第二章 2．实验：练习使用多用电表-【名师导航】2025-2026学年高中物理必修第三册教师用书word（教科版）

本讲义聚焦高中物理“练习使用多用电表”实验，系统梳理多用电表的表盘刻度特点、各测量功能区域，以及测量电压、电流、电阻的原理与方法，延伸至二极管正反向电阻的测量，形成从仪器认识、操作规范到实际应用的完整学习支架。 资料通过分步实验步骤（如机械调零、选挡、欧姆调零）、误差分析（电池影响、刻度非线性）及注意事项（红黑表笔极性、换挡调零），培养学生科学探究能力与严谨科学态度，结合典例（不同挡位读数、故障判断）和练习题，强化科学思维，课中辅助教师演示规范操作，课后助力学生回顾步骤与误差分析，有效查漏补缺。

2．实验：练习使用多用电表 [学习目标]　1．认识多用电表表盘刻度特点和各测量功能区域。2．会用多用电表测量电压、电流、电阻。3．会用多用电表测量二极管的正反向电阻。 一、实验原理与方法 1．认识多用电表 下图为一种多用电表的外形图。 2．使用多用电表 (1)机械调零：用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的机械调零螺丝，使指针处于左端零刻度位置。 (2)选好正确挡位及量程：测量前一定要明确测量的物理量，然后转动选择开关，确定挡位并选择一个合适的量程。 (3)正确接入测量电路：正确选好挡位和量程后，将红、黑表笔接入电路。 ①测量电压时要与电路并联。 ②测量电流时要与电路串联。 ③测量电阻时，应将电阻与其他电路断开，测量前先将多用电表的选择开关旋至欧姆挡，选择合适的倍率挡，将两表笔短接，进行欧姆调零，若需要换挡时，必须重新进行欧姆调零。 ④测量完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡，并拔出表笔，若长期不用，还应将电池取出。 二、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。 三、实验步骤 1．测电阻 使用多用电表测电阻的步骤 (1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”刻度位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指向零刻度。 (2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适倍率。 (3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处。 (4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以倍率即为待测电阻阻值。 (5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)三步。 (6)实验完毕：应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。 2．测量通过小灯泡的电流及它两端的电压 (1)测量小灯泡的电流 ①多用电表直流电流挡与电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联。 ②红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔。测量时，使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端)，从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)，如图所示。 ③需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流。 ④选择适当的量程，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对准确。 (2)测量小灯泡电压 ①将功能选择开关旋转到直流电压挡。 ②根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估计待测电压值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量。 ③测量时，用红、黑测试表笔使多用电表跟待测电路并联，注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示。 ④根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。 3．测量二极管的正、反向电阻 二极管的全称叫晶体二极管，是用半导体材料制成的电子元件，它有两根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号如图所示。 (1)二极管的单向导电性 电流从正极流入时电阻比较小，处于导通状态，相当于一个接通的开关；电流从负极流入时电阻比较大，相当于一个断开的开关。 (2)测量正向电阻 将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的正向电阻。 (3)测量反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的反向电阻。 四、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。 五、注意事项 1．用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔分别与电源的正、负极相连。 2．需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流。选择适当的量程，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对准确。 3．测电阻时应注意的问题 (1)选挡后要进行欧姆调零。 (2)换挡后要重新进行欧姆调零。 (3)被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆。 (4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。 (5)使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡，若长期不用，应将电池取出。 (6)选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近。 【典例1】　用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA ________mA 直流电压5 V ________V b 电阻×100 ________Ω [解析]　读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100 mA电流挡，每大格为20 mA，每小格表示2 mA，题图中a处指针对应1大格加1.3小格，所以读数是22.6 mA；对于5 V电压挡，每大格为1 V，每小格表示0.1 V，所以读数是1.13 V；测量电阻时读最上面的一条刻度线，所以读数是310 Ω。 [答案]　22.6　1.13　310 【典例2】　(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。 