 1. 欧姆表电阻调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是…（） A．这个电阻值很小 B．这个电阻值很大 C．为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量 D．为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量 2. 用多用电表测量直流电压U和测量电阻R时，若红表笔插入正（+）插空，则（） A．前者（测电压U）电流从红表笔流入，后者（测电阻R）电流从红表笔流出 B．前者电流从红表笔流出，后者电流从红表笔流入 C．前者电流从红表笔流入，后者电流从红表笔流入 D．前者电流从红表笔流出，后者电流从红表笔流出 3. 如下图中，B为电源，R1、R2为电阻，K为电键。现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（） A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处 B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处 C．将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处 D．将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处 4. 有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程分别为“×1”、“×10”、“×100”、“×1 k”。某学生把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很大，为了减少误差，他应该换用的欧姆挡和测量方法是……………………………………………（）A．用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮 B．用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮 C．用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮 D．用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮 5. 如图所示的电路为欧姆表原理图，电池的电动势E=1.5 V，G为电流表，满偏电流为200μA。当调好零后，在两表笔间接一被测电阻R x时，电流表G的指针示数为50μA，那么R x的值是………………………（）
电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中，所测金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L，用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时，取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材： A．电压表0～3 V，内阻10 k B．电压表0～15 V，内阻50 k C．电流表0～0.6A，内阻0.05 D．电流表0～3 A，内阻0.01 E．滑动变阻器，0～10 F．滑动变阻器，0～100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选_______________，电流表应选______________，滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中，某同学的实物接线如图所示，请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l：_____________________________；
错误2：_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量： （1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d= 。 （2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是。 A.换为×1档，重新测量 B.换为×100档，重新测量 C.换为×1档，先欧姆调零再测量 D.换为×100档，先欧姆调零再测量 （3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图（a）所示．闭合开关后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
练习使用多用电表 练习使用多用电表 主标题：练习使用多用电表 副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。 关键词：多用电表 难度：3 重要程度：5 内容： 考点剖析： 多用电表在高中物理实验中属于比较重要的仪表，其构造和使用方法与电流表、电压表都略有不同。在历年的高考实验试题中，都考查到了多用电表。分析这些试题，多用电表的考查不外乎三种方式：一是简单地考查读数；二是考查多用电表的使用方法和操作步骤；三是考查多用电表的内部结构和实验误差、工作原理等。 典型例题 例１．（2012?上海）在练习使用多用表的实验中 （1）某同学连接的电路如图所示 ①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过的电流； ②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是的电阻； ③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是两端的电压。 （2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若 （A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 （B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量（C）选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω（D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大。
