实验14：用多用电表测量电学中的物理量 讲义-2026届高考物理一轮复习实验解读与针对性训练

高考实验解读与针对性训练 实验14　用多用电表测量电学中的物理量 【实验解读】 一、实验目的 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。 二、多用电表的原理与使用 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，并且每一种测量项目都有几个量程。 (2)外形如图1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。 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)。 图1 2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流 按如图2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。 图2 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。此时电流从红色表笔流入电表。 3.用多用电表测定值电阻的阻值 (1)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Ig处(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，对应欧姆表零刻度(最右侧) 表头电流I＝0处，对应欧姆表∞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 (2)注意：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＝，知中值电阻R中＝RΩ。 (3)测量步骤 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。 (4)注意事项 ①表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”“黑出”。 ②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，调整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，调整的是欧姆调零旋钮。 ③欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率。 ④使用多用电表时，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，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。 ⑥测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。 4.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3所示，左端为正极，右端为负极。 图3 特点：当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，当给二极管加反向电压时，它的电阻很大。 (2)用欧姆挡判断二极管的正、负极 将多用电表欧姆挡调零之后，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4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)。 图4 5.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 正接时示数很小，反接时示数很大 拓展创新实验 【高考启示】 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景。因此，要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题。 考查角度拓展 1. 多用电表的原理——闭合电路欧姆定律 2. 使用多用电表判断二极管的正、负极 3. 用多用电表探测电路故障 （1）断路故障的检测方法 (i)用直流电压挡 将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏。 (ii)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断路。 (iii)用欧姆挡检测 将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值说明元件完好，若电阻无穷大说明此元件断路。 （2）.短路故障的检测方法 (i)将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路。 (ii)用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路。 【高考典例】 【典例1】. (2024·浙江6月选考，16－Ⅱ)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)用多用电表欧姆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)图甲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，指针如图乙所示，则电流I＝　　　　mA。  (3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图丙所示，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。  【典例2】（6分）(2021新高考福建)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为，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（a）所示.该电阻丝的直径为__________. （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__________倍率的电阻挡（选填：“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）. （4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线. （5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示.