11.5 实验：练习使用多用电表 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“练习使用多用电表”核心实验，系统梳理多用电表测电压、电流、电阻的原理（含电阻表闭合电路欧姆定律应用、中值电阻概念）、实验步骤（机械调零、欧姆调零、测量规范）、数据处理（有效数字读取、估读规则）及注意事项，构建从基础原理到创新应用（黑箱探索、故障检测）的完整学习支架。 资料特色在于融合科学探究与科学思维，通过“教材实验+创新实验”双模块设计。教材实验拆解电阻测量系统误差（如电池电动势变化影响），培养科学论证能力；创新实验中“黑箱元件识别”“电路故障检测”任务，引导学生运用多用电表进行模型建构与问题解决，体现科学探究要素。例题结合二极管测量等具体情境，强化操作规范，培养严谨科学态度。课中辅助教师演示实验流程，课后通过课时精练巩固要点，助力学生查漏补缺，提升实验素养。

11.5实验：练习使用多用电表 题型1 教材实验 一、实验目的 1．掌握多用电表的使用方法。 2．会使用多用电表测电压、电流及电阻。 3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 二、实验原理 1．电阻表原理(多用电表测电阻原理) (1)构造 如图所示，电阻表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。 (2)工作原理 闭合电路的欧姆定律I＝ 　。 (3)电阻表内阻 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＝。 (4)如何将电流表刻度标度成电阻表刻度 ①一般方法：待测电阻为Rx，I＝，此时Rx＝－RΩ＝－。 ②三个特殊位置 a．当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“ 0　”。(图甲) b．当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“ ∞　”。(图乙) c．当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于电阻表的内阻值，Rx叫 中值　电阻。 (5)系统误差分析：电阻表内电池用久了以后，电动势E会减小，内阻会增大。由I＝＝可知，随着E减小，I减小，故Rx的测量值偏大。 2．多用电表 (1)多用电表的外形 ①外形如图丁所示：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。 ②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)。 (2)多用电表测电流、电压和电阻的原理 原理图如图所示，当选择开关掷到1、2时为电流表，掷到3、4时为电阻表，掷到5、6时为电压表。 （3）换档原理：根据中值电阻=内阻=.不同倍率中值电阻之比就是倍率之比。 一方面：可以通过改变电源电动势E的大小：量程之比等于两个电动势之比。 另一方面：电动势不变，只能改变，只能通过改表进行。给电流表并联上一个电阻，使变大，但中值电阻却变小，倍率变小，所以并联的电阻越小的，倍率越小，不并联的倍率是最大的。也就是说电流表的量程和倍率成反比。也可以说电表总内阻越小，倍率越小。 要注意每次换档（欧姆调零）都会对应一个新式子： 三、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、小螺丝刀。 四、实验步骤 1．机械调零：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。 2．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。 3．测量小灯泡的电压和电流 (1)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。 (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。 4．用多用电表测电阻的步骤 (1)估测待测电阻阻值，选择合适的量程。 (2)欧姆调零：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏。 (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挡或交流电压最高挡　长期不用应取出电池。 5．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)用多用电表测二极管的正、反向电阻 ①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关选至低倍率的电阻挡，欧姆调零之后将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)。 ②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关选至高倍率的电阻挡，欧姆调零之后将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)。 五、数据处理 1．测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。 2．测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为2、0.2、0.02、0.002等，或5、0.5、0.05、0.005等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可，并按二分之一或五分之一估读，即把最小刻度分成二等份或五等份，观察判断指针靠近哪一个等分线，进而估读到该等分线对应的数值。 六、多用电表使用时的注意事项 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．电阻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，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆。 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。 7．使用完毕，选择开关要置于 交流电压最高挡　或 “OFF”挡　。长期不用，应把表内电池取出。 【例题精讲】 1．如图甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1Ω，灵敏电流计满偏电流Ig＝10mA，内阻rg＝90Ω，表盘如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”。 （1）多用电表的选择开关旋至“×10”Ω挡位时，其内部电路为图甲所示。将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为　 　 Ω。某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图丙所示，则该电阻的阻值为　 　 Ω。 （2）若将选择开关旋至“×1”Ω挡位时，其内部电路是在图甲电路的基础上将灵敏电流计　 　 （选填“串联”或“并联”）一阻值为　 　 Ω的电阻。 （3）某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量，如图乙所示，下列说法中正确的是　 　 （填选项前的字母）。 A.欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端 B.测量时双手捏住两表笔金属杆，则测量值将偏大 C.若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零 D.