a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100 e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔 正确的步骤顺序为：________。 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω。 (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。 A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻时，应把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 [解析]　(1)测量几十千欧的电阻Rx，我们一般选择较大的挡位先粗测，使用前应先进行欧姆调零，然后依据欧姆表的示数，再更换挡位，重新欧姆调零，再进行测量。使用完毕应将选择开关置于“OFF”位置或者交流电压最高档，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 kΩ。 (2)欧姆挡更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位，反之应换较大的挡位，故A正确；在多用电表选用“Ω”挡时，红、黑表笔插在哪个接口其实并不影响测量结果，故B错误；用多用电表“Ω”挡，只能测孤立电阻(不能测含电源电路)，故C正确；用多用电表“Ω”挡测电阻时只需在换挡时调零，故D错误。 [答案]　(1)cabe　30 000　(2)AC 　使用多用电表时的注意事项 (1)极性：对于两表笔，红正黑负。 (2)功能：要明白测什么，对应什么功能区。 (3)调零：测电阻时需要进行两次调零，即机械调零与欧姆调零，并注意每次换挡后必须重新欧姆调零。 (4)根据测量项目，选择对应的刻度盘。 (5)直流电流和电压刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取5 mA量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”。 (6)用欧姆挡测电阻的阻值为：读数×倍率。 【典例3】　(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并做出判断(如表所示)： 次序 操作步骤 现象和结论 1 闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 2 闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路 3 断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路 以上操作和判断正确的是(　　) A．1　　　　　　　　　　　 B．2 C．3 D．都不正确 AC　[选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确；选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故2是错误的；而3显然正确，故选项A、C正确。] 　在用多用电表的电压挡进行测量电压时，一定要先从量程大的电压挡开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差。在用电压挡去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即测量点是通路，否则测量点间肯定有断路。在用欧姆挡去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，则测量点间是通路，无示数则为断路。 1．某同学用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管，其结果依次如图甲、乙、丙所示。由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________(选填“a”或“b”)端。 [解析]　根据正向接通，反向截止的特点，判断题图甲、乙、丙中题图乙中的二极管是好的，根据正向接通时电流从该二极管的正极流入可判断二极管的正极是a端。 [答案]　乙　a 2．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________，使指针对准电流的零刻度。 (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________。 (4)将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，应将K旋转到电阻挡________(选填“×1 k”或“×10”)的位置，重新进行欧姆调零并完成测量。 [解析]　(1)旋动部件S机械调零，使指针对准电流的零刻度。 (3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，进行欧姆调零，所以旋动部件T欧姆调零；欧姆调零时应使指针对准电阻的零刻度线。 (4) 将K旋转到电阻挡“×100”的位置，将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明所测电阻较大，要使指针指在中值附近，应将K旋转到电阻挡“×1 k” 的位置。 [答案]　(1)S　(3)T　零刻度线　(4)×1 k 3．如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学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。在下列选项中，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 A　[因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可。由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全。估测电路中电流，最大值可能为Im＝＝ A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只有选用直流10 V挡，A正确。] 4．关于多用电表欧姆挡的使用。 (1)测量电阻时，如果选择“×10”挡位发现指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率________的挡位，重新进行________后测量。 (2)如图为一正在测量中的多用电表表盘。 ①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω。 ②如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V。 [解析]　(1)测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，即为×1，并重新进行欧姆调零后测量。 (2)如果是用“×10”挡测量电阻，由题图示表盘可知，其读数为30×10 Ω＝300 Ω。 如果是用直流5 V挡测量电压，由题图示表盘可知，其分度值为0.1 V，其读数为2.22 V。 [答案]　(1)×1　欧姆调零　(2)①300　②2.22 5．某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。 (1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________。 (2)再按图连接好电路进行测量。 ①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到________(选填“a”或“b”)端。 将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01。闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和R01。断开开关S。 再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R02。断开开关S。 ②实验中记录的阻值R01________R02(选填“大于”“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值RT＝________。 (3)改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律。 [解析]　(1)使用多用电表的欧姆挡前应先欧姆调零，即将两表笔短接。温度越高，相同倍率下多用电表的指针向右偏转的角度越大，则电阻阻值越小，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 (2)①闭合开关前，为了保护电路，应该将滑动变阻器的滑片移到b端。②将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表和电流表的示数与改接前一致，则R01＝R02＋RT，所以R01>R02，RT＝R01－R02。 [答案]　(1)短接　减小　(2)①b　②大于　R01－R02 6．如图甲所示为一多用电表，如图乙所示为一未知电阻Rx，a、b为其两端接线柱，某实验小组利用该多用电表测量Rx的阻值，主要步骤如下： (1)机械调零后，将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，并选择“×10”电阻挡； (2)进行欧姆调零时，需将红、黑表笔________(选填“短接”或“接a、b端”)，再旋转部件________(选填“A”或“B”)，使指针对准电流满偏处； (3)所有调试正确完毕后，将红表笔接待测电阻Rx的a端，黑表笔接b端，则a端电势________(选填“高于”“低于”或“等于”)b端电势。若多用电表的示数如图丙中虚线所示，为使测量更加精确，应将选择开关旋到________(选填“×1”“×100”或“×1 k”)的倍率挡位上，并重新欧姆调零；调整后再次测量，多用电表的示数如图丙中实线所示，则Rx＝________Ω。 [解析]　(2)题图甲中A为机械调零旋钮，B为欧姆调零旋钮，欧姆表调零时，需将红、黑表笔短接，然后旋转欧姆调零旋钮B，使指针对准电流满偏处。 (3)多用电表表笔中电流是“红进黑出”，因此欧姆表中黑表笔与内部电源正极相连，因此待测电阻b端电势高，故a端电势低于b端电势； 根据题图丙中虚线所示可知所选挡位偏大，应选用小倍率，故应将选择开关旋到“×1”倍率挡位上； 由题图丙中实线所示可知：Rx＝13 Ω。 [答案]　(2)短接　B　(3)低于　×1　13 7．(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电阻阻值，先将选择开关旋至倍率“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，结果发现欧姆表指针如图所示，则此电阻的阻值为________Ω。 (2)实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用电表转换开关拨到电阻“×100”挡，并重新进行欧姆调零后，分别测它们的正负电阻加以鉴别： 测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ； 测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ； 测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端。 则甲、乙、丙三个元件分别是________。 A．电容器、电阻、晶体二极管 B．电阻、电容器、晶体二极管 C．电阻、晶体二极管、电容器 D．晶体二极管、电阻、电容器 [解析]　(1)欧姆表指针指示刻度为26，选择开关旋到“×10”挡，即倍率为×10，则最后读数为10×26 Ω＝260 Ω。 (2)测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ，说明正反接电阻一样，所以甲元件是电阻；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ，说明正向接时阻值较小，反向接时阻值较大，因此乙元件是晶体二极管；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端，说明刚开始时正在给电容器充电，阻值较小，当稳定后阻值会很大，则丙元件是电容器。故选C。 [答案]　(1)260　(2)C 回归本节知识，自我完成以下问题： 1．用多用电表测电流、电压、电阻应怎样联接？ 提示：测电流时就是电流表串联在电路中；测电压时就是电压表并联在待测部分；测电阻时，把电阻从电路里拆出来单独测量。 2．写出测电阻的几个主要步骤。 提示：(1)机械调零；(2)选挡；(3)欧姆调零；(4)测量读数乘以倍率；(5)实验完毕将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。 3．二极管的电阻有什么特点？ 提示：正向电阻较小，反向电阻很大。 4．本节采用了哪些科学方法？ 提示：实验法、估测法、粗测法等。 伏安特性曲线 在实际应用中，常用横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I，这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。对于金属导体，在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的(不随电流、电压改变)，它的伏安特性曲线是一条过原点的直线，也就是电流I与电压U成正比(图甲)。具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件。 实验表明，除金属外，欧姆定律对电解质溶液也适用，但对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件(图乙)并不适用。也就是说，在这些情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫作非线性元件。 问题：(1)甲图中导体的电阻是否变化？哪一个的电阻大？ 提示：不变化。导体A的电阻大。 (2)乙图中表明晶体二极管的电阻有什么特点？ 提示：晶体二极管的反向电阻很大，正向电阻较小。 13 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $