第十章 第56课时　实验十三：用多用电表测量电学中的物理量（知识点梳理+分层练习）-【2026年高考物理一轮复习讲义·学霸专练】（新高考通用）

第十章恒定电流 第56课时　实验十三：用多用电表测量电学中的物理量 目录 考点一　多用电表的构造和工作原理 1 认识多用电表 1 考点二　多用电表的使用 4 1.用多用电表测量小灯泡的电压和电流 4 3.用多用电表测二极管的正、反向电阻 4 4.用多用电表探索黑箱内的电学元件 5 考点三　多用电表检测电路故障 8 【考情分析·探规律】 电表改装 实验：用多用电表测量电学中的物理量 2025·陕晋青宁卷、2025·广西、2024·安徽、2024浙江6月选考T16Ⅱ 2023海南卷T15 2022辽宁卷T11 2022河北卷T12 2022湖南卷T12 试 题 情 境 生活实践类 家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等 学习探究类 电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量 【知识梳理】 考点一　多用电表的构造和工作原理 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：电阻表的欧姆调零旋钮(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)。 (4)多用电表原理图 (5)电阻表工作原理 电路图 I与Rx的对应关系 相当于待测电阻Rx＝0，调节R使I＝Ig＝，此时指针指在满偏电流Ig处(电阻表内阻RΩ＝Rg＋r＋R) 相当于待测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转 待测电阻为Rx，I＝，指针指到某确定位置，此时Rx＝－RΩ 刻度特点 表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻度(最右侧) 表头电流I＝0处，对应电阻表∞刻度(最左侧) 表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀 (6)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”。 ②当多用电表指针指在中央时，故中值电阻R中＝RΩ。 【小试牛刀】 典例1　【多用电表的原理】(2024·云南昆明阶段检测)电流表G1的量程为0～5 mA,内阻为290 Ω。把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流和电压的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡,其中小量程为0～10 mA,大量程为0～100 mA。 (1)对于此多用电表,当开关S接到位置5时是　　　　挡。  (2)开关S接位置　　　　(选填“1”或“2”)时是小量程的电流挡,图中电阻R2= 　　　Ω。  (3)已知图中的电源E的电动势为3 V,短接A、B表笔进行欧姆调零后,此电阻挡的内阻为 　　　　Ω。现用该挡测一未知电阻的阻值,指针偏转到电流表G1满偏刻度的处,则该未知电阻的阻值为　　　　Ω。  【答案】 (1)电压　(2)2　261　(3)300　200 【解析】 (1)当开关S接位置5、6时,为电压挡。 (2)当开关S接到2位置时,并联的电阻大,分流小,其电流表的量程小,因此开关S接位置2时是小量程的电流挡。设开关S接1时的最大电流为I1,接2时的最大电流为I2,由题意可知,当开关接到1时,有Ig(r+R2)=(I1-Ig)R1,当开关接到2时,有Igr=(I2-Ig)(R1+R2),代入数据解得R2=261 Ω。 (3)由上述分析可知,当开关S接到位置3时,电路中的满偏电流Im=10 mA,根据闭合电路欧姆定律可得R内== Ω=300 Ω,由指针偏转到电流表G1满偏刻度的处可得,Im=,解得Rx=200 Ω。 考点二　多用电表的使用 1.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直流电压挡，测小灯泡两端的电压。红表笔接电势高(选填“高”或“低”)的点。 按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。此时电流从红表笔流入多用电表。 2.(1)用多用电表测定值电阻的阻值 ①估测待测电阻阻值，选择合适的量程。 ②欧姆调零。 ③将被测电阻接在红、黑表笔之间。 ④读数：指针示数乘以倍率。 ⑤使用完毕：选择开关置于OFF挡，长期不用应取出电池。 (2)注意事项 ①区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，机械调零对应的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮。 ②使指针指在中值附近，否则换挡。 ③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。 ④手不能接触表笔的金属杆。 ⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开。 3.