若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175Ω 2．某实验小组的同学设计了一具有两种挡位的简易欧姆表，该欧姆表能实现欧姆调零，其实验器材为： A.干电池（电动势E＝1.5V，内阻不计） B.电流表G（满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝100Ω） C.变阻箱R（最大阻值为1500Ω） D.定值电阻R1、R2 E.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干 （1）插孔b应插入　 　 （选填“红”或“黑”）表笔； （2）已知R1＝100Ω，开关S断开时，欧姆调零时变阻箱接入电路的阻值为R3，开关S闭合时，欧姆调零时变阻箱接入电路的阻值为R4，且R3＝10R4，则R2＝　 　 Ω； （3）该实验小组的同学利用该简易欧姆表的较大挡位测量电压表的内阻，测量时应将a表笔与电压表的负接线柱相连接，电路接通后，电流表的指针刚好指在正中央，电压表指针偏转的角度为满偏的，则电压表的内阻为　 　 Ω，电压表的量程为　 　 V。 3．某实验小组用满偏电流Ig＝30μA且内阻rg＝1000Ω的灵敏电流计和电动势分别为E＝4.5V和E′＝45V的电源等器材来制作多用电表，设计的电路图如图甲所示。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为0～3 mA和0～30mA，两个电压挡的量程分别为0～3V和0～15V。 （1）该多用电表的A表笔为　 　 （填“红表笔”或“黑表笔”）。 （2）将开关S拨至1，正确操作后，将该多用电表串联接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为　 　 。 （3）将开关S拨至5，正确操作后，将该多用电表接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为　 　 。 （4）将开关S拨至3，欧姆调零完成后，红黑表笔接一电阻，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则所接电阻的阻值为　 　 。 4．按要求完成下列填空： （1）某同学用多用电表的欧姆挡来测量双量程电压表3V挡的内阻，如图甲所示。 ①先将选择开关旋至欧姆挡倍率“×100”挡，正确欧姆调零后进行测量，则黑表笔应接电压表的 　 　 （填“﹣”或“3”）接线柱。 ②若用多用电表欧姆挡的同一挡位来正确测量该电压表15V挡的电阻时，与测3V挡的电阻时相比，测15V挡时欧姆表指针偏角 　 　 （填“变小”、“变大”或“不变”），电压表指针偏角 　 　 （填“变小”、“变大”或“不变”）。 （2）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。 该实验的第一步是：闭合电键S1，将电键S2接1，调节滑动变阻器Rp和Rp′，使两电表指针指示在合适位置，记录此时两电表读数U1、I1； 第二步是：保持Rp的滑片位置不动，适当调节另一滑动变阻器Rp′，使两电表指针指示在合适位置，将电键S2接2，记录此时两电表的读数U2、I2。由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx＝ 　 　 。 5．多用电表是集测量电压，电流和电阻与一体的电学仪器。用如图1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“×1k”或“×10”）的位置，重新进行欧姆调零并完成测量。 （5）在某次进行测量时，指针位置如图2所示。若多用电表的选择开关处在表格中所指的挡位时，请把相应的读数填在表格中。 所选择的挡位 指针读数 直流电压2.5V 　 　 V 直流电流50mA 　 　 mA 电阻×10 　 　 Ω 题型2 创新实验 1．断路故障的检测方法 (1)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。 (2)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。 (3)用电阻挡检测 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 (1)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。 (2)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。 【例题精讲】 1．小梦同学自制了一个两挡位（“×1”“×10”）的欧姆表，其内部结构如图所示，R0为调零电阻（最大阻值为R0m），Rs、Rm、Rn为定值电阻（Rs+R0m＜Rm＜Rn），电流计Ⓖ的内阻为RG（Rs＜＜RG）。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题： （1）短接①②，将单刀双掷开关S与m接通，电流计Ⓖ示数为Im；保持电阻R0滑片位置不变，将单刀双掷开关S与n接通，电流计Ⓖ示数变为In，则Im　 　 In（填“大于”或“小于”）； （2）将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为 　 　 （填“×1”或“×10”）； （3）若从“×1”挡位换成“×10”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计Ⓖ满偏刻度处）时，调零电阻R0的滑片应该 　 　 调节（填“向上”或“向下”）； （4）在“×10”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100Ω的定值电阻R1，稳定后电流计Ⓖ的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在①②间接入待测电阻Rx，稳定后电流计Ⓖ的指针偏转到满偏刻度的，则Rx＝　 　 Ω。 2．指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 （1）如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是　 　 （填选项前面的字母）。 A．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 B．当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 C．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 D．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔 （2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。 a.若所选挡位为直流50mA挡，则示数为　 　 mA。 b.若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为　 　 Ω。 c.若所选挡位为电阻×10Ω挡，则欧姆表表头内阻为　 　 Ω。 （3）用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：　 　 。 A．将红表笔和黑表笔接触 B．把选择开关旋转到“×100”位置 C．把选择开关旋转到“×1k”位置 D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 （4）某小组同学发现欧姆表的表盘刻线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx的关系，他们分别画出了下列几种图像，其中可能正确的是　 　 。 