2.2 实验：练习使用多用电表-【志鸿优化训练】2026-2027学年高中物理必修第三册(教科版)

物理必修第三册教科版 2.实验：练习 实验基础 梳理 一、实验目的 1.认识多用电表的组成及各功能区的作用。 2.通过实际操作学会使用多用电表测量电压、 电流和电阻。 二、实验原理 1.如图所示，表的上半部分为表盘，下半部分为 选择开关，开关周围标有测量功能的区域及 量程。将多用电表的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。 表头 A--日 指针定 位旋钮 电阻调 选择 25 零旋钮 开关 + 10 20 500 2.测量功能区域电压挡和电流挡对应的数值表 示电压表或电流表的量程，电阻挡对应的数 值表示倍率。读数时，要读取跟功能选择开 关挡位相对应的刻度值。 三、实验操作 1.测量小灯泡的电压和电流 (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 进行机械调零。 (3)将红、黑表笔分别插入“+”“一”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，测小灯泡两端的电压。 4s68 使用多用电表 (5)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.测量电阻 (1)机械调零：欧姆表使用前一定要观察指针 是否指在左端电阻∞处，若有偏差，应用小螺 丝刀轻旋指针定位旋转。 (2)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时 要进行合理选挡，使指针在中值刻度附近，若 指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大， 应选较大倍率的挡位，否则换倍率较小的 挡位。 (3)电阻调零：将红、黑表笔短接，调节电阻调 零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处 (4)测量：将待测电阻与别的元件断开，将红、 黑表笔接在被测电阻两端进行测量。 注意：不要用手接触表笔的金属杆部分。 (5)读数：将刻度盘上的读数乘以选择开关所 指的倍率即可得到被测电阻的阻值。 (6)若要换挡测量新的电阻，需重复以上(2) ~(5)步」 (7)测量完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将 选择开关置于“OF℉”挡或交流电压的最高 挡，长期不用时，应将欧姆表中的电池取出。 四、注意事项 1.测量直流电流时，应先把待测电路断开，然后 把多用电表串联在待测电路中测量。切记勿 用电流挡去测量电压。 2.在进行测量之前，必须先将选择开关旋至待 测量的物理量所在挡位的位置。 3.测量电阻时的注意 (1)测量电阻之前应该先把两表笔直接接触， 调整“电阻调零旋钮”，使指针指向欧姆“0”刻 线处。改用不同倍率的电阻挡后必须重复这 项操作。 (2)测量电阻时两手不能同时接触表笔的金 属部分。 4.测量过程中，不准带电旋转开关。 5.每次使用完毕，应将开关旋至“OFF”挡或交 流电压最高挡。 实验探究 ·提升 要点一 实验原理和实验操作 1.某同学利用如图甲所示的部分电路测量标识 模糊的滑动变阻器的最大阻值。请完成下列 相关内容： b左端 多用电表 (1)连接线路：要求在不拆电路的情况下完成 欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值，则 ©第二章电路及其应用 6.多用电表长期不用时，应将表内的干电池 取出 五、误差分析 1.电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大， 致使电阻测量值偏大，要及时换电池。 2.欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来 误差。 3.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 挡位，使指针指在中值附近。 4.读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘 正对指针读数。 