【解析】D．（1）①多用电表与滑动变阻器串联，电流相等； ②断开电路中的电键，R1与R2串联，多用电表接在其两端； ③滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器相当于导线；则多用电表与电阻R2相并联； 故答案为：①R1，②R1+R2，③R2。 （2）A、双手捏住两表笔金属杆，人体与电阻并联，总电阻减小，故A错误； B、测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需增大或者减小倍率，重新调零后再进行测量，故B错误； C、欧姆表刻度是左密右疏，选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，即测量值小于250 Ω，大于200 Ω，即测量值不可能小于25 Ω。故C错误； D、欧姆表内的电池使用时间太长，电动势不变，内电阻增加，完成欧姆调零即可测量，故D正确； 例2．一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________。 【解析】“×100”进行欧姆调零 试题分析：表头指针从左向右偏转的角度很小，表明所选挡位太小，应改用较大的“×100”挡。只要换了挡位就要重新欧姆调零，所以缺少的步骤是进行欧姆调零。 例３.用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量： （1）旋动部件________，使指针对准电流的"0"刻线。 （2）将K旋转到电阻挡"×100"的位置。 （3）将插入“十”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________ (填“0刻线”或“∞刻线”)。 （4）将两表笔分别与侍测电阻相接，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，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 【解析】（1）S；（3）T，0刻线；（4）ADC。 例４.（1）用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量E、G两点间和F、G 两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值较小，但反接阻值很大。那么，
人教版高中物理选修3-1 知识点梳理 重点题型（常考知识点）巩固练习 多用电表 【学习目标】 1．了解欧姆表的内部结构和刻度特点。 2．了解多用电表的基本结构，学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。 3．会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，判断二极管的正、负极。 【要点梳理】 要点一、欧姆表 1．内部构造：欧姆表是由电流表改装而成的，它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成． 2．基本原理 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图所示，G 是电流表（表头），内阻为g R ，满偏电流g I ，电池的电动势为E ，内阻为r ，电阻R 是可变电阻，也叫调零电阻． （1）当红、黑表笔相接时（如图甲所示），相当于被测电阻0x R =，调节R 的阻值，使g g E I r R R =++，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点，g r R R ++（）是欧姆表的内阻． （2）当红、黑表笔不接触时（如图乙所示），相当于被测电阻x R =∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是刻度的“∞”点． （3）当红、黑表笔间接入被测电阻x R 时（如图丙所示），通过表头的电流
g x E I r R R R =+++．改变x R ，电流I 随着改变，每个x R 值都对应一个电流表，在刻度盘上直接标出与I 值对应的x R ，就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值． （4）当g R R R r =++时，12 g I I =，指针半偏，令欧姆表内阻g R R R r =++内，则当指针半偏时，表盘的中值电阻g R R R R r ==++中内． 要点诠释： （1）当欧姆表未接入电阻，处于断路状态，即x R →∞时，电路中没有电流，指针不偏转，故刻度盘最左端为∞处．故当电路接入电阻后如果偏角很小。表明被测电阻阻值较大． （2）当欧姆表表笔直接相连，即0x R =时，表路中电流最大．指针偏满，故电阻零刻度在最右端满偏电流处． （3）x R 与I 是非线性关系，故电阻挡表盘刻度不均匀．从表盘上看，“左密右疏”，电阻零刻度是电流最大刻度，电阻“∞”刻度是电流零刻度． 要点二、多用电表 1．功能： 多用电表又叫“万用表”，是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器，它们共用一个表头．由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点，在科学实验、生产实践中得到广泛应用． 2．外部结构： 如图所示是一种多用电表外形图，表的上上半部分为表盘，下半部分是选择开关，周围标有测量功能的区域及量程．将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通．在不使用时，应把选择开关旋到OFF 挡，或交流电压最高挡．
2019年全国高考物理实验题 （5分）（2019年全国1卷22）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE 五个点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的速度大小为 m/s （保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为m/s2（保留2位有效数字）。(A 0.233 0.75) 23．（2019年全国1卷23）（10分）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微 安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。 （2）当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可 以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号）A．18 mA A．21 mA C．25mA D．28 mA （3）产生上述问题的原因可能是。 A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正 确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个 阻值为kR的电阻即可，其中k= 。 （1）连线如图所示（2）C （3）AC （4）99 79
例1．（1993年四（5）题）有小灯泡L 1（6V 、3W ）和L 2（6V 、1W ）各一只，定值电阻R （18欧、5W ）一只，电 源一只（电动势12V 、内阻不计），电键一只，导线若干。试设计一电路，使L 1和L 2都能正常发光。（1）将设计的电路图画在虚线框内，电路图中要标明各元件的代号。（2）按设计的电路图，用线（表示导线）完成右下图所示仪器的连线。 例2．（1999年第21题）：现有一阻值为10.0欧姆的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电压内阻的实验方案。（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧）要求：（1）在右边方框中画出实验电路图。（2）简要写出完成接线后的实验步骤；（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式r = 。 例3．（2000年第19题）：某同学按如图所示电路进行实验, 实验时该同学将变阻器的触片p 移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示 将电压表内阻看作无限大, 电流表内阻看作零. 