A． B． C． D． （5）图丙为图乙表盘的多用电表电阻挡中某一挡位的原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝0.8mA，内阻Rg＝100Ω，电池的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电阻刻度中间值为“15”，则此时欧姆表为电阻×　 　 Ω挡。若该欧姆表使用一段时间后，欧姆表内电池的电动势下降为8V，内阻升高为2Ω，但仍可欧姆调零。调零后，测得某电阻的阻值为30kΩ，则该电阻的真实值为　 　 kΩ。 3．图甲为简易多用电表电路原理图，已知电流表G满偏电流Ig＝100μA、内阻Rg＝90Ω。该多用电表具有直流0～1mA量程电流表、直流0～10mA量程电流表、直流0～3V量程电压表及欧姆挡四种挡位。 （1）下列说法正确的是 　 　 。 A.测量时红表笔应接插孔A，黑表笔应接插孔B B.用多用电表的欧姆挡位测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小 C.测量某二极管的反向电阻时，应使接在插孔A的表笔接二极管的正极 D.用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更大的挡位进行测量 （2）由已知条件可以算出电阻R1+R2＝ 　 　 Ω，R3＝ 　 　 Ω。 （3）某同学欲测量多用电表欧姆挡内部总电阻r和电池的电动势E，设计如图乙所示的电路，将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔上，已知多用电表内部总电阻r远小于电压表V的内阻。通过改变电阻箱R的阻值多次测量，描点连线得到如图丙所示的图线。根据图线得到欧姆挡内部总电阻r＝ 　 　 Ω。（结果保留两位有效数字） 4．在练习使用多用电表的实验中： （1）一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×10、×100、×1k，用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到 　 　 挡。 （2）重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为 　 　 Ω。 （3）如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图，已知电流计的量程为Ig＝100μA，内阻为Rg，定值电阻，电池电动势为E＝6.0V，R为调零电阻，则表盘上30μA刻度线对应的电阻值是 　 　 kΩ。 （4）当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到5.6V、内阻增加了5Ω时仍可调零，调零后，测量电阻将偏 　 　 （填“大”或“小”），若测得某电阻为30kΩ，则这个电阻的真实值为 　 　 kΩ。 5．某同学要测量一个量程为3V的电压表内阻（约3kΩ）。 （1）该同学先用多用电表粗测电压表的内阻，将多用电表选择开关拨到“×100”倍率挡后进行欧姆调零，再将红表笔接电压表的 　 　 （填“+”或“﹣”）接线柱，若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是 　 　 Ω； （2）为了精确测量电压表的内阻，该同学设计了如图乙所示的测量电路。毫安表的量程为0∼3mA，闭合开关S前将滑动变阻器的滑片移到最 　 　 （填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调到R＝3kΩ，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数U、I，则电压表的内阻为RV＝ 　 　 （用U、I、R表示）； （3）为了减小测量误差，该同学通过多次调节滑动变阻器，测得多组电流表和电压表的示数I、U，作出U﹣I图像，得到图像的斜率为k，则电压表的内阻RV＝ 　 　 。 （4）小明认为用图乙中的实验器材组成图丙所示的电路也能精确测量电压表的内阻，你认为 　 　 （填“可行”或“不可行”）。 6．某同学制作一个多量程的电流表和欧姆表，他设计的电表电路如图所示。所用器材分别为： A.电流表G（满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝360Ω）； B.定值电阻R1、R2； C.滑动变阻器R（最大阻值为120Ω）； D.电源（电动势为1.5V，内阻忽略不计）； E.单刀双掷开关S1、S2； F.表笔及导线若干。 ①将单刀双掷开关S1接b，S2分别接2、1时，c、d可串联在电路中作为电流表，量程分别为10mA和100mA； ②若单刀双掷开关S1接a，S2分别接1、2时，可作为双量程的欧姆表使用。 （1）电路中定值电阻R1的阻值为 　 　 Ω； （2）当单刀双掷开关S1接a，再将开关S2接1时，欧姆表的挡位为 　 　 （选填“×1”或“×10”）； （3）欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间，发现电流表指针偏转角很小，断开电路并将挡位换成另一挡位，再次欧姆调零时，滑动变阻器R的滑片 　 　 （填“向上”或“向下”）移动。 课时精练 一．选择题（共5小题） 1．如图为多用电表的原理示意图，其中表头G的满偏电流为1mA，内阻Rg＝180Ω，R1＝20Ω，调零电阻的最大值R0＝10kΩ，电池电动势E＝1.5V，内阻r＝5Ω。虚线框中S为选择开关，下列说法正确的是（　　） A．若电池用久了，电动势减小，内阻增大，即使能够欧姆调零，测量的电阻值也会偏小 B．若电压表的量程为0～3V，则R2的阻值为2820Ω C．测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，则待测阻值为150Ω D．图中的A端与黑色表笔相连接 2．如图所示，欧姆表内部电路可简化为电源、一个电流表和一个滑动变阻器串联而成。用欧姆表测电阻时，下列说法正确的是（　　） A．图中的a端应接黑色表笔 B．欧姆表刻度盘上电阻值的刻度是均匀的 C．进行欧姆调零时，应使指针指在表盘上电流为零处 D．改变不同倍率的欧姆挡后必须重新进行欧姆调零 3．如图所示，是一个多量程多用电表的简化电路图，测电流和测电压时各有两个量程，还有一个挡位用来测电阻。下列说法正确的是（　　） A．当开关S调到1、2时，电表测量的是电流，且调到位置1时的量程比位置2的小 B．当开关S调到3时，电表测量的是电阻，且A为黑表笔 C．当开关S调到4、5时，电表测量的是电压，且调到位置5时的量程比位置4的大 D．多用电表各挡位所对应的表盘刻度都是均匀的 4．如图为多用电表的原理示意图，其中电流表的满偏电流为0.5mA，内阻Rg＝200Ω，R1＝200Ω，调零电阻的最大值R0＝10kΩ，电池电动势E＝1.5V，内阻r＝5Ω。虚线框中S为选择开关，下列说法不正确的是（　　） A．若电池用久了，电动势减小，内阻增大，即使能够欧姆调零，测量的电阻值也会偏小 B．若电压表的量程为0～3V，则R2的阻值为2900Ω C．测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，则待测阻值为1500Ω D．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位 5．某多用电表内部结构如图所示，微安表头的量程为1mA，内阻为180Ω，接“−”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡，接“−”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡，以下说法正确的是（　　） A．R1+R2＝20Ω，R3＝2820Ω B．“−”接线柱对应多用电表的红表笔 C．接“−”和“3”接线柱时，若与标准3V电压表并联接入电路，标准电表示数略大，则可能是因为R3阻值偏大 D．接“−”和“5”接线柱时，若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”，欧姆调零后欧姆表内阻不变 二．实验题（共9小题） 6．（1）用多用电表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过小，因此需选择　 　 （填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并再次欧姆表调零后，再次进行测量，多用电表的指针如图甲所示，测量结果为　 　 Ω。 （2）某同学设计出一个欧姆表用来测量电阻，其内部结构可简化成如图电路，已知电池的内阻为3Ω。该表能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。但这个欧姆表和普通欧姆表的调零方式不同。该同学找来一个电阻箱Rx，进行了如下操作步骤，从而测出该欧姆表的电源电动势。 ①两表笔间不接入任何电阻，闭合开关S1，调节滑动变阻器使表头满偏； ②将欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数Rx和与之对应的电流表G的示数I； ③将记录的各组Rx、I的数据进行整理，标好欧姆表刻度盘后还顺便画出了图像如图丙所示； ④请根据图丙的图线，求出电源的电动势E。 由图丙可知电源的电动势为　 　 V，欧姆表在（1）步骤中内部回路的总电阻为　 　 Ω。 7．如图甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1Ω，灵敏电流计满偏电流Ig＝10mA，内阻rg＝90Ω，表盘如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”。 （1）多用电表的选择开关旋至“×10”Ω挡位时，其内部电路为图甲所示。将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为　 　 Ω。某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图丙所示，则该电阻的阻值为　 　 Ω。 （2）若将选择开关旋至“×1”Ω挡位时，其内部电路是在图甲电路的基础上将灵敏电流计　 　 （选填“串联”或“并联”）一阻值为　 　 Ω的电阻。 （3）某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量，如图乙所示，下列说法中正确的是　 　 （填选项前的字母）。 A.欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端 B.测量时双手捏住两表笔金属杆，则测量值将偏大 C.若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零 D.若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175Ω 8．某实验兴趣小组准备利用表头Gx设计一个多挡位欧姆表，但不知道该表头的电阻。 （1）为了精确地测量表头的电阻，该小组首先采用了“电桥法”测量Gx的阻值。电路如图甲所示，由控制电路和测量电路两部分组成。实验用到的器材如下： A.待测表头Gx：量程0～1mA，内阻约为200Ω B.灵敏电流计G C.定值电阻R0＝270Ω D.粗细均匀的电阻丝AB总长为L＝50.00cm E.滑动变阻器RA（最大阻值为20Ω） F.滑动变阻器RB（最大阻值为2000Ω） G.线夹、电源、开关以及导线若干 ①电源电动势3V，实验过程中为了便于调节，滑动变阻器应选用 　 　 （填写器材前对应的字母）。 ②在闭合开关S前，可将滑片P2大致固定于电阻丝AB中部位置，滑片P1置于a端。然后闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P1使待测表头的示数适当后再不移动滑片。不断调节滑片P2所夹的位置，直到电流表G示数为零，测出此时AP2段电阻丝长度x＝20cm，则测得rGx＝ 　 　 Ω（结果保留三位有效数字）。 （2）接着，该小组将上述表头Gx改为含“×1”，“×10”，“×100”三个挡位的欧姆表，如图乙所示。已知电源电动势E＝1.5V，内阻可忽略不计。R1＜R2，且接线柱3未接任何电阻，R0为调节范围足够大的滑动变阻器。则当开关S接到接线柱2时，选择的倍率是 　 　 挡（填“×1”，“×10”，“×100”）。此后，短接a、b两表笔欧姆调零，R0应调至R0＝ 　 　 Ω。 （3）在题（2）的基础上，为了验证改装的欧姆表（×10）的测量精度，按规范操作在表笔间接标准电阻R＝120Ω时，指针指示位置如丙图所示，造成这一误差的原因可能是 　 　 （只需写出一种可能）。 9．某物理爱好者设计了一个三挡位（“×1”“×10”“×100”）的欧姆表，其内部结构如图所示，K为单刀三掷开关，R为调零电阻，R1、R2、R3为定值电阻，表头G的满偏电流为Ig，内阻为Rg，干电池的电动势为E，内阻为r。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题： （1）欧姆表的两只表笔中，　 　 （选填“a”或“b”）是红表笔。 （2）当欧姆表的挡位为“×1”时，应将单刀三掷开关K与 　 　 （选填“1”“2”或“3”）接通。 （3）若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该 　 　 （选填“向上”或“向下”）调节。 （4）在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx＝ 　 　 Ω。 （5）若电源电动势原来为1.5V，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻，读数为30Ω，则该电阻的真实值为 　 　 Ω。 10．某兴趣小组欲将一个量程为0.6A、内阻不计的电流表改装成欧姆表。实验室提供的器材有： A.4节新干电池（每节新干电池的电动势均为E＝1.5V、内阻均不计） B.滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω） C.滑动变阻器R2（最大阻值为5kΩ） D.表笔 E.导线若干 实验过程如下： （1）将4节新干电池串联充当电源，选取滑动变阻器 　 　 （填“R1”或“R2”），按图甲连接电路，滑动变阻器移到阻值最大处。 （2）将两表笔短接，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表达到满偏电流Ig，此时整个电路的内阻R内＝ 　 　 Ω。 （3）两表笔连接被测电阻Rx，如图乙所示。此时电流表的示数如图丙所示，则对应的被测电阻的阻值Rx＝ 　 　 Ω。 11．某同学自制了一个多用电表，电流表、电压表、欧姆表均为双量程，电表电路如图所示，M、N分别接表笔。所用器材如下： A.电流表G（满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝450Ω）； B.定值电阻R1、R2、R3； C.滑动变阻器R（最大阻值为120Ω）； D.电源（电动势为1.5V，内阻不计）； E.开关S1、S2； F.表笔两只、导线若干。 （1）将S2接3，S1分别接1、2时为电流表，其量程分别为10mA和100mA，定值电阻R2的阻值为 　 　 Ω。 （2）现将S2接4，S1接2时，欧姆表的挡位为 　 　 （选填“×1”或“×10”）；欧姆调零后将待测电阻Rx接在M、N间，发现电流表指针偏转角很小，将挡位换成另一挡位，再次欧姆调零时，滑动变阻器R的滑片应 　 　 （选填“向上”或“向下”）移动；欧姆调零后，电流表G示数为0.60mA，则待测电阻Rx＝ 　 　 Ω。 （3）将S2接5、S1接1，若R3＝55Ω，则此时电压表量程为 　 　 V。 12．某多用电表中三个功能挡（直流电流10mA挡、直流电压3V挡和欧姆×10挡）的简化电路图，如图甲所示，R1、R2为定值电阻，灵敏电流计G的满偏电流为2mA，内阻为100Ω，A、B为多用电表的两表笔，S为选择开关。 （1）定值电阻R1＝ 　 　 Ω； （2）开关S打到 　 　 （选填“1”、“2”、“3”）时为欧姆×10挡； （3）选用欧姆×10挡，表笔短接欧姆调零后，进行电阻测量，指针指在图乙所示的b位置，该电阻的阻值为 　 　 Ω； （4）图丙中虚线框内的元件为二极管，P、Q为二极管的两只管脚。现用欧姆×10挡探测二极管的正负极，当A表笔接P端，B表笔接Q端时，指针指在图乙所示的a位置，当B表笔接P端，A表笔接Q端时，指针指在图乙所示的c位置，则P端为二极管的 　 　 （选填“正极”或“负极”）。 13．多用电表的原理及使用。 （1）如图甲所示的是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是 　 　 。 A.选择开关接2时量程比接1时量程小，选择开关接6时量程比接5时量程大 B.在使用欧姆表测量电阻阻值时，若红黑表笔接反了，测量值将偏大 C.用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，若两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小 D.用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率较小的挡再进行测量 （2）某同学发现如图乙所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，闭合开关S后，他用多用电表测量各点间的电压Uab＝Ubc＝Uac＝0，Uef＝6V。已知只有一处故障。为进一步判断电路故障的性质，他断开开关S后，将选择开关置于电阻挡的×1挡，分别将红黑表笔接c、e端时，指针指在如图丙所示的位置，则该电阻为 　 　 Ω，他将红黑表笔接e、f端时，指针几乎不偏转，因此电路故障为 　 　 。 14．某同学用一节干电池，将微安表（量程为0∼100μA）改装成倍率分别为×10和×100的双倍率欧姆表。 （1）设计如图1所示电路测量微安表内阻。先断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使表头满偏；再保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为135Ω时微安表的示数为60μA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得RA＝ 　 　 Ω。 （2）设计双倍率欧姆表电路如图2所示，当开关S拨到 　 　 （填“1”或“2”）时倍率为“×10”，当倍率为“×10”时将两表笔短接，调节变阻器使表头满偏，此时通过变阻器的电流为10mA，则Ra+Rb＝ 　 　 Ω。 （3）用该欧姆表测电压表内阻时，先将欧姆表调至“×100”倍率，欧姆调零后再将黑表笔接电压表的 　 　 （填“+”或“﹣”）接线柱，红表笔接另一接线柱测电压表内阻。 （4）用该欧姆表测量一个额定电压220V、额定功率100W的白炽灯，测量值可能 　 　 。 A．远小于484Ω B．约为484Ω C．远大于484Ω 第10页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.5实验：练习使用多用电表 题型1 教材实验 一、实验目的 1．掌握多用电表的使用方法。 2．会使用多用电表测电压、电流及电阻。 3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 二、实验原理 1．电阻表原理(多用电表测电阻原理) (1)构造 如图所示，电阻表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。 (2)工作原理 闭合电路的欧姆定律I＝ 　。 (3)电阻表内阻 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＝。 (4)如何将电流表刻度标度成电阻表刻度 ①一般方法：待测电阻为Rx，I＝，此时Rx＝－RΩ＝－。 ②三个特殊位置 a．当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“ 0　”。(图甲) b．当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“ ∞　”。(图乙) c．当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于电阻表的内阻值，Rx叫 中值　电阻。 (5)系统误差分析：电阻表内电池用久了以后，电动势E会减小，内阻会增大。由I＝＝可知，随着E减小，I减小，故Rx的测量值偏大。 2．多用电表 (1)多用电表的外形 ①外形如图丁所示：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。 ②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)。 (2)多用电表测电流、电压和电阻的原理 原理图如图所示，当选择开关掷到1、2时为电流表，掷到3、4时为电阻表，掷到5、6时为电压表。 （3）换档原理：根据中值电阻=内阻=.不同倍率中值电阻之比就是倍率之比。 一方面：可以通过改变电源电动势E的大小：量程之比等于两个电动势之比。 另一方面：电动势不变，只能改变，只能通过改表进行。给电流表并联上一个电阻，使变大，但中值电阻却变小，倍率变小，所以并联的电阻越小的，倍率越小，不并联的倍率是最大的。也就是说电流表的量程和倍率成反比。也可以说电表总内阻越小，倍率越小。 要注意每次换档（欧姆调零）都会对应一个新式子： 三、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、小螺丝刀。 四、实验步骤 1．机械调零：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。 2．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。 3．测量小灯泡的电压和电流 (1)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。 (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。 4．用多用电表测电阻的步骤 (1)估测待测电阻阻值，选择合适的量程。 (2)欧姆调零：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏。 (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挡或交流电压最高挡　长期不用应取出电池。 5．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)用多用电表测二极管的正、反向电阻 ①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关选至低倍率的电阻挡，欧姆调零之后将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)。 ②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关选至高倍率的电阻挡，欧姆调零之后将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)。 五、数据处理 1．测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。 2．