该电阻丝的电阻值为__________. （6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置. （7）实验测得的该电阻丝电阻率为__________（结果保留3位有效数字）. 【针对性训练】 1.(2025·浙江嘉兴模拟)在“练习使用多用电表”实验中， (1)下列操作正确的是　　　　(多选)。  A.每次转动选择开关前都需进行机械调零 B.每次改变欧姆挡的倍率后都需重新进行欧姆调零 C.测量未知电阻时必须先选择倍率最大挡进行试测 D.测量结束后应把选择开关置于“OFF”挡或交流电压量程最大挡 (2)选用“直流2.5 V挡”测量小灯泡两端电压时，指针位置如图甲所示，则其读数为　　　　V。  (3)小飞按如图乙所示连接电路，闭合开关后小灯泡不亮。他怀疑电路中某处断路，于是选择多用电表某一挡位，将表笔一始终接触图中A点，表笔二依次接触图中B、C、D、E、F各点，以寻找故障位置。则表笔一应是　　　　表笔(选填“红”或“黑”)，所选电表挡位是　　　　。  A.直流10 V挡 B.直流10 mA挡 C.交流10 V挡 D.电阻“×10”挡 2.(2024·河北石家庄模拟)小新同学练习使用多用电表测量电压和电阻。 (1)他先测量5 V左右的交流电压 ①下列操作不合理的是　　　　　。  A.先调节图甲中的T旋钮，使指针指向左侧零刻度 B.将选择开关K调至10 V C.测量并读数 ②指针位置如图乙所示，则此交流电压为　　　　V。  (2)然后小新同学又用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx，他先把选择开关旋到“×100”挡位，测量时发现指针偏转过小。 ①应使流过欧姆表表头的电流适当变　　　　。  ②接下来正确的操作顺序是　　　　。  a.将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔 b.旋转选择开关至“OFF”挡，并拔出两表笔 c.将选择开关旋到“×10”挡 d.将选择开关旋到“×1 k”挡 e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔 ③最后小新同学对欧姆挡进行了深入分析。由于欧姆表老化，电池电动势变为原来k倍(k<1)，内阻增大了Δr。正常操作测量某待测电阻，读数为R。则该电阻真实值比R偏　　　　(选填“大”或“小”)，真实值应为　　　　(用“k”与“R”表示)。  3. 多用电表不仅可以用来测量电压、电流、电阻和检验二极管的导电性能，还可以探究故障电路。 (1)关于多用电表的使用，下列操作正确的是　　　　。  A.测电压时，应按图甲连接方式测量 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.测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量 (2)某同学发现如图戊所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，将滑动变阻器滑片滑到最右端，闭合开关S，用多用电表测量各点间的电压，则应将如图己所示的选择开关旋至　　　　(选填“A”“B”“C”或“D”)，用正确的测量方法得到Uab＝Ubc＝Uce＝0，Uef＝6 V，已知只有一处故障，则下列说法正确的是　　　　。  A.可能是R0断路 B.可能是R0短路 C.可能是R断路 D.可能是R短路 (3)为进一步判断电路故障的性质，他断开开关S后，将选择开关置于欧姆挡的“×1”挡，分别将红黑表笔接c、e端时，指针指在如图庚所示的位置，则该电阻为　　　　Ω，他将红黑表笔接e、f端时，指针　　　　(选填“几乎不偏转”或“偏转很大”)，因此电路故障为　　　　。  4 (2025·河南信阳模拟)如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件(一只定值电阻和一只半导体二极管)，为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测:用多用电表欧姆挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如表: 红表笔 A B B C A C 黑表笔 B A C B C A 阻值 有阻值 阻值同A、B测量值 很大 很小 很大 略大于 A、B间 电阻 (1)在虚线框中画出黑箱内的电路结构图。 (2)小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验: 将电源(电动势未知，内阻不计)、电阻箱、开关连接如图，将e、f按照正确方式与A、B相连，并在A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为U1。 (3)将e、f按照正确方式与A、C相连，电压表改接入A、C间，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出对应的电压表读数，记录为U2。 (4)分别作出－R和－R图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距均为a，斜率分别为k1、k2，则电源电动势为　　　　，黑箱内定值电阻阻值为　　　　　，二极管正向电阻值为　　　　。  5 ..(2024·广东湛江模拟)某同学将一内阻为425 Ω、量程为0～150 μA的微安表改装为量程为0～1 mA的电流表，再把该电流表改装为一多挡位欧姆表。 图1 (1)把该微安表改装为量程为0～1 mA的电流表需要________(填“串联”或“并联”)________Ω的电阻。 (2)取一电动势为1.5 V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1 mA的电流表连接成如图1甲所示欧姆表，其中M为________(填“红”或“黑”)表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，图乙所测电阻为________Ω。 6 .如图甲所示的黑箱中有两只电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。 (1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。 (2)探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，应选用多用电表的________挡(选填“直流电压”“直流电流”或“电阻”)。 (3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图丙所示，正反向阻值均相等，则他判断a、b两点间连接了电阻，阻值为____________Ω。 (4)他继续将红表笔接b，黑表笔接c，发现电阻无穷大，于是又将黑表笔接b，红表笔接c，发现电阻比a、b间的电阻更小，于是他判断出b、c间连接了二极管，并且二极管的正极与________点相连。 7（2024·湖北恩施模拟)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。所用器材如下: A.干电池:电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.3 Ω B.电流表G:满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝160 Ω C.定值电阻:R1＝1 100 Ω D.电阻箱R2和R3:最大阻值均为999.9 Ω E.电阻箱R4:最大阻值为9 999 Ω F.开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干 (1)该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫作欧姆表的内阻R内，则R内＝　　　　Ω，欧姆表的倍率是　　　　(选填“×10”或“×100”)。  (2)闭合开关S: 第一步:调节电阻箱R2和R3，当R2＝　　　　Ω且R3＝　　　　Ω时，再将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。  第二步:在电流表刻度上方标出两种倍率通用的欧姆表刻度。如:1.0 mA的上方应该标0，0 mA的上方应该标∞，0.6 mA的上方应该标　　　。  8.(1)如图甲所示，是欧姆表测未知电阻Rx阻值的原理图，电路中电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，则电流I与待测电阻的阻值Rx关系式为I＝________(调零电阻接入电路的部分阻值用R0表示)。 (2)I－Rx的关系图像如图乙所示，由图像判断下列说法正确的是________。 A.指针偏角越小，测量的误差越小 B.欧姆调零是当Rx＝0时，调节R0使电路中的电流I＝Ig C.Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏 D.测量中，当Rx的阻值为图乙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧 (3)用欧姆挡粗测电阻，选用“×10”倍率挡测量，发现指针偏转角度过小，因此需选择________(选填“×1”或“×100”)倍率的挡位，换挡后应重新进行________________(选填“欧姆”或“机械”)调零，测量时多用电表的示数如图丙所示，测量结果为Rx＝________Ω。 9.(2024·云南昆明一中高三校考)佳佳同学在做“练习使用多用电表”的实验时，进行了如下测量： 图4 (1)测量电路的电压时，选用直流50 V量程，指针位置如图4中a所示，该电路两端电压为________V。 (2)测量电路的电流时，选择开关处在电流“10 mA”挡，指针位置如图中b所示，被测电流的值为________mA。 (3)某欧姆表由于长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆调零。小佳同学用如图5甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“×1”挡位，已知毫安表的量程为400 mA，内阻约为1 Ω。 图5 ①在电路连接时，要注意毫安表的“－”接线柱要与欧姆表的________(填“红”或“黑”)表笔相连； ②调节电阻箱的阻值，当毫安表的读数为400 mA时，欧姆表指针偏转到整个表盘位置的2.5 Ω刻度处，如图乙所示，则欧姆表表头G的量程为________mA； ③连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R及通过毫安表的电流I，做出R－图像，如图丙所示，则电源的电动势E＝________V。在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 10. (2024·四川师范大学附属中学模拟)某同学利用一个多用电表(表盘如图乙所示)测量一个内阻Rg约100 Ω、满偏电流Ig＝100 mA的电流表的内阻，主要步骤如下： (1)欧姆挡的选择开关拨至倍率________(填“×1”“×10”或“×100”)挡，先将红、黑表笔短接调零后，将多用电表中“黑表笔”接到电流表________(填“A”或“B”)接线柱上，“红表笔”接另一个接线柱。 (2)多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示，该同学读出欧姆表的读数为________Ω，这时电流表的读数为________mA。 (3)测量结束后，将选择开关拨到OFF挡。 (4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为________V。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高考实验解读与针对性训练 实验14　用多用电表测量电学中的物理量 【实验解读】 一、实验目的 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。 二、多用电表的原理与使用 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，并且每一种测量项目都有几个量程。 (2)外形如图1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。 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)。 图1 2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流 按如图2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。 