电路中ε、r 分别为电源的电动势和内阻, R1, R2, R3为定值电阻, 在这五个物理量中, 可根据上表中的数据求得的物理量是 (不要求具体计算) . (2) 由于电路发生故障, 发现两电压表示数相同了(但不为零), 若这种情况的发生是由用电器引起的, 则可能的故障原因是 . 例4．（2001年第16题）：要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势ε和内阻r （约几欧），提供下列器材： 电压表V1（量程3V ，内阻1k Ω）、 电压表V2（量程15V ，内阻2k Ω）、电阻箱（0—9999Ω）、电键、导线若干．某同学用量程为15 V 的电压表连接成如图所示的电路, 实验步骤如下： (1) 合上电键S, 将电阻箱R 阻值调到R1 = 10Ω,读得电压表的读数为U1. (2) 将电阻箱R 阻值调到R2 = 20Ω, 读得电压表的读数为U2. 由方程组r R U U 1 11 -=ε, r R U U 2 22-=ε, 解出ε、r . 为了减少实验误差, 上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进？ 例5．（2002年16题）：如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A 为光源，B 为光电接收器，A 、B 均固定在车身上，C 为小车的车轮，D 为与C 同轴相连的齿轮. 车轮转动时，A 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B 接收并转换成电信号，由电
第二章直流电路 学生实验四：练习使用多用电表 【学习目标】 1.了解欧姆表和多用电表的结构和原理 2.小组合作实验探究，学会使用多用电表测量电流、电压、电阻，判断二极管的正负 3.激情投入，领会科学探究中严谨、务实、友好合作的精神和态度 重点：使用多用电表测量电流、电压、电阻 难点：使用多用电表测量电阻的步骤和方法 课前预习案 1、多用电表的原理：(1)表盘:多用电表可以用来测量、、等，并且每一种测量都有几个量 程。外形如图。上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为 ，它的四周刻有各种测量项目和量程。另外，还有欧姆调零旋钮，指针定位螺丝和测试笔的插孔。 (2)二极管的单向导电性 :晶体二极管是半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符 号如图甲所示。 晶体二极管具有 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。 2、欧姆表的原理：依据闭合电路的欧姆定律制成，是由电流表改装而成的。 (2)内部构造:由 、和三部分组成。3、测量原理: 如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻 Rx 时，通过表头的电流I=E/(r+Rg+R+Rx)。改变Rx ，电流I 随着改变，每个Rx 值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I 值对应的Rx 值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时， 调节滑动变阻器使电流表达到满偏， 此时有若外加电阻Rx=R+Rg+r 时，电流为此时电流表指针在刻度盘的中央，该电阻值叫 电阻。4、实验步骤： (1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。 (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不 指零，则可用小螺丝刀进行 调零。 (3)将红、黑表笔分别插入“ +”“-”插孔。 (4)如图甲所示连好电路， 将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡的。 (5)如图乙所示连好电路， 将选择开关 g g E I ,r R R g x g E 1I I R R R r 2，
高考物理备考专题：物理实验总复习知识结构：
方法指导： 物理是以实验为基础的科学，实验能力是物理学科的重要能力，物理高考历来重视考查实验能力。 一、基本实验的复习 要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做．对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题： （1）实验原理 中学要求必做的实验可以分为4个类型：练习型、测量型、验证型、探索型．对每一种类型都要把原理弄清楚． 应特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带．这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹．按这种方法操作，在未释放纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都打在同一点上，这就是第一点．由于开始释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s，但具体时间不确定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s，则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm），但不能知道它的确切数值，也不需要知道它的确切数值．不论第一点与第二点的间距是否等于2mm，它都是从打第一点处开始作自由落体运动的，因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h，再测出打P点时的速度v，如果：
gh≈( )， 就算验证了这个过程中机械能守恒． （2）实验仪器 要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打点计时器（电火花计时仪）、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。对于使用新教材的省市，还要加上示波器等。对这些仪器，都要弄清其原理、会正确使用它们，包括测量仪器的正确读数。 （3）实验装置 对电学实验主要指电路图。 下面几个是应特别注意的： ①验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。 ②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验，这两个实验都要使用斜槽轨道，让小球从轨道上端无初速滚下，然后平抛出去，在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平，如果实验要进行多次，每次小球应从同一高度处下落，因此应有一个挡板。 ③验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器而未释放重锤前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住纸带，开启打点计时器而未释放纸带前，会由于手的抖动而打出一“堆”点，从而无法准确找出第一个点（即自由落体运动起始位置）。 ④用单摆测重力加速度的实验，在安装单摆时要注意悬点的固定，随便拴一个结系在铁架台的横梁上是不可取的，因为悬点不确定，就不是单摆，并且摆长值也无法准确测量。 ⑤有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接，制流与分压电路的选择，电表内阻的影响，等等。（4）实验步骤 复习实验步骤时不能靠死背结论，而要与实验原理联系起来，要多问问自己，为什么要按这样的步骤操作？把某些实验步骤交换一下是否可以？省掉某个步骤行不行？等等。 （5）实验数据的处理 重要的有打点计时器纸带的处理方法（如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动，如何求某时刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用图像处理数据（把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系，即变成直线，是重要的实验能力）。 （6）实验误差的定性分析 中学阶段不要求进行定量的误差分析，但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等，应能理解。在电路的实验中，粗略地看，认为电流表是短路、电压表是断路，但精确一点看，电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略，定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是我们应该掌握。 二、几种重要的实验方法 下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的，从方法的角度整理、复习一下，有助于我们提高认识水平和能力。 （1）累积法：在“用单摆测重力加速度”测周期时我们用的是累积法，即我们不直接测一个周期的时间，而是测30～50个周期的总时间，再除以周期数即得周期T的值．用累积法的好处是：①相当于进行多
漠河高级中学物理实验综合测试题 命题人:滕鹏 1. 实验：为了测量某一被新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为G。飞船上备有以下实验器材： A. 一只精确秒表 B. 一个已知质量为m的物体 C. 一个弹簧秤 D. 一台天平（附砝码） 请根据题意回答以下问题： （1）第一次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （2）第二次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （3）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出的物理量表示） 2. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件长度，如图甲所示。图示的读数是_________cm。 （2）如图乙，将一打点计时器固定在斜面上某处，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 用米尺测得斜面的高度与长度之比为1 4 。一辆质量为400g的小车拖着穿过打点计时器的纸 带从斜面上滑下。图丙是打出纸带的一段，相邻记数点间还有四个点未画出。由图可知，打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度v B=_________m/s，打纸带上E点时小车的瞬时速度v E=_________m/s。 3. 科学实验是人们认识自然的重要手段。在电学实验中经常需要测量某负载的电阻。测量电阻的方法有多种。现需要测量一只标有“220，100W”灯泡的电阻。 （1）这只灯泡正常工作时的电阻为_____________Ω。若用多用电表中的欧姆挡直接接在灯泡两端测量它的电阻，则测出的电阻应_____________灯泡正常工作时的电阻。（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）现在提供以下的实验器材： A. 220V的交流电源 B. 单刀双掷开关一只 C. 电阻箱一只（0~999Ω，额定电流1A） D. 交流电流表一只（0~0.6A） E. 导线若干 请你用以上的器材设计一个实验，能较为准确地测出灯泡工作时的电阻值。请画出电路原理图，并简述实验步骤。 4. 甲、乙两位同学在一次应用伏安法测量电阻R x的实验中进行了如下操作：第一步用万用表粗测电阻R x的阻值，第二步用伏安法测量电阻R x的阻值。
多用电表 课堂同步 1．关于多用电表上的电阻刻度线，下列说法正确的是（） A.零电阻刻度线与零电流刻度线重合 B.零电阻刻度线与电流表满偏刻度线重合 C.电阻刻度是不均匀的，电阻值越大，刻度线越密 D.电阻刻度是不均匀的，电阻值越小，刻度线越密 2．用多用电表欧姆档测电阻时，下列说法正确的是（） A.测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零 B.为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻 两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好 C.待测电阻若是连接在电路中，应当先把它与其它元件断开后再测量 D.使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF档或交流电压最高档 3．用多用表测直流电压U或测电阻R时，若红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则 ( ) A．前者(测电压U)电流从红表笔流人多用电表，后者(测电阻)从红表笔流出多用电表 B．两者电流都从红表笔流入多用表 C．两者电流都从红表笔流出多用表
D ．前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表 4．下列 说 法 中 正 确 的 是 （ ） A ．欧姆表的每一档的测量范围是0~∞ B ．用不同档的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是一样的 C ．用欧姆表测电阻时，指针越接近刻度盘中央，误差越大 D ．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误差越小 5．把一个量程为5mA 的电流表改装成欧姆表R ×1档，电流表的内阻是50Ω，电池的电动势是，经过 调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的3/4位置时，被测电阻的阻值是 （ ） A ．50Ω B ．100Ω C ．Ω D ．400Ω 6．一个标有“220V ，40W ”的白炽灯泡，当用多用 电表的欧姆档去测量它们的电阻时，测得的阻值 （ ） A ．接近1210Ω B ．接近Ω C ．明显大于1210Ω D ．明显小于1210Ω 7．如图2-48所示是多用表欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流为I g =300μA ，内阻r g =100Ω，调零电阻的最大值50k Ω，串联的固定电阻为50Ω，电池电动势，用它测量电阻R x ，能准确测量的阻值范围是（ ） A ．30k Ω∽80K Ω B ．3k Ω∽8k Ω C ．300Ω∽800Ω D ．30Ω∽80Ω E 图2-48