测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为2、0.2、0.02、0.002等，或5、0.5、0.05、0.005等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可，并按二分之一或五分之一估读，即把最小刻度分成二等份或五等份，观察判断指针靠近哪一个等分线，进而估读到该等分线对应的数值。 六、多用电表使用时的注意事项 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．电阻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，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆。 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。 7．使用完毕，选择开关要置于 交流电压最高挡　或 “OFF”挡　。长期不用，应把表内电池取出。 【例题精讲】 1．如图甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1Ω，灵敏电流计满偏电流Ig＝10mA，内阻rg＝90Ω，表盘如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”。 （1）多用电表的选择开关旋至“×10”Ω挡位时，其内部电路为图甲所示。将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为　150　 Ω。某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图丙所示，则该电阻的阻值为　70　 Ω。 （2）若将选择开关旋至“×1”Ω挡位时，其内部电路是在图甲电路的基础上将灵敏电流计　并联　 （选填“串联”或“并联”）一阻值为　10　 Ω的电阻。 （3）某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量，如图乙所示，下列说法中正确的是　AC　 （填选项前的字母）。 A.欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端 B.测量时双手捏住两表笔金属杆，则测量值将偏大 C.若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零 D.若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175Ω 【答案】（1）150；70；（2）并联；10；（3）AC。 【解答】解：（1）多用电表欧姆挡的内阻等于中值电阻，欧姆挡的倍率为“×10”Ω挡位时，欧姆表的内阻R内＝R中＝15×10Ω＝150Ω 待测电阻Rx＝7×10Ω＝7Ω （2）若将选择开关旋至“×1”Ω挡位时，中值电阻R中′＝15×1Ω＝15Ω 此时欧姆表的内阻R内′＝R中′＝15Ω 改装电流表的满偏电流 将小量程电流表改成成大量程电流表需要并联一个电阻，根据并联电路特点和欧姆定律Igrg＝（I﹣Ig）R 代入数据解得并联电阻R＝10Ω （3）A.欧姆表的内部电流从黑表笔A流出，二极管的C端为正极，对二极管正接时的电阻进行粗略测量时，欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端，故A正确； B.测量时双手捏住两表笔金属杆，人体与二极管并联，则测量值将偏小，故B错误； C.若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，欧姆表指针对应示数小，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零，故C正确； D.由于欧姆表的刻度不均匀，越往左刻度越密，若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略小于175Ω，故D错误。 故选：AC。 故答案为：（1）150；70；（2）并联；10；（3）AC。 2．某实验小组的同学设计了一具有两种挡位的简易欧姆表，该欧姆表能实现欧姆调零，其实验器材为： A.干电池（电动势E＝1.5V，内阻不计） B.电流表G（满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝100Ω） C.变阻箱R（最大阻值为1500Ω） D.定值电阻R1、R2 E.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干 （1）插孔b应插入　黑　 （选填“红”或“黑”）表笔； （2）已知R1＝100Ω，开关S断开时，欧姆调零时变阻箱接入电路的阻值为R3，开关S闭合时，欧姆调零时变阻箱接入电路的阻值为R4，且R3＝10R4，则R2＝　　 Ω； （3）该实验小组的同学利用该简易欧姆表的较大挡位测量电压表的内阻，测量时应将a表笔与电压表的负接线柱相连接，电路接通后，电流表的指针刚好指在正中央，电压表指针偏转的角度为满偏的，则电压表的内阻为　150　 Ω，电压表的量程为　3　 V。 【答案】（1）黑； （2）； （3）150，3。 【解答】解：（1）电流从插孔b流出，据红进黑出，插孔b应插入黑表笔； （2）开关S断开时，，，故， 开关S闭合时，R2与上面支路并联，并联电阻为，满偏总电流为，又，联立解得，R并＝20Ω；I＝10mA （3）欧姆表的较大挡位的内阻R中＝R4+R并＝130Ω+20Ω＝150Ω，，RV＝R中＝150Ω，，则U＝3V。 故答案为：（1）黑； （2）； （3）150，3。 3．某实验小组用满偏电流Ig＝30μA且内阻rg＝1000Ω的灵敏电流计和电动势分别为E＝4.5V和E′＝45V的电源等器材来制作多用电表，设计的电路图如图甲所示。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为0～3 mA和0～30mA，两个电压挡的量程分别为0～3V和0～15V。 （1）该多用电表的A表笔为　红表笔　 （填“红表笔”或“黑表笔”）。 （2）将开关S拨至1，正确操作后，将该多用电表串联接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为　20.0mA　 。 （3）将开关S拨至5，正确操作后，将该多用电表接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为　2.00V　 。 （4）将开关S拨至3，欧姆调零完成后，红黑表笔接一电阻，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则所接电阻的阻值为　750Ω　 。 【答案】（1）红表笔；（2）20.0mA；（3）2.00V；（4）750Ω。 【解答】解：（1）多用表欧姆挡的内部电流从表笔B流出，表笔A流入，根据“黑出红进”可知该多用电表的A表笔为红表笔； （2）将开关S拨至1，电流表的量程为0～30mA，分度值为1mA，读数20.0mA； （3）将开关S拨至5，电压表的量程0～3V，分度值为0.1V，读数为2.00V； （4）将开关S拨至3，欧姆调零完成后，欧姆表的内阻 电流表的读数I＝2.00mA 根据闭合电路欧姆定律 待测电阻。 故答案为：（1）红表笔；（2）20.0mA；（3）2.00V；（4）750Ω。 4．按要求完成下列填空： （1）某同学用多用电表的欧姆挡来测量双量程电压表3V挡的内阻，如图甲所示。 ①先将选择开关旋至欧姆挡倍率“×100”挡，正确欧姆调零后进行测量，则黑表笔应接电压表的 　3　 （填“﹣”或“3”）接线柱。 ②若用多用电表欧姆挡的同一挡位来正确测量该电压表15V挡的电阻时，与测3V挡的电阻时相比，测15V挡时欧姆表指针偏角 　变小　 （填“变小”、“变大”或“不变”），电压表指针偏角 　变小　 （填“变小”、“变大”或“不变”）。 （2）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。 该实验的第一步是：闭合电键S1，将电键S2接1，调节滑动变阻器Rp和Rp′，使两电表指针指示在合适位置，记录此时两电表读数U1、I1； 第二步是：保持Rp的滑片位置不动，适当调节另一滑动变阻器Rp′，使两电表指针指示在合适位置，将电键S2接2，记录此时两电表的读数U2、I2。由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx＝ 　　 。 【答案】（1）3，变小，变小；（2）。 【解答】解：（1）①多用电表欧姆挡的黑表笔接内部电源的正极，测量电压表内阻时，电流应从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，所以黑表笔应接电压表的“3”接线柱； ②电压表的量程越大，内阻越大，用多用电表欧姆挡的同一挡位测量时，根据闭合电路欧姆定律可知，电压表的内阻越大，则通过欧姆表的电流越小，故与测3V挡的电阻时相比，测15V挡时欧姆表指针偏角变小；而通过电压表的电流越小，电压表指针的偏角越小，故电压表指针偏角变小。 （2）由欧姆定律可知， 两式相减得 故答案为：（1）3，变小，变小；（2）。 5．多用电表是集测量电压，电流和电阻与一体的电学仪器。用如图1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 　S　 ，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 　T　 ，使指针对准电阻的 　零刻度　 。 （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 　×1k　 （选填“×1k”或“×10”）的位置，重新进行欧姆调零并完成测量。 （5）在某次进行测量时，指针位置如图2所示。若多用电表的选择开关处在表格中所指的挡位时，请把相应的读数填在表格中。 所选择的挡位 指针读数 直流电压2.5V 　1.35　 V 直流电流50mA 　27.0　 mA 电阻×10 　130　 Ω 【答案】（1）S；（3）T，零刻度；（4）×1k；（5）1.35，27.0，130。 【解答】解：（1）部件S是机械调零旋钮，用于使指针对准电流的零刻度。 （3）将表笔短接后，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的零刻度，这一操作称为欧姆调零。 （4）指针偏转角度过小，说明被测电阻阻值较大，应换用更大的倍率挡，即换用“×1k”挡，重新欧姆调零后测量会更准确。 （5）直流电压2.5V挡，则最小分度值为0.05V，则读数保留到百分位，即读数为1.35V； 直流电流50mA挡，则最小分度值为1mA，则读数保留到百分位，即读数为27.0mA； 电阻×10Ω挡，指针指向欧姆表盘13刻度处，则读数为13×10Ω＝130Ω。 故答案为：（1）S；（3）T，零刻度；（4）×1k；（5）1.35，27.0，130。 题型2 创新实验 1．断路故障的检测方法 (1)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。 (2)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。 (3)用电阻挡检测 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 (1)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。 (2)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。 【例题精讲】 1．小梦同学自制了一个两挡位（“×1”“×10”）的欧姆表，其内部结构如图所示，R0为调零电阻（最大阻值为R0m），Rs、Rm、Rn为定值电阻（Rs+R0m＜Rm＜Rn），电流计Ⓖ的内阻为RG（Rs＜＜RG）。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题： （1）短接①②，将单刀双掷开关S与m接通，电流计Ⓖ示数为Im；保持电阻R0滑片位置不变，将单刀双掷开关S与n接通，电流计Ⓖ示数变为In，则Im　大于　 In（填“大于”或“小于”）； （2）将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为 　×10　 （填“×1”或“×10”）； （3）若从“×1”挡位换成“×10”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计Ⓖ满偏刻度处）时，调零电阻R0的滑片应该 　向上　 调节（填“向上”或“向下”）； （4）在“×10”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100Ω的定值电阻R1，稳定后电流计Ⓖ的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在①②间接入待测电阻Rx，稳定后电流计Ⓖ的指针偏转到满偏刻度的，则Rx＝　400　 Ω。 【答案】（1）大于；（2）×10；（3）向上；（4）400。 【解答】解：（1）在保持电阻R0滑片位置不变的情况下，因Rm＜Rn，开关S由与m接通变为与n接通后，干路电流变小，由并联电路分流性质可知电流计Ⓖ示数变小，故Im 大于In； （2）欧姆表的中值电阻为内电阻，“×1”挡的内电阻小于“×10”挡的内电阻，故将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为“×10”； （3）若从“×1”挡位换成“×10”挡位，总电阻增大，通过电流表的电流减小；要想进行欧姆调零，需要使电流表电流增大，所以调零电阻R0的滑片应该向上滑动，使得电流表所在的支路电阻减小、电流增大； （4）在①②间接入阻值为100Ω的定值电阻R1，根据闭合电路的欧姆定律可得： 在①②间接入待测电阻Rx，稳定后电流计Ⓖ的指针偏转到满偏刻度的，则有： 当①②间短路时，有：Ig 联立解得：Rx＝400Ω。 故答案为：（1）大于；（2）×10；（3）向上；（4）400。 2．指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 （1）如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是　AC　 （填选项前面的字母）。 A．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 B．当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 C．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 D．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔 （2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。 a.若所选挡位为直流50mA挡，则示数为　22.0　 mA。 b.若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为　190　 Ω。 c.若所选挡位为电阻×10Ω挡，则欧姆表表头内阻为　150　 Ω。 （3）用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：　BAD　 。 A．将红表笔和黑表笔接触 B．把选择开关旋转到“×100”位置 C．把选择开关旋转到“×1k”位置 D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 （4）某小组同学发现欧姆表的表盘刻线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx的关系，他们分别画出了下列几种图像，其中可能正确的是　AC　 。 