图2 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。此时电流从红色表笔流入电表。 3.用多用电表测定值电阻的阻值 (1)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Ig处(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，对应欧姆表零刻度(最右侧) 表头电流I＝0处，对应欧姆表∞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 (2)注意：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＝，知中值电阻R中＝RΩ。 (3)测量步骤 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。 (4)注意事项 ①表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”“黑出”。 ②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，调整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，调整的是欧姆调零旋钮。 ③欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率。 ④使用多用电表时，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，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。 ⑥测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。 4.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3所示，左端为正极，右端为负极。 图3 特点：当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，当给二极管加反向电压时，它的电阻很大。 (2)用欧姆挡判断二极管的正、负极 将多用电表欧姆挡调零之后，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4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)。 图4 5.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 正接时示数很小，反接时示数很大 拓展创新实验 【高考启示】 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景。因此，要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题。 考查角度拓展 1. 多用电表的原理——闭合电路欧姆定律 2. 使用多用电表判断二极管的正、负极 3. 用多用电表探测电路故障 （1）断路故障的检测方法 (i)用直流电压挡 将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏。 (ii)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断路。 (iii)用欧姆挡检测 将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值说明元件完好，若电阻无穷大说明此元件断路。 （2）.短路故障的检测方法 (i)将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路。 (ii)用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路。 【高考典例】 【典例1】. (2024·浙江6月选考，16－Ⅱ)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)用多用电表欧姆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)图甲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，指针如图乙所示，则电流I＝　　　　mA。  (3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图丙所示，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(44.9~45.1均可)　(3)非线性　1.9~2.5 解析　(1)发现电表指针均不偏转，说明阻值过大，应选用更高倍率的挡位重新测试，即换用×1 k挡重新测试，根据电流“红进黑出”规律可知，导通情况下，红色表笔应与二极管负极相连。 (2)要求电压可从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压式接法，即P应接a接线柱，根据题图甲中用两节干电池(3 V)作电源可知，电压表应选用3 V量程，即Q应接d接线柱。根据多用电表的读数规则结合题图乙可知，电流I＝45.0 mA。 (3)由题图丙可知二极管的I－U图线为曲线，说明该二极管为非线性元件，有电流通过，即正常发光时，电压在1.9~2.5 V范围。 【典例2】（6分）(2021新高考福建)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为，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（a）所示.该电阻丝的直径为__________. （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__________倍率的电阻挡（选填：“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）. （4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线. （5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示.