高考物理实验专题之测量工具读数 一、刻度尺： 1-1：如图（甲）所示的物体A 的长度是_________cm=_________m ，如图（乙）所示的物体B 的长度是___________mm=___________m. 二、游标卡尺： 2-1：游标卡尺的游标有10个等分刻度，当左、右测脚合拢时，游标尺在主尺上的位置如图（甲），当用此尺测某工件时，游标尺在主尺上的位置如图（乙）所示，则工件的实际长度是（ ） A.9.9 mm B.10.8 mm C.11.4 mm D.12.6 mm 2-2：下面各图均是用游标卡尺测量时的刻度图，甲、乙为20分度游标尺，丙、丁为50分度游标尺，它们的读数分别为：甲_______cm ，乙________cm ，丙________cm ，丁________mm. 2-3：有一种新式游标卡尺，它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm 等分成10份，39mm 等分成20份，99mm 等分成50份，以“39mm 等分成20份”的新式游标卡尺为例，如图所示。 (1)它的准确度是 mm ； (2) 用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是 cm 。 甲 乙 丙 丁
三、螺旋测微器： 3-1：用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为______________mm. 3-2：读出下面各螺旋测微器的读数.甲____________mm，乙____________mm，丙_____________mm. 四、秒表 4-1：读出机械秒表的读数。 五、打点计时器： 5-1：关于计时器，下列说法正确的是（） A.电磁打点计时器是一种使用低压直流电源的计时仪器 B.电磁打点计时器是一种使用交流220 V电源的计时仪器，其打点周期为0.02 s C.电磁打点计时器是一种使用低压（4—6 V）交流电源的计时仪器，其打点周期为0.02 s D.电火花打点计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器，它使用220 V交流电源 5-2：根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（） A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度 5-3：一位同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动的加速度”的实验时，纸带上打出的不是圆点而是如图所示的一些短线，这可能是因为（） A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源的频率不稳定 D.打点针压得过紧 5-4：下图是用打点计时器打出的一条纸带，其计数周期为T，运动加速度和打D点时的瞬时速度分别用a和v D表示，下列选项正确的是（） A.a=(s6+s5+s4-s1-s2-s3)/9T2, v D=(d4-d2)/2T B.a=(d6-2d3-d1)/9T2, v D=(d2+d3+d4+d5)/4T C.a=(d6+d5+d4-d1-d2-d3)/9T2, v D=s3/T D.a=(s6+s5+s4-s1-s2-s3)/3T3, v D=(d3+d4)/2T 六、电流表和电压表： 6-1：按照有效数字规则读出下列电表的测量值。 ⑴⑵
2103-2015年实验题出题落点 （1）力学 2013年I卷第22题:测定木块与水平面之间的动摩擦因数 2013年II卷第22题:用平抛运动探究弹性势能 2014年I卷第22题:小车加速度与钩码质量之间的关系 2015年I卷第22题:测小车通过凹形桥的速度 2015年II卷第22题:测量物块与斜面间的动摩擦因数 2014年II卷第23题:探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系 （2）电磁学 2014年II卷第22题:伏安法测电阻（内接法与外接法的误差比较） 2013年I卷第23题:测定多用电表内电池的电动势和内阻 2013年II卷第23题:多用电表的基本原理（电表的改装） 2014年I卷第23题:测量电源的电动势和内阻 2015年I卷第23题:电表的改装和校准 新加示例27：来自2015全国（Ⅱ）23题知识点：用半偏法测量电压表的内阻23．（9分）电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏 法）实验室提供材料器材如下：待测电压表 （量程3V，内阻约为3000欧），电阻箱R0 (最大阻值为欧)，滑动变阻器R1（最大阻值 100欧，额定电压2A），电源E（电动势6V， 内阻不计），开关两个，导线若干。 （1）虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整 （2）根据设计的电路写出步骤________________________ 。 （3）将这种方法测出的电压表内阻记为R1v与内阻的真实值R v先比R1v________R v（添“>”“=”或“<”）由是________。
新加示例28：来自2015全国（Ⅰ）23题 知识点：电表的改装和校准 23．(9分)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。 (1)已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA ；R 1和R 2为阻值固定的电 阻。若使用a 和b 两个接线柱，电表量程为3mA ；若使用a 和c 两个接线柱，电表量程为10mA 。由题给条件和数据，可求出1R =Ω，2R =Ω。 (2)现用—量程为3mA 、内阻为150Ω的标准电流表A 对改装电表的3mA 挡进行校准，校准时需选取的刻度为、、、、、。电池的电动势为，内阻忽略不计；定值电阻R 0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R 0应选用阻值为Ω的电阻，R 应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器。 (3)若电阻R 1和R 2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b) )的电路可以判断出损坏的电阻。图（b)中的/R 为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a) 虚线框内的电路。则图中的d 点应和接线柱(填”b”或”c”)相连。判断依据是：。 新加示例29：来自2014全国（Ⅱ）23题 知识点：探究弹簧的劲度系数与其长度的关系 23.（9分）某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度（圈数）的关系；实验装置如图（a ）所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P 0指向0刻度；设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x 0；挂有质量为0.100kg 砝码时，各指针的位置记为x ；测量结果及部分计算结果如下表所示（n 为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s 2）. 图（a ） 图（b ）