用多用电表测二极管的正、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)用电阻挡判断二极管的正负极 将多用电表欧姆调零之后，若多用电表指针偏角很大，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.用多用电表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 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相同 二极管 电阻挡 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 电阻挡 指针先指向某一小阻值时，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢 【小试牛刀】 典例2　【多用电表的使用】(2024·广东模拟)小明同学练习使用多用电表测电阻。 (1)如图甲所示,请根据下列步骤完成电阻测量: ①旋动　　　　(选填“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。  ②将K旋转到电阻“×10”挡的位置。 ③将红、黑表笔短接,旋动　　　　(选填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的“0”刻线。  ④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。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　　　　的顺序进行操作,再完成读数测量。  A.将K旋转到电阻挡“×100”的位置 B.将K旋转到电阻挡“×1”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,对电表欧姆调零 (2)正确操作后,读数如图乙所示,则阻值为　　　　Ω。  (3)若电阻表内用一个新电池(电动势为1.5 V,内阻较小),测得该电阻读数为R;然后更换其他品牌的新电池(电动势为1.5 V,内阻较大),调零后测得该电阻读数为R′,则R　　　　(选填“>”“<”或“=”)R′。  【答案】 (1)①S　③T　④BDC　(2)19　(3)= 【解析】 (1)①电表使用前,先旋动机械调零旋钮S使指针对准电流的“0”刻线。 ③选择电阻挡位后进行欧姆调零,将红、黑表笔短接,旋动T使指针对准电阻挡的“0”刻线。 ④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大,即被测电阻阻值偏小,将K旋转到电阻挡“×1”的位置,将两表笔短接,旋动T,对电表欧姆调零,然后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,所以操作顺序为BDC。 (2)读数为19×1 Ω=19 Ω。 (3)由电阻表的结构可知,电源的内阻的变化,可以通过调零电阻的阻值变化来抵消,所以两次的测量值是相等的。 考点三　多用电表检测电路故障 1.电流挡检测：将多用电表串联在电路中，若示数为零，说明与多用电表串联的部分电路断路。 2.电压挡检测：将多用电表与部分电路并联， (1)若示数为零，由于有多种可能原因，故无法做出具体判断； (2)若示数等于电动势，说明该部分电路中有断路处，进一步缩小并联范围可以找出断路的位置。 3.电阻挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间， (1)若电阻无穷大，说明此元件断路； (2)若电阻为零，说明此元件短路。 【小试牛刀】 典例3　【测量元件的电阻】 (2024·重庆沙坪坝三模)某兴趣小组用多用电表测量一个二极管的正向电阻,分别利用“×10”挡和“×100”挡进行正确操作,发现测得的阻值有很大差距。分析原因时,有同学提出,可能因为多用电表不同挡位的两个倍率所用电源电动势不同而造成二极管的正向电阻不同,为分析具体原因,该小组同学进行了如下实验。 (1)先将多用电表调到“×100”挡,红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;再把多用电表、电流表(量程为0～500 μA,内阻约为300 Ω)、电阻箱(阻值范围为0～9 999 Ω)和开关串联成闭合回路,并将电阻箱的阻值调到最大,如图甲所示。其中多用电表的红表笔应该接电流表的 　　　　(选填“正”或“负”)极。  (2)闭合开关,调整电阻箱的阻值,该多用电表的表盘指针和电流表指针位置如图乙所示,电阻表中央刻度示数为15,可知多用电表内部电源的电动势为　　　　 V(结果保留3位有效数字);再换用“×10”挡,重复上述操作,测得内部电源电动势与“×100”挡相同。  (3)该型号二极管的伏安特性曲线如图丙所示,根据图丙和多用电表测电阻时,内部电路可知,用不同倍率挡位测得二极管阻值的不同并非电表内部电动势不同,而是不同倍率挡位的　　　　不同,由图丙可知,“×10”挡测得的二极管正向电阻阻值为　　　　 Ω(结果保留3位有效数字)。  【答案】 (1)负　(2)1.47 (3)内阻　220(215～225均正确) 【解析】 (1)多用电表测电阻时,电流从黑表笔流出,流入电流表的正极,再从电流表负极流出,流进多用电表红表笔,故多用电表红表笔应该接电流表的负极。 (2)电流表读数为420 μA,电流表内阻和电阻箱阻值之和可由电阻表示数得出,为2 000 Ω,中值电阻1 500 Ω,故电动势E=420 μA×3 500 Ω=1.47 V。 (3)当用多用电表的电阻“×10”挡和“×100”挡测量二极管的正向电阻时,多用电表可视为电动势E=1.47 V,内阻分别为r1=150 Ω和r2=1 500 Ω 的等效电源,故不同倍率的挡位内阻不同,在伏安特性曲线坐标图中作函数150I=1.47-U 图线,如图所示,两图线交点为(0.88 V,4.0 mA),可算出二极管此时的正向电阻约为 Ω=220 Ω。 【限时训练】（限时：60分钟） (分值：50分) 1.(14分)(2024·浙江6月选考·16Ⅱ)在“测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线”实验中。 (1)(4分)用多用电表电阻挡判断发光二极管的正负极，选用“×100”挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用　　　　　　挡(选填“×10”或“×1 k”)重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管　　　　　　(选填“正极”或“负极”)。 (2)(6分)图(A)是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接　　　　　　接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)，Q应连接　　　　　　接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA挡测量，指针如图(B)所示，则电流I＝　　　　　　 mA。 (3)(4分)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图(C)所示，说明该二极管是　　　　　　元件(选填“线性”或“非线性”)，正常发光时电压在　　　　　　 V范围。 【答案】(1)×1 k　负极　(2)a　d　45.0 (3)非线性　2.0~2.5 【解析】(1)指针未偏转，说明可能是电阻过大，应换用“×1 k”挡继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知更换二极管极性后与红色表笔相连的是二极管负极。 (2)实现电压可从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，P应连接a；根据题图(C)可知电压表选取0~3 V量程，故Q接d； 多用电表量程为0~50 mA，分度值为1 mA，需要估读到0.1 mA，故多用电表的读数为45.0 mA。 (3)根据题图(C)可知I随U非线性变化，故说明该二极管是非线性元件，根据题图(C)可知正常发光时即有电流通过时电压在2.0~2.5 V范围。 2.(14分)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成电阻表并进行刻度和校准，要求改装后电阻表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0~99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。 (1)(6分)电阻表设计 将图(a)中的实物连线组成电阻表。电阻表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为　　　　 Ω；滑动变阻器选　　　　(填“R1”或“R2”)。 (2)(4分)刻度电阻表表盘 通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为　　　　、　　　　。 (3)(4分)校准 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使电阻表指针指向　　　　 kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及电阻表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为　　　　 Ω。 【答案】(1)如图所示　900　R1 (2)45　5　(3)0　35 000.0 【解析】(1)由题知当两表笔间接入15 kΩ的电阻时，电流表示数为50 μA，由闭合电路欧姆定律有，代入数据解得R＝900 Ω，所以滑动变阻器选择R1。 (2)电阻表的内阻Rg'＝Rg＋r＋R0＋R＝15 kΩ，当电流为25 μA时，有，可得Rx'＝45 kΩ；当电流为75 μA时，有，可得Rx″＝5 kΩ。 (3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使电阻表指针指向0 kΩ处。题图(c)中电阻箱读数为35 000.0 Ω。 3.(8分)图甲为多用电表示意图。 (1)(2分)用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量某电阻的阻值，发现指针偏转角太大。为了测量结果比较准确，按以下步骤进行了实验： ①换用“×10”或“×1 k”中合适倍率的电阻挡； ②两表笔短接，通过调节　　　　 (选填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零； ③重新测量并读数，根据图乙刻度盘上的指针示数并结合所选的合适倍率，测得电阻是　　　　　 Ω。 (2)(4分)图丙为“×10”和“×100”两种倍率的电阻挡内部电路示意图。若已知电流表G的内阻Rg＝18 Ω，则R1的阻值为　　　　 Ω；若已知电源电动势为1.5 V，结合图乙所示的中值电阻，可得电流表G的满偏电流Ig＝　　　　 mA。 (3)(2分)当电流正向流经发光二极管时(从正极流入)，电阻较小，二极管正常发光。现用多用电表的电阻挡测量发光二极管电阻，发现二极管发光，则可知红表笔连接的是二极管的　　　　　(选填“正极”或“负极”)。 【答案】(1)②T　③160　(2)2　1　(3)负极 【解析】(1)②指针偏转角太大，说明电阻太小，为了使指针指在中央刻线附近，应换用小倍率，即选“×10”倍率，电阻表换挡后，需要重新进行欧姆调零，即调节欧姆调零旋钮“T”。 ③根据电阻表的读数规律，换挡后，题图乙中指针指示的数字为16.0，乘以倍率10后得到的测量值为160 Ω。 (2)题图丙中，开关S闭合时，总电阻较小，流过电源的电流较大，得到电阻表的中值电阻较小，为较低倍率的电阻挡，开关S断开时则为较高倍率的电阻挡。开关S闭合，相当于电流表量程扩大10倍，干路电流为10Ig，则流过R1的电流为9Ig， 则有9IgR1＝IgRg 解得R1＝2 Ω 当开关S断开时，结合上述可知，倍率为“×100”挡，由题图乙可知中值电阻为1 500 Ω， 故电流表G的满偏电流Ig＝＝1 mA (3)根据“红进黑出”、“正进负出”的规律，电流从黑表笔流出多用电表，流进二极管，二极管发光时电流从正极流进，故黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极。 4.(14分)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；R1、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，电阻×100 Ω挡。 (1)(2分)图(a)中的A端与　　　　(填“红”或“黑”)色表笔相连接。 (2)(2分)关于R6的使用，下列说法正确的是　　　　。 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.使用电阻挡时，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)(4分)根据题给条件可得R1＋R2＝　　　　Ω，R4＝　　　　Ω。 (4)(6分)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”相连的，则多用电表读数为　　　　　；若此时B端是与“3”相连的，则读数为　　　　；若此时B端是与“5”相连的，则读数为　　　　　　。(结果均保留3位有效数字) 【答案】(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.45 mA　1.10 kΩ　2.90 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，调整指针定位螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；使用电阻挡时，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，，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0.12 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4两端电压为0.88 V，则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，量程为2.5 mA，读数为1.45 mA。 若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为电阻表使用，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2.90 V。 5. 【多用电表探测“电学黑箱”】(2024·安徽合肥一模)如图甲,A、B、C和D、E、F分别是电学黑箱Ⅰ、Ⅱ的接线柱。现用多用电表探索黑箱内的电学元件。每个黑箱内的元件不超过2个,每两个接线柱之间最多只能接1个元件,且元件的种类只限于定值电阻、干电池和二极管(非理想)。实验操作如下: (1)如图乙,在使用多用电表之前,发现指针未指左侧“0”刻度线,应先调节　　　　(选填“a”“b”或“c”)。  (2)探索黑箱Ⅰ。将选择开关拨至“直流电压10 V”挡,对A、B、C任意两个接线柱测量,将发生正向偏转时对应的接法和数值记录在表中,红表笔接A、黑表笔接C时,电表指针如图丙中P位置所示,将读数填入表1空白处。 　　表1 红表笔接 A A B 黑表笔接 C B C 电压表示数/V 1.5 1.5 (3)探索黑箱Ⅱ。先用“直流电压10 V”挡对D、E、F任意两接线柱正向、反向测量,发现均无偏转。再用电阻挡进行测量,将连接情况和数据填入下表。选择开关旋至电阻“×100”挡,红表笔接D、黑表笔接E,表盘指针如图丙中Q位置所示,读出阻值填入表2①处。若最后一组数据漏记,请推出并填入表2②处。 　　表2 红表笔接 黑表笔接 测得的电阻/Ω D E ①　　　  D F 1.0k E D ∞ E F ∞ F D 1.0k F E ②　　　  (4)将探明的电路结构画在虚线框中。 