答案见P3251 闭合开关S前，a接线柱不能连接到滑动变 阻器的 接线柱。 A.b B.c C.d D.e (2)电阻调零：正确连接a与滑动变阻器的 接线柱后，先将多用电表的选择开关旋至“× 10”位置，再将滑动变阻器的滑片滑到 (选填“最左端”或“最右端”)，闭合开关 S,旋转多用电表的 (选填“P”或 “Q”)旋钮，使指针指到 ,完成电 阻调零。 (3)调试：在(2)的基础上，将滑动变阻器的滑 片从一端滑到另一端，观察到多用电表的示 数较小，为了得到比较准确的测量结果，应将 选择开关旋至 位置， (选填“需要”或“不需要”)再次进行电阻 调零。 (4)测量：在(3)的调试后，进行正确操作和测 量，多用电表指针指示如图乙，则滑动变阻器 的最大阻值为 2。 要点二实验数据处理 1.某实验小组正在探究多用电表电阻挡的内部 69 物厘必修第三册教科版 参数，并计划利用多用电表比较精确地测算 出实验用毫安表的内阻，他们的实验电路如 图甲所示。多用电表电阻挡内部的电路可看 成由电源、表头和滑动变阻器串联而成的电 路，实验时选择电阻挡“×100”挡位，正确进 行电阻调零。 255025p 乙 (1)实验过程中，红表笔应和 (选填“1” 或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。 (2)移动滑动变阻器的滑片，使得多用电表指 针恰好指在整个表盘的中央刻度处，多用电 表表盘如图乙所示，此时实验用毫安表的读 数恰好为2.00mA,则多用电表内部表头的 满偏电流为 mA。(结果均 保留两位小数) (3)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的 阻值为零，此时毫安表的示数为3.20mA, 同学们发现从欧姆表上读出的数据不够准 确，通过分析计算可知，毫安表的内阻为 Ω。（结果保留至整数位） 要点三创新实验设计 3.科技实践小组的同学们应用所学电路知识， 对“一抽到底”的纸巾盒进行改装，使纸巾剩 余量可视化。 +4.70 同学们使用的器材有：电源(E=1.5V,内阻 不计)、定值电阻(R。=62)、多用电表、铅笔 芯如图中AB所示、导线若干、开关。 纸巾 多用 电表 电源 25025P V-0 (1)用多用电表测量整一根铅笔芯的电阻，选 用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指 针的偏转角度很大，因此需选择 (选 填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡，并需 (填操作过程)后，再次进行测量，若多 用电表的指针如图所示，测量结果为 n. (2)将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导 线固定在挡板C,并保证导线与铅笔芯接触 良好且能自由移动，请完成图中电路连接。 (3)不计多用电表内阻，多用电表应该把选择 开关打在“mA”挡，量程为 mA (选填“2.5”、“25”或“250”)。 (4)将以上装置调试完毕并固定好，便可通过 电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯总电 阻为R,总长度为L,不计多用电表内阻，则 多用电表示数I与纸巾剩余厚度h的关系式 为I= (用题中物理量符号表 达)。依次实验将剩余纸巾厚度和对应电表 读数一一记录下来，并进行标识，从而完成 “一抽到底”纸巾盒的可视化改装探究。 随堂演练·达标 1.多用电表又称为万用表，是电力电子等部门 不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流 和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为 指针式万用表和数字式万用表，是一种多功 能、多量程的测量仪表。如图甲所示为某简 易多用电表表盘示意图。 