该电阻丝的电阻值为__________. （6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置. （7）实验测得的该电阻丝电阻率为__________（结果保留3位有效数字）. 【参考答案】.（1）1.414 （3）×10 （5）160 （7）3.14×10-4Ω·m 【关键能力：】实验探究能力。 【解题思路】 （1）根据螺旋测微器读数规则，该电阻丝的直径为d=1mm+0.414mm=1.414mm。 （3）根据中值电阻为“15”，测量电阻值约为100~200Ω的电阻，要使指针指在中值电阻附近，应该将多用电表的选择开关旋至×10倍率的电阻挡。 （5）根据多用电表欧姆档读数规则，该电阻丝的电阻值为16×10Ω=160Ω. （7）电阻丝长度L=80.00cm=0.8000m，横截面积S=πd2/4=1.57×10-6m2。 由电阻定律，R=ρL/S，解得实验测得的该电阻丝电阻率为3.14×10-4Ω·m。 【针对性训练】 1.(2025·浙江嘉兴模拟)在“练习使用多用电表”实验中， (1)下列操作正确的是　　　　(多选)。  A.每次转动选择开关前都需进行机械调零 B.每次改变欧姆挡的倍率后都需重新进行欧姆调零 C.测量未知电阻时必须先选择倍率最大挡进行试测 D.测量结束后应把选择开关置于“OFF”挡或交流电压量程最大挡 (2)选用“直流2.5 V挡”测量小灯泡两端电压时，指针位置如图甲所示，则其读数为　　　　V。  (3)小飞按如图乙所示连接电路，闭合开关后小灯泡不亮。他怀疑电路中某处断路，于是选择多用电表某一挡位，将表笔一始终接触图中A点，表笔二依次接触图中B、C、D、E、F各点，以寻找故障位置。则表笔一应是　　　　表笔(选填“红”或“黑”)，所选电表挡位是　　　　。  A.直流10 V挡 B.直流10 mA挡 C.交流10 V挡 D.电阻“×10”挡 答案　(1)BD　(2)0.88~0.90　(3)红　A 解析　(1)机械调零只需调整一次，故A错误;每次改变欧姆挡的倍率后都需重新进行欧姆调零，故B正确;在测量未知电阻时，可以先选择一个倍率进行测量，然后根据指针偏转情况再选择合适的倍率进行测量，不一定必须先选择倍率最大挡进行试测，故C错误;使用完毕后应将表笔拔出，并把选择开关旋到交流电压最高挡或“OFF挡”位置，故D正确。 (2)“直流2.5 V挡”的分度值为0.05 V，故其读数为0.88 V。 (3)电流应从多用电表的红表笔流入，所以表笔一应是红表笔;表笔二依次接触图中B、C、D、E、F各点，以寻找故障位置，可知多用电表充当电压表使用，应选择直流10 V挡，故选A。 2.(2024·河北石家庄模拟)小新同学练习使用多用电表测量电压和电阻。 (1)他先测量5 V左右的交流电压 ①下列操作不合理的是　　　　　。  A.先调节图甲中的T旋钮，使指针指向左侧零刻度 B.将选择开关K调至10 V C.测量并读数 ②指针位置如图乙所示，则此交流电压为　　　　V。  (2)然后小新同学又用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx，他先把选择开关旋到“×100”挡位，测量时发现指针偏转过小。 ①应使流过欧姆表表头的电流适当变　　　　。  ②接下来正确的操作顺序是　　　　。  a.将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔 b.旋转选择开关至“OFF”挡，并拔出两表笔 c.将选择开关旋到“×10”挡 d.将选择开关旋到“×1 k”挡 e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔 ③最后小新同学对欧姆挡进行了深入分析。由于欧姆表老化，电池电动势变为原来k倍(k<1)，内阻增大了Δr。正常操作测量某待测电阻，读数为R。则该电阻真实值比R偏　　　　(选填“大”或“小”)，真实值应为　　　　(用“k”与“R”表示)。  答案　(1)①A　②5.6　(2)①大　②daeb　③小　kR 解析　(1)①先调节题图甲中的S旋钮，使指针指向左侧零刻度，故A操作不合理。 ②指针位置如图乙所示，则此交流电压为5.6 V。 (2)①测量时发现指针偏转过小，流过欧姆表表头的电流过小，应使流过欧姆表表头的电流适当变大，使指针指到表盘中央附近。 ②为使指针指在刻度盘中央附近，应选用“×1 k”挡，再欧姆调零，测量，整理器材，因此正确的实验步骤为daeb。 ③设原来电池电动势为E，满偏电流为Ig，则I＝，电池电动势变为原来k倍(k<1)，内阻增大了Δr以后，I'＝，则I'<I，则欧姆表指针位置偏左，电阻的测量值偏大，所以该电阻真实值比R偏小。 R真与R的关系满足I'＝I时，则IgR测＝ 解得R真＝kR测＝kR。 3. 多用电表不仅可以用来测量电压、电流、电阻和检验二极管的导电性能，还可以探究故障电路。 (1)关于多用电表的使用，下列操作正确的是　　　　。  A.测电压时，应按图甲连接方式测量 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.测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量 (2)某同学发现如图戊所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，将滑动变阻器滑片滑到最右端，闭合开关S，用多用电表测量各点间的电压，则应将如图己所示的选择开关旋至　　　　(选填“A”“B”“C”或“D”)，用正确的测量方法得到Uab＝Ubc＝Uce＝0，Uef＝6 V，已知只有一处故障，则下列说法正确的是　　　　。  A.可能是R0断路 B.可能是R0短路 C.可能是R断路 D.可能是R短路 (3)为进一步判断电路故障的性质，他断开开关S后，将选择开关置于欧姆挡的“×1”挡，分别将红黑表笔接c、e端时，指针指在如图庚所示的位置，则该电阻为　　　　Ω，他将红黑表笔接e、f端时，指针　　　　(选填“几乎不偏转”或“偏转很大”)，因此电路故障为　　　　。  答案　(1)AB　(2)C　BC　(3)18　几乎不偏转　R断路 解析　(1)根据多用电表的使用方法，测电压时，红表笔应接电势较高的点，故A正确;测电流时，电流从红表笔进入，且串联在电路中，故B正确;测电阻时，应将待测电阻与电源断开，故C错误;测二极管的反向电阻时，红表笔应接二极管正极，黑表笔应接二极管负极，故D错误。 (2)选择开关应置于直流电压挡测电压，故选择开关应置于C。若R0断路，则Uce≠0，故A错误;若R0短路，Uab＝Ubc＝Uce＝0，电压全加在e、f间，故B正确;若R断路，则电压全加在e、f间，故C正确;若R短路，则Uef＝0，故D错误。 (3)指针读数为18 Ω，R0没有短路，因此是R断路，多用电表指针几乎不偏转。 4 (2025·河南信阳模拟)如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件(一只定值电阻和一只半导体二极管)，为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测:用多用电表欧姆挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如表: 红表笔 A B B C A C 黑表笔 B A C B C A 阻值 有阻值 阻值同A、B测量值 很大 很小 很大 略大于 A、B间 电阻 (1)在虚线框中画出黑箱内的电路结构图。 (2)小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验: 将电源(电动势未知，内阻不计)、电阻箱、开关连接如图，将e、f按照正确方式与A、B相连，并在A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为U1。 (3)将e、f按照正确方式与A、C相连，电压表改接入A、C间，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出对应的电压表读数，记录为U2。 (4)分别作出－R和－R图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距均为a，斜率分别为k1、k2，则电源电动势为　　　　，黑箱内定值电阻阻值为　　　　　，二极管正向电阻值为　　　　。  答案　(1) 　(4)　　 解析　(1)A、B与B、A间电阻相同，说明A、B间是定值电阻，在测量B、C之间电阻时，黑表笔接B时电阻很小，接C时电阻很大，说明B、C之间有二极管，而且B接二极管的正极，电路如图所示。 (4)将e、f按照正确方式与A、B相连时，设电源电动势为E，定值电阻为R0，则U1＝R0，即R＋，则a＝，k1＝ 将e、f按照正确方式与A、C相连，此时A、C之间的电压表测的是二极管和定值电阻两端的总电压，设二极管正向电阻为RD，则由题意得 U2＝ 得R＋ 则a2＝，k2＝ 故电源电动势E＝ 电阻R0＝ 二极管正向电阻RD＝。 5 ..(2024·广东湛江模拟)某同学将一内阻为425 Ω、量程为0～150 μA的微安表改装为量程为0～1 mA的电流表，再把该电流表改装为一多挡位欧姆表。 图1 (1)把该微安表改装为量程为0～1 mA的电流表需要________(填“串联”或“并联”)________Ω的电阻。 (2)取一电动势为1.5 V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1 mA的电流表连接成如图1甲所示欧姆表，其中M为________(填“红”或“黑”)表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，图乙所测电阻为________Ω。 答案　(1)并联　75　(2)红　1 000 解析　(1)增大电流表的量程时，连接的电阻起分流作用，所以需要并联一个电阻；根据并联电路的特点可得IgRg＝(I－Ig)R0，解得R0＝75 Ω。 (2)由题图甲可知，电流由M回到电源负极，根据“红进黑出”可知，M为红表笔；根据电源及电流表量程可知，欧姆表内阻为R欧＝＝1 500 Ω，结合中值电阻刻度可知，该欧姆表倍率为×100，所以待测电阻阻值为1 000 Ω。 6 .如图甲所示的黑箱中有两只电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。 (1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。 (2)探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，应选用多用电表的________挡(选填“直流电压”“直流电流”或“电阻”)。 (3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图丙所示，正反向阻值均相等，则他判断a、b两点间连接了电阻，阻值为____________Ω。 (4)他继续将红表笔接b，黑表笔接c，发现电阻无穷大，于是又将黑表笔接b，红表笔接c，发现电阻比a、b间的电阻更小，于是他判断出b、c间连接了二极管，并且二极管的正极与________点相连。 答案　(1)A　(2)直流电压　(3)15　(4)b 解析　(1)多用表使用前应机械调零，应调整A。 (2)可用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源，将一表笔接a，另一表笔短暂接b，同时观察指针偏转的情况，判断接点间是否存在电源。 (3)挡位为“×1”挡，根据图丙示数可知 r＝15×1 Ω＝15 Ω。 (4)二极管正向导通电阻很小，反向电阻无穷大，再根据多用电表欧姆挡内部结构可知，电流从红表笔流入，黑表笔流出，可知二极管的正极与b点相连，负极与c点相连。 7（2024·湖北恩施模拟)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。所用器材如下: A.干电池:电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.3 Ω B.电流表G:满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝160 Ω C.定值电阻:R1＝1 100 Ω D.电阻箱R2和R3:最大阻值均为999.9 Ω E.电阻箱R4:最大阻值为9 999 Ω F.开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干 (1)该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫作欧姆表的内阻R内，则R内＝　　　　Ω，欧姆表的倍率是　　　　(选填“×10”或“×100”)。  (2)闭合开关S: 第一步:调节电阻箱R2和R3，当R2＝　　　　Ω且R3＝　　　　Ω时，再将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。  第二步:在电流表刻度上方标出两种倍率通用的欧姆表刻度。如:1.0 mA的上方应该标0，0 mA的上方应该标∞，0.6 mA的上方应该标　　　。  答案　(1)1 500　×100　(2)23.7　140.0　10 解析　(1)欧姆表的内阻R内＝ Ω＝1 500 Ω 该倍率为×100挡。 (2)闭合开关S时为×10倍率挡，此时欧姆表的内阻为150 Ω，即＋R2＋r＝150 Ω 电流计再次满偏时由闭合电路的欧姆定律得E＝Ig(R1＋Rg)＋[Ig＋](R2＋r)，联立解得R2＝23.7 Ω，R3＝140.0 Ω 当S断开时，倍率为×100挡;根据I＝0.6 mA＝，其中R内＝1 500 Ω，解得Rx＝1 000 Ω，则0.6 mA的上方应该标10。 8.(1)如图甲所示，是欧姆表测未知电阻Rx阻值的原理图，电路中电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，则电流I与待测电阻的阻值Rx关系式为I＝________(调零电阻接入电路的部分阻值用R0表示)。 (2)I－Rx的关系图像如图乙所示，由图像判断下列说法正确的是________。 A.指针偏角越小，测量的误差越小 B.欧姆调零是当Rx＝0时，调节R0使电路中的电流I＝Ig C.Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏 D.测量中，当Rx的阻值为图乙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧 (3)用欧姆挡粗测电阻，选用“×10”倍率挡测量，发现指针偏转角度过小，因此需选择________(选填“×1”或“×100”)倍率的挡位，换挡后应重新进行________________(选填“欧姆”或“机械”)调零，测量时多用电表的示数如图丙所示，测量结果为Rx＝________Ω。 答案　(1)　(2)BC　(3)×100　欧姆　1 900 解析　(1)根据闭合电路欧姆定律E＝I(Rg＋R0＋Rx＋r)，故I＝。 (2)指针在表盘中间位置时的误差较小，故A错误；欧姆调零是当Rx＝0时，调节R0使电路中的电流达到满偏电流，故B正确；根据I＝，Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏，故C正确；当Rx的阻值为题图乙中的R2时，Rx大于中值电阻，指针位于表盘中央位置的左侧，故D错误。 (3)指针偏转角度过小，说明选择的挡位较小，应该换×100倍率的挡位，换挡后应重新进行欧姆调零。如题图丙所示，测量结果为Rx＝19×100 Ω＝1 900 Ω。 9.(2024·云南昆明一中高三校考)佳佳同学在做“练习使用多用电表”的实验时，进行了如下测量： 图4 (1)测量电路的电压时，选用直流50 V量程，指针位置如图4中a所示，该电路两端电压为________V。 (2)测量电路的电流时，选择开关处在电流“10 mA”挡，指针位置如图中b所示，被测电流的值为________mA。 (3)某欧姆表由于长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆调零。小佳同学用如图5甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“×1”挡位，已知毫安表的量程为400 mA，内阻约为1 Ω。 图5 ①在电路连接时，要注意毫安表的“－”接线柱要与欧姆表的________(填“红”或“黑”)表笔相连； ②调节电阻箱的阻值，当毫安表的读数为400 mA时，欧姆表指针偏转到整个表盘位置的2.5 Ω刻度处，如图乙所示，则欧姆表表头G的量程为________mA； ③连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R及通过毫安表的电流I，做出R－图像，如图丙所示，则电源的电动势E＝________V。在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 答案　(1)20.5　(2)6.0　(3)①红　②500　③5　等于 解析　(1)测量电路的电压时，选用直流50 V量程，指针位置如图中a所示，读数时要读中间的刻度盘，最小刻度为1 V，则该电路两端电压为20.5 V。 (2)测量电路的电流时，选择开关处在电流“10 mA”挡，指针位置如图中b所示，读数时要读中间的刻度盘，最小刻度为0.2 mA，被测电流的值为6.0 mA。 (3)①电流从欧姆表的红表笔流入，从毫安表的“－”接线柱流出，所以毫安表的“－”接线柱要与欧姆表的红表笔相连； ②设欧姆表表头G的量程为Ig，由题意可得Ig＝400 mA，解得欧姆表表头G的量程为Ig＝500 mA； ③设回路中除电阻箱之外的总电阻为r，根据闭合电路欧姆定律有E＝I(R＋r)，整理得R＝－r 可知R－图像的斜率等于电源的电动势，则有 E＝k＝ V＝5 V 根据实验原理可知并未引入由于电表内阻而产生的系统误差，可知在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值等于真实值。 10. (2024·四川师范大学附属中学模拟)某同学利用一个多用电表(表盘如图乙所示)测量一个内阻Rg约100 Ω、满偏电流Ig＝100 mA的电流表的内阻，主要步骤如下： (1)欧姆挡的选择开关拨至倍率________(填“×1”“×10”或“×100”)挡，先将红、黑表笔短接调零后，将多用电表中“黑表笔”接到电流表________(填“A”或“B”)接线柱上，“红表笔”接另一个接线柱。 (2)多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示，该同学读出欧姆表的读数为________Ω，这时电流表的读数为________mA。 (3)测量结束后，将选择开关拨到OFF挡。 (4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为________V。 答案　(1)×10　B　(2)120　40　(4)10.8 解析　(1)当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，故选择“×10”挡较好；多用电表的黑表笔与内部电源正极连接，与外电路形成闭合回路后，电流从黑表笔流出，红表笔流进，而电流表接入电路要注意“＋”进“－”出，故黑表笔应接电流表的B接线柱上。 (2)欧姆表读数等于表盘刻度值×倍率，即欧姆表的读数为120 Ω；电流表的量程是0～100 mA，分度值为2 mA，则示数为40 mA。 (4)由题图乙可知表盘中间刻度为15，又选择倍率为“×10”挡，所以此时多用电表的中值电阻为150 Ω，根据E＝I(R＋R中) 得E＝40×10－3×(120＋150) V＝10.8 V。 学科网（北京）股份有限公司 $