11.5 实验：练习使用多用表 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

本讲义聚焦高中物理“练习使用多用表”实验，以欧姆表原理为基础，系统梳理其短路、断路、测量电阻三种状态的电路构成与I-Rₓ对应关系，进而阐述刻度“左密右疏”及中值电阻特点，延伸至多用电表使用步骤（调零、换挡、读数规范）与读数规则，构建“原理-操作-应用”的完整知识支架。 资料通过表格对比欧姆表不同状态的电路与刻度，助力学生形成清晰的物理观念；例题与变式练习设计层层递进，结合多用电表改装、读数等问题，培养科学推理与模型建构能力；实验操作步骤强调规范（如换挡调零、“红进黑出”），渗透科学探究素养。课中辅助教师高效授课，课后通过巩固题与答案解析，帮助学生查漏补缺，深化对实验原理与操作规范的理解。

11.5实验：练习使用多用表 一、欧姆表 （1）欧姆表状态 欧姆表状态 电路图 I与Rx的对应性 刻度特点 两表笔短路 (调零) 相当于被测电阻Rx＝0，调节R使I＝Ig＝，即表头满偏．(Rg＋r＋R是欧姆表内阻) 表头电流满偏Ig处，对应欧姆表零刻度(右侧) 两表笔断路 相当于被测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转 表头电流I＝0处，对应欧姆表∞刻度(左侧) 测量电阻Rx 被测电阻为Rx，I＝，指针指到某确定位置 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）欧姆表的刻度 ①从表盘上看，“左密右疏”，故测量时尽量使指针偏向中值阻值。 ②偏角越大，被测电阻值越小． ③当欧姆表指针指向表盘中央时，表盘的中值电阻R中＝R内． 【例1】将一个满偏电流为100 μA、内阻Rg＝100 Ω的灵敏电流表改装为欧姆表，滑动变阻器的最大阻值R＝20 kΩ，电源电动势E＝1.5 V，内阻r未知．求： (1)在电流表的0刻度处和满偏电流刻度处刻上多大电阻？中间刻度处应刻上多大电阻值？ (2)在电流表上满偏电流的1/4和3/4处应刻上多大电阻值？ 【变式1】 1. 如图所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5 V，改装后，原来电流表3 mA刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA刻度处应标为_______，1 mA刻度处应标为_______． 2. 如图所示为欧姆表刻度盘，未使用时指针指A，两表笔短接时指针指B.若欧姆表的总内阻为24 Ω，C是A、B的中点，D是A、C的中点，则D点的刻度值为____Ω. 二、多用电表 使用步骤： ①使用前机械调零 ②测量电流和电压时，要“红进黑出”，并且使指针偏角大，从而减少误差 ③测量电阻时，每次换挡后都要重新欧姆调零，要使指针尽可能指在中值刻度附近，减少误差 ④测电阻时必须断开电路电源，同时防止并入其他电阻 ⑤使用完毕后，应将档位调至交流电压最高档或OFF档 【例2】多用电表中直流电流挡、直流电压挡、电阻挡结合在一起的整体电路如图所示．此表头G的满偏电流为500 μA，内阻Rg＝200 Ω，A为公共端，例如当用A与10 mA挡作为电表的两个引出端，此时多用电表相当于量程为10 mA的电流表．求： (1)R1、R2、R3、R4的阻值； (2)若电源电动势为1.5 V，内阻忽略不计，R5＝400 Ω，则欧姆挡中值电阻为多大？R6应调到多大？ 【变式2】（多选）如图是多量程多用电表的原理图，下列说法中正确的有(　　) A．图中选择开关打到3和4测的是电阻 B．图中灵敏电流表的右端是“＋”接线柱 C．图中A棒是红表笔，B棒是黑表笔 D．图中B棒是红表笔，A棒是黑表笔 【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“＋”、“－”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)将两表笔分别与待测电阻相接，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______的顺序进行操作，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． 【变式3】 1.（多选）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是(　　) A．使用前检查指针是否指在电阻挡的“∞”处 B．每换一次挡位，都必须重新进行电阻挡调零 C．在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔 D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的挡位来测量 2. 在练习使用多用电表的实验中： (1)某同学用多用电表测量电阻，其欧姆挡的电路如图甲所示，若选择开关处在“×100”挡时，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值，指针位于图乙所示位置，则Rx＝_________Ω. (2)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确的使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)． (3)某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表，其电路如图丙所示． ①关于该欧姆表，下列说法正确的是_______． A．电阻刻度的零位在表盘的右端 B．表盘上的电阻刻度是均匀的 C．测量前，不需要红、黑表笔短接调零 D．测量后，应将开关S断开 ②某同学进行如下操作：当Rx未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏．当Rx接入A、B表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，则待测电阻Rx的阻值为_________．已知电流表的内阻为Rg，电池的内阻为r，可变电阻接入电路的阻值为R. 三、多用电表的读数 （1）测量电压和电流的估读原则 最小分度值为1（0.1，0.01，0.001）的，往后估多一位 最小分度值为2（0.2，0.02，0.002）的，不用往后估多一位 最小分度值为5（0.5，0.05，0.005）的，不用往后估多一位 （2）测量电阻时不用估读 【例4】图为一正在测量中的多用电表盘．使用时红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则： (1)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为________ V，如果是用直流2.5V挡测量电压，则读数为________ V (2)如果是用“×1”挡测量电阻，则读数为________ Ω，如果是用“×100”挡测量电阻，则读数为________ Ω. (3)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为________ mA，如果是用直流50mA挡测量电流，则读数为________ mA. 课后巩固 1. 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、黑表笔之间时，若指针转至满刻度的处，则待测电阻的阻值为_____ Ω. 2.（多选）如图所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3<R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是(　　) A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大 B．S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大 C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大 D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表 3. 如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．下列选项中符合操作规程的是(　) A．直流10 V挡 B．直流0.5 A挡 C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡 4. 如图所示为一正在测量中的多用电表表盘． (1)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为______ V. (2)如果是用×100 Ω挡测量电阻，则读数为______ Ω. (3)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为______ mA. 参考答案 例题1 【解析】　(1)灵敏电流表改装为欧姆表时，满偏电流Ig处应刻上的电阻为“0”，这时有 Ig＝，故欧姆表的内阻为 R内＝R＋Rg＋r＝＝ Ω＝15 kΩ. 在中间刻度即处，设电阻为R1，则 ＝，知R1＝R内＝15 kΩ. 在电流表的0刻度处，电阻应刻上“∞”． (2)设在满偏电流的处和处电阻分别为R2和R3， 则有＝，＝，解得R2＝3R内＝45 kΩ，R3＝＝5 kΩ. 变式1 1. 250 Ω. 1000 Ω. 解析　因为R内＝＝＝500 Ω，I1＝，2 mA＝，所以Rx1＝250 Ω. 因为I2＝，1 mA＝，所以Rx2＝1 000 Ω.　 2.解析　由欧姆表原理知：Ig＝，当指针指D点时，电流为满偏电流的，则由＝得：Rx＝3R内＝72 Ω. 例题2【答案】　(1)R1＝20 Ω　R2＝180 Ω　R3＝49.9 kΩ　R4＝499.9 kΩ　(2)R中＝1 500 Ω　R6＝1 000 Ω 【解析】　(1)量程为1 mA时，R1和R2串联后作为分流电阻，因量程扩大为2倍，故R1＋R2＝Rg＝200 Ω. 量程为10 mA时，量程扩大为20倍，R1为分流电阻，R2和表头串联作为等效表头，故R1＝ Ω，可得R1＝20 Ω，R2＝180 Ω. 将1 mA挡作为等效表头，则其等效满偏电流为1 mA，等效内阻为100 Ω.电压挡量程为50 V时，R3＝ Ω－100 Ω＝49.9 kΩ.用同样方法求得R4＝499.9 kΩ. (2)欧姆挡指针满偏时，I＝，等效满偏电流I＝1 mA，R并＝100 Ω，E＝1.5 V，R5＝400 Ω，得R6＝1 000 Ω.则欧姆挡内阻为1 500 Ω，故中值电阻为R中＝R并＋R5＋R6＝1 500 Ω. 变式2 AC 例题3 (1) S (2) T (3) 0 (4) ADC 变式3 1 ABC 2 (1) 700 (2) 变大 （3） CD 例题4 （1）6.6 1.60 （2）8 800 （3）3.30 33.0 课后巩固 1. 300 100 2. AD 3.A 3. (1)6.6　(2)800　(3)3.3 学科网（北京）股份有限公司 $