表 指针定位旋钮 电阻调零货钮 选择开关K 10504030 20 15 10 2s33山L 150 30 152 AV-Q 乙 (1)现要用多用电表测量一个大约几百欧的 电阻，请根据下列步骤完成电阻测量： ①旋动 (选填“电阻调零旋钮”或 “指针定位旋钮”)，使指针对准电流挡的“0” 刻度； ②将选择开关K旋转到电阻挡“×10”的 位置； ③将红、黑表笔短接，旋动 (选填 “电阻调零旋钮”或“指针定位旋钮”)，使指针 对准电阻挡的 (选填“0”或“∞”) 刻度线； ④将两表笔分别与待测电阻相接，多用电表 的示数如图乙所示，则待测电阻的阻值为 n。 (2)如果某次用多用电表测量未知电阻阻值 0第二章 电路及其应用 答案见P3261 时，采用“×100”的电阻挡正确操作后，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 的顺序进行操作，再完成待测 电阻的测量。 A.将K旋转到电阻挡“×1000”的位置 B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C.将两表笔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 行欧姆调零 (3)下图中关于多用电表的使用，操作正确的 是 A测电压时，图甲中红、黑表笔接法错误 B.测电流时，应按图乙连接方式测量 C.测电阻时，可以按图丙连接方式测量 D.按图丁连接方式可测得二极管的反向 电阻 (4)若欧姆表内使用的是一节旧电池（电动势 为1.5V,内阻较大)，测得该电阻的阻值为 R;然后更换一节新电池（电动势为1.5V,内 阻较小)，测得该电阻的阻值为R'。实验过 程中其他操作均正确，则R R (选填“大于”“小于”或“等于”)。 2.某实验小组练习使用和改装多用电表。 (1)某次实验中，正确操作后，多用电表表盘 71 物厘必修第三册教科版 如图甲所示，如果用电阻挡“×10”测量，则读 数为 2;如果用“直流5V”挡测 量，则读数为 V: b (2)实验小组设计了一个两挡位(“×1”和“× 3.电阻定律 学业目标 ·定位 课标要求 1.知道导体电阻的物理意义及电阻率的概念。 2.会用不同方法探究影响导体电阻的因素。 3.理解电阻定律，并应用来解决问题。 4.认识分压电路和限流电路。 必备知识 梳理 国知识梳理 一、电阻定律 1.探究导体的电阻跟它的长度和横截面积之间 的定量关系 (1)方法： 法。 (2)步骤 ①测量若干段横截面积相同而长度不同的同 种材料导线的电阻。 ②测量若干段长度相同而横截面积不同的同 :4.72 10”)的欧姆表，其内部结构如图乙所示。电 流计G的内阻Rc=602,满偏电流IG= 5mA。电源电动势E=1.5V,内阻r= 12。R为调零电阻（最大阻值为Rm),R1 和R2为定值电阻(Rom<R1<Rz),“a”“b” 为两接线柱。 ①选择“×1”挡对R进行测量，应将单刀双 郑开关S与 (填“m”或“n”)接通。 ②将单刀双掷开关S与m接通后，先短接， 再电阻调零，调零后发现R。的滑片指向最 上端。两表笔再与一电阻箱接连，调节电阻 箱的阻值，当表针指向电阻挡的中央位置时， 电阻箱的示数为200Ω。则调零电阻的最大 阻值为Rom= ,定值电阻R2= 2. 电阻率 核心素养 1.理解电阻、电阻率。（物理观念） 2.电阻定律的理解及应用。（科学思维） 3.实验探究导体电阻的影响因素。（科学探究） 答案见P3261 种材料导线的电阻。 (3)数据处理：以电阻R为纵轴、以5为横轴 建立直角坐标系，根据所得数据作出RS 图像。 2.电阻定律：导体的电阻R跟它的 成 正比，与它的 成反比。 即R=kS所但有民，成，风，一疗元宁生号 6132 58南1-可吃-器么-号放法8 6,【答案，9k04990 【解析】当公共装与5V铺接入被测电路时，量程为 U=5V,背公共端与50V州援入整测电路时，量积 为巧=0V. 由单联电路的电压分配关系可知： R先-我-(x一间=m=490 5 风-受-见-品-网0=0m0 0 4模9k0. 7.C当接线柱1.2核人电路时，R:与电流表并联，山 于及，一是，可知流过R:的电慎为能过电德表电花 的2倍，所以1.2接线柱闻的电流为瓶过电瓶表电瓷 的3倍，所似每一小格是原米的8销，甲为QC8A: 所以A.B惜误：当拔挨线住1,3接人电路时，电流表与 代：并联，然后挥与尺，申联，审联电阻对电流无影 响，与1,2接人电路的效果一特，断以每一小格表尽 机06A,C正璃，D错误. 家【解析】胶铜导线长为L,别体积为V一S,质量为w 一1p,将质的量为一号 总的自由电子数为N, 总电荷景为度一nNae 全第通过该男导线最宜时问为 哈 根摆电流的定义式得 -里_Nae_sN四 M 可得“N M 代人数据解得=1.5X10+m/s. 2实验：练习使用多用电表 安表的内阻为RA=R。一r■3750. 【实验探究·提升】 要点回 要点一 3【答图11)×1电1调零12《2)见解折 1,【答案】(1D (3)250 (2》最右滑Q0口处（或清偏电流处，电阻的零 儿 线处) 《DL(k+k-k 【解析】门)电表霜针的信转角度根大，说明读数很 3)“×1”需要(4》0/2说.0 小，倍率较高，划雪法择×1倍率的电阳挡，并若黎重新 【解析]水)造接线路：要求在不拆电路的情况下完 业电阳两零和测量滑动变风替的量大阻值，则闭合开关 电阳到客石进行调量，测量结装为120， S府，4援线柱不能连接到滑动变阻圈的d、?接线桂， (2)将用电表选择开关调至合适的直速电流挡，红 表笔接C,黑表笔接电原货极，如图 只相连接5成者接线桂，当滑动端滑到右需时.闭合 开关S可完城电阻圆零：当滑动端滑到左响时，闭合开 关S可完我到量滑动变阻器的最大阻值。放选D, (2)电阻调零：正确连接“与滑动变图器的接线柱 后，先将多用电表的选样开关紫至×10控置，再将滑 动变阳器的滑片滑到量右隔，闲合开关S,餐转多用电 表的调零旋组Q”旋组，使指针指到00处或高偏电 3)条巾授有使时，奶愿若电阻浅为零，期量大电 凝处，电图的零剩线处)，完成电用零。 为一R -0.25A-250mA,则量程为250mA (妇》调试：在(2)的基随上，将滑动变阻卷的滑片从 E 端带到另一端，藏察到多用电表的示数较小，说明档 (4》根据做姆定律1三 位太高，为了得到比较准确的测量结果，应有选择开关 瓷至“×1”位置，需要再次述行电阳调零。 EI. L(R+R,》一RM (4》测量：在(3)的满试后，进行配确操作和测量，多 【随堂演练·达标】 用电表指针带示如图乙，周滑动变阻器的最大阳值为 1,【答案】水1)①瘤针定位旋框①电阻周零旋恒0④ 290. 2202)AC(3)B(4)等于 重点二日 【解折】K1)①旋动超针定位蒙田，望超针对准电能挡 1【答案1K1)2〔2)4.00(3)375 的0刻度： 【解析】水红正原鱼，电流从红表笔流人电表，从划 ③将红，黑表笔想接，旋动电阻调零旋组，使指仔对准 表笔流出电表。红表笔应和2端相连，厕表笔连接列 电阻野的0刻度线： 端 ①得两表笔分期与背西电阻相接，多用电表的示数 (2此时实验用毫安表的读数恰好为2.60mA,离 图乙所示，则待测电那的阻雀为22×100-202 多用电表内军表头的清编电瓶为4的mA,多用电表 半偏.说明外电阻R-15×1600-15000. (》如果某次用多用电表测景未如电阻阳值时，采同 (3》由)知电路电压为U=R+r)=8.0V,剩 “×100”的电阻挡正典操作后，爱现带针编转角度过 U 600 小，说明背测电阻阻组较大，应将K旋转到电阻门 “×100的位置，然后将两表笔短接，柴动合适常 件，对电表进行电阻调零，算两表笔分别与被测电阻 的两根引线图接：所庭农D的颗序迷行蝶作，再 完成持测电阻的离量。 ()根据多用电表电流从虹表笔瓷人，果表笔微指 测电压时，因甲中红.斯表笔接法正确，放A错很：到 电流时，应按图乙连按方式测量，载B正端：测电阻 时，应将背测电阳与电源断开，故C错谈：按图T逢 接方式可测得二极管的正购电阻，载D错很。故 选B (4)由于日电德与新电法的电动势均为1,5V,且都 可以完成电阻调零，即电目到零后，整个武蜂表内阻 相等，故前，后内次的测量值是图等的：即R等于 1【答案11)180230(20①w②120159 【解粉】1)用×10挡位，其读数为R=18×100 18的Q:用”直算5V严挡位，由愿图可知，其分度值为 0.1V,其i读数为U一2.如V, (2)①当开关3按向时，余电路的总电阳较小，中值 电阻较小，能够接人背测电阳的阻催虫较小，所以开 关3与知接通时对废电阻表的挡位情率较小，即× 151 ②当表新指向电胞挡的中央使置时，电阻箱的示数为 2000,说明电阻表的内阻为2000.褐零后发现k 的清片带向量上溶，说明电筑计满偏，出此可知？十 院十风=m磊=十最立解用 R.=1200,R,m1590. 3电阻定律电阳率 【处备如识·统理】 [知识桃理] 一 L.拉朝变量 头长度！核截面积S 入盟度 4增大 氏温皮光搦