【答案】 (1)a　(2)3.2　(3)900　1.9k (4)图见解析 【解析】 (1)如题图乙,在使用多用电表之前,发现指针未指左侧“0”刻度线,应机械调零,故应先调节a。 (2)电压表示数为U=3.2 V。 (3)红表笔接D、黑表笔接E,ED间的阻值为RED=9×100 Ω=900 Ω。红表笔接F,黑表笔接E,EF间的阻值为REF=RED+RDF=0.9 kΩ+1.0 kΩ=1.9 kΩ。 (4)红表笔接A,AB间的电压为1.5 V,则AB间接入干电池,干电池正极与A相连,同理可得,BC间接入干电池,干电池正极与B相连,黑箱Ⅰ内部结构如图甲所示。不管是红黑表笔正接还是反接,DF间的电阻都为1.0 kΩ,可知DF间接入定值电阻。红表笔接D,黑表笔接E,DE间阻值较小,红表笔接E,黑表笔接D,DE间阻值无穷大,可知DE间接入二极管,且二极管的正极与E相连,黑箱Ⅱ内部结构如图乙所示。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章恒定电流 第56课时　实验十三：用多用电表测量电学中的物理量 目录 考点一　多用电表的构造和工作原理 1 认识多用电表 1 考点二　多用电表的使用 4 1.用多用电表测量小灯泡的电压和电流 4 3.用多用电表测二极管的正、反向电阻 4 4.用多用电表探索黑箱内的电学元件 5 考点三　多用电表检测电路故障 8 【考情分析·探规律】 电表改装 实验：用多用电表测量电学中的物理量 2025·陕晋青宁卷、2025·广西、2024·安徽、2024浙江6月选考T16Ⅱ 2023海南卷T15 2022辽宁卷T11 2022河北卷T12 2022湖南卷T12 试 题 情 境 生活实践类 家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等 学习探究类 电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量 【知识梳理】 考点一　多用电表的构造和工作原理 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：电阻表的欧姆调零旋钮(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)。 (4)多用电表原理图 (5)电阻表工作原理 电路图 I与Rx的对应关系 相当于待测电阻Rx＝0，调节R使I＝Ig＝，此时指针指在满偏电流Ig处(电阻表内阻RΩ＝Rg＋r＋R) 相当于待测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转 待测电阻为Rx，I＝，指针指到某确定位置，此时Rx＝－RΩ 刻度特点 表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻度(最右侧) 表头电流I＝0处，对应电阻表∞刻度(最左侧) 表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀 (6)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”。 ②当多用电表指针指在中央时，故中值电阻R中＝RΩ。 【小试牛刀】 典例1　【多用电表的原理】(2024·云南昆明阶段检测)电流表G1的量程为0～5 mA,内阻为290 Ω。把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流和电压的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡,其中小量程为0～10 mA,大量程为0～100 mA。 (1)对于此多用电表,当开关S接到位置5时是　　　　挡。  (2)开关S接位置　　　　(选填“1”或“2”)时是小量程的电流挡,图中电阻R2= 　　　Ω。  (3)已知图中的电源E的电动势为3 V,短接A、B表笔进行欧姆调零后,此电阻挡的内阻为 　　　　Ω。现用该挡测一未知电阻的阻值,指针偏转到电流表G1满偏刻度的处,则该未知电阻的阻值为　　　　Ω。  考点二　多用电表的使用 1.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直流电压挡，测小灯泡两端的电压。红表笔接电势高(选填“高”或“低”)的点。 按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。此时电流从红表笔流入多用电表。 2.(1)用多用电表测定值电阻的阻值 ①估测待测电阻阻值，选择合适的量程。 ②欧姆调零。 ③将被测电阻接在红、黑表笔之间。 ④读数：指针示数乘以倍率。 ⑤使用完毕：选择开关置于OFF挡，长期不用应取出电池。 (2)注意事项 ①区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，机械调零对应的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮。 ②使指针指在中值附近，否则换挡。 ③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。 ④手不能接触表笔的金属杆。 ⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开。 3.用多用电表测二极管的正、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)用电阻挡判断二极管的正负极 将多用电表欧姆调零之后，若多用电表指针偏角很大，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.用多用电表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 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相同 二极管 电阻挡 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 电阻挡 指针先指向某一小阻值时，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢 【小试牛刀】 典例2　【多用电表的使用】(2024·广东模拟)小明同学练习使用多用电表测电阻。 (1)如图甲所示,请根据下列步骤完成电阻测量: ①旋动　　　　(选填“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。  ②将K旋转到电阻“×10”挡的位置。 ③将红、黑表笔短接,旋动　　　　(选填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的“0”刻线。  ④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。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　　　　的顺序进行操作,再完成读数测量。  A.将K旋转到电阻挡“×100”的位置 B.将K旋转到电阻挡“×1”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,对电表欧姆调零 (2)正确操作后,读数如图乙所示,则阻值为　　　　Ω。  (3)若电阻表内用一个新电池(电动势为1.5 V,内阻较小),测得该电阻读数为R;然后更换其他品牌的新电池(电动势为1.5 V,内阻较大),调零后测得该电阻读数为R′,则R　　　　(选填“>”“<”或“=”)R′。  考点三　多用电表检测电路故障 1.电流挡检测：将多用电表串联在电路中，若示数为零，说明与多用电表串联的部分电路断路。 2.电压挡检测：将多用电表与部分电路并联， (1)若示数为零，由于有多种可能原因，故无法做出具体判断； (2)若示数等于电动势，说明该部分电路中有断路处，进一步缩小并联范围可以找出断路的位置。 3.电阻挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间， (1)若电阻无穷大，说明此元件断路； (2)若电阻为零，说明此元件短路。 【小试牛刀】 典例3　【测量元件的电阻】 (2024·重庆沙坪坝三模)某兴趣小组用多用电表测量一个二极管的正向电阻,分别利用“×10”挡和“×100”挡进行正确操作,发现测得的阻值有很大差距。分析原因时,有同学提出,可能因为多用电表不同挡位的两个倍率所用电源电动势不同而造成二极管的正向电阻不同,为分析具体原因,该小组同学进行了如下实验。 (1)先将多用电表调到“×100”挡,红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;再把多用电表、电流表(量程为0～500 μA,内阻约为300 Ω)、电阻箱(阻值范围为0～9 999 Ω)和开关串联成闭合回路,并将电阻箱的阻值调到最大,如图甲所示。其中多用电表的红表笔应该接电流表的 　　　　(选填“正”或“负”)极。  (2)闭合开关,调整电阻箱的阻值,该多用电表的表盘指针和电流表指针位置如图乙所示,电阻表中央刻度示数为15,可知多用电表内部电源的电动势为　　　　 V(结果保留3位有效数字);再换用“×10”挡,重复上述操作,测得内部电源电动势与“×100”挡相同。  (3)该型号二极管的伏安特性曲线如图丙所示,根据图丙和多用电表测电阻时,内部电路可知,用不同倍率挡位测得二极管阻值的不同并非电表内部电动势不同,而是不同倍率挡位的　　　　不同,由图丙可知,“×10”挡测得的二极管正向电阻阻值为　　　　 Ω(结果保留3位有效数字)。  【限时训练】（限时：60分钟） (分值：50分) 1.(14分)(2024·浙江6月选考·16Ⅱ)在“测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线”实验中。 (1)(4分)用多用电表电阻挡判断发光二极管的正负极，选用“×100”挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用　　　　　　挡(选填“×10”或“×1 k”)重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管　　　　　　(选填“正极”或“负极”)。 (2)(6分)图(A)是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接　　　　　　接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)，Q应连接　　　　　　接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA挡测量，指针如图(B)所示，则电流I＝　　　　　　 mA。 (3)(4分)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图(C)所示，说明该二极管是　　　　　　元件(选填“线性”或“非线性”)，正常发光时电压在　　　　　　 V范围。 2.(14分)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成电阻表并进行刻度和校准，要求改装后电阻表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0~99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。 (1)(6分)电阻表设计 将图(a)中的实物连线组成电阻表。电阻表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为　　　　 Ω；滑动变阻器选　　　　(填“R1”或“R2”)。 (2)(4分)刻度电阻表表盘 通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为　　　　、　　　　。 (3)(4分)校准 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使电阻表指针指向　　　　 kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及电阻表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为　　　　 Ω。 3.(8分)图甲为多用电表示意图。 (1)(2分)用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量某电阻的阻值，发现指针偏转角太大。为了测量结果比较准确，按以下步骤进行了实验： ①换用“×10”或“×1 k”中合适倍率的电阻挡； ②两表笔短接，通过调节　　　　 (选填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零； ③重新测量并读数，根据图乙刻度盘上的指针示数并结合所选的合适倍率，测得电阻是　　　　　 Ω。 (2)(4分)图丙为“×10”和“×100”两种倍率的电阻挡内部电路示意图。若已知电流表G的内阻Rg＝18 Ω，则R1的阻值为　　　　 Ω；若已知电源电动势为1.5 V，结合图乙所示的中值电阻，可得电流表G的满偏电流Ig＝　　　　 mA。 (3)(2分)当电流正向流经发光二极管时(从正极流入)，电阻较小，二极管正常发光。现用多用电表的电阻挡测量发光二极管电阻，发现二极管发光，则可知红表笔连接的是二极管的　　　　　(选填“正极”或“负极”)。 4.(14分)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；R1、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，电阻×100 Ω挡。 (1)(2分)图(a)中的A端与　　　　(填“红”或“黑”)色表笔相连接。 (2)(2分)关于R6的使用，下列说法正确的是　　　　。 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.使用电阻挡时，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)(4分)根据题给条件可得R1＋R2＝　　　　Ω，R4＝　　　　Ω。 (4)(6分)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”相连的，则多用电表读数为　　　　　；若此时B端是与“3”相连的，则读数为　　　　；若此时B端是与“5”相连的，则读数为　　　　　　。(结果均保留3位有效数字) 5.【多用电表探测“电学黑箱”】(2024·安徽合肥一模)如图甲,A、B、C和D、E、F分别是电学黑箱Ⅰ、Ⅱ的接线柱。现用多用电表探索黑箱内的电学元件。每个黑箱内的元件不超过2个,每两个接线柱之间最多只能接1个元件,且元件的种类只限于定值电阻、干电池和二极管(非理想)。实验操作如下: (1)如图乙,在使用多用电表之前,发现指针未指左侧“0”刻度线,应先调节　　　　(选填“a”“b”或“c”)。  (2)探索黑箱Ⅰ。将选择开关拨至“直流电压10 V”挡,对A、B、C任意两个接线柱测量,将发生正向偏转时对应的接法和数值记录在表中,红表笔接A、黑表笔接C时,电表指针如图丙中P位置所示,将读数填入表1空白处。 　　表1 红表笔接 A A B 黑表笔接 C B C 电压表示数/V 1.5 1.5 (3)探索黑箱Ⅱ。先用“直流电压10 V”挡对D、E、F任意两接线柱正向、反向测量,发现均无偏转。再用电阻挡进行测量,将连接情况和数据填入下表。选择开关旋至电阻“×100”挡,红表笔接D、黑表笔接E,表盘指针如图丙中Q位置所示,读出阻值填入表2①处。若最后一组数据漏记,请推出并填入表2②处。 　　表2 红表笔接 黑表笔接 测得的电阻/Ω D E ①　　　  D F 1.0k E D ∞ E F ∞ F D 1.0k F E ②　　　  (4)将探明的电路结构画在虚线框中。 学科网（北京）股份有限公司 $