A． B． C． D． （5）图丙为图乙表盘的多用电表电阻挡中某一挡位的原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝0.8mA，内阻Rg＝100Ω，电池的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电阻刻度中间值为“15”，则此时欧姆表为电阻×　1k　 Ω挡。若该欧姆表使用一段时间后，欧姆表内电池的电动势下降为8V，内阻升高为2Ω，但仍可欧姆调零。调零后，测得某电阻的阻值为30kΩ，则该电阻的真实值为　20　 kΩ。 【答案】（1）AC；（2）22.0；190；150；（3）BAD；（4）AC；（5）1k；20 【解答】解：（1）A．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故A正确； BC．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故B错误，C正确； D．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故D错误。 故选：AC。 （2）a.若所选挡位为直流50mA挡，则最小刻度为1mA，则示数为22.0mA。 b.若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为19×10Ω＝190Ω。 c.若所选挡位为电阻×10Ω挡，中值电阻为150Ω，则欧姆表表头内阻为150Ω。 （3）用表盘为题图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻，则必须要换成“×100”挡，然后两表笔短接调零，其正确步骤是B、A、D。 （4）根据闭合电路的欧姆定律可知 则，故AC正确，BD错误。 故选：AC。 （5）由闭合电路的欧姆定律 即 则此时欧姆表为电阻×1kΩ挡； 调零后，欧姆表的内阻 表盘的刻度值不变，刻度为30kΩ时电路中的电流 联立解得Rx'＝20kΩ 故答案为：（1）AC；（2）22.0；190；150；（3）BAD；（4）AC；（5）1k；20 3．图甲为简易多用电表电路原理图，已知电流表G满偏电流Ig＝100μA、内阻Rg＝90Ω。该多用电表具有直流0～1mA量程电流表、直流0～10mA量程电流表、直流0～3V量程电压表及欧姆挡四种挡位。 （1）下列说法正确的是 　BD　 。 A.测量时红表笔应接插孔A，黑表笔应接插孔B B.用多用电表的欧姆挡位测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小 C.测量某二极管的反向电阻时，应使接在插孔A的表笔接二极管的正极 D.用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更大的挡位进行测量 （2）由已知条件可以算出电阻R1+R2＝ 　10　 Ω，R3＝ 　2991　 Ω。 （3）某同学欲测量多用电表欧姆挡内部总电阻r和电池的电动势E，设计如图乙所示的电路，将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔上，已知多用电表内部总电阻r远小于电压表V的内阻。通过改变电阻箱R的阻值多次测量，描点连线得到如图丙所示的图线。根据图线得到欧姆挡内部总电阻r＝ 　23　 Ω。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）BD；（2）10；2991；（3）23。 【解答】解：（1）A、红表笔应与欧姆表内置电源负极相连，由图甲所示电路图可知，红表笔应接插孔B，故A错误； B、用多用电表的欧姆挡位测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，人与待测电阻并联，测的是人与导体的并联电阻，则测量值偏小，故B正确； C、测量某二极管的反向电阻时，二极管应正向偏压，应使接在插孔B的表笔接二极管的正极，故C错误； D、用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，说明所选倍率太小，则应换倍率更大的挡位进行测量，故D正确。 故选：BD。 （2）根据图甲所示电路图，由欧姆定律得：IgRg＝（I1﹣Ig）（R1+R2），U＝IgRg+I1R3， 其中：I1＝1mA，U＝3V，代入数据解得：R1+R2＝10Ω，R3＝2991Ω （3）根据图乙所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得：E＝U+Ir＝Ur，整理得： 由图示图像可知，图像的纵轴截距b0.70V﹣1，图像的斜率k，代入数据解得：r≈23Ω 故答案为：（1）BD；（2）10；2991；（3）23。 4．在练习使用多用电表的实验中： （1）一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×10、×100、×1k，用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到 　×10　 挡。 （2）重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为 　170　 Ω。 （3）如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图，已知电流计的量程为Ig＝100μA，内阻为Rg，定值电阻，电池电动势为E＝6.0V，R为调零电阻，则表盘上30μA刻度线对应的电阻值是 　35　 kΩ。 （4）当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到5.6V、内阻增加了5Ω时仍可调零，调零后，测量电阻将偏 　大　 （填“大”或“小”），若测得某电阻为30kΩ，则这个电阻的真实值为 　28　 kΩ。 【答案】（1）×10；（2）170；（3）35；（4）大，28。 【解答】解：（1）根据题意可知，用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，说明待测电阻较小，为了较准确地进行测量，应换到×10挡。 （2）由图甲可知，被测电阻的测量值17×10Ω＝170Ω （3）根据题意可知，当电流计满偏时，流过电源的电流为4Ig，由闭合回路欧姆定律可得，欧姆表内阻为 则表盘上30μA刻度线对应的电阻值是 （4）若测得某电阻为30kΩ，电池电动势为6.0V，欧姆表内阻为15kΩ，则电流计的电流为 电动势下降到5.6V，欧姆表内阻为 则这个电阻的真实值为 以上分析可知，电池的电动势下降到5.6V，待测电阻比真实值偏大。 故答案为：（1）×10；（2）170；（3）35；（4）大，28。 5．某同学要测量一个量程为3V的电压表内阻（约3kΩ）。 （1）该同学先用多用电表粗测电压表的内阻，将多用电表选择开关拨到“×100”倍率挡后进行欧姆调零，再将红表笔接电压表的 　﹣　 （填“+”或“﹣”）接线柱，若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是 　3000　 Ω； （2）为了精确测量电压表的内阻，该同学设计了如图乙所示的测量电路。毫安表的量程为0∼3mA，闭合开关S前将滑动变阻器的滑片移到最 　左　 （填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调到R＝3kΩ，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数U、I，则电压表的内阻为RV＝ 　　 （用U、I、R表示）； （3）为了减小测量误差，该同学通过多次调节滑动变阻器，测得多组电流表和电压表的示数I、U，作出U﹣I图像，得到图像的斜率为k，则电压表的内阻RV＝ 　　 。 （4）小明认为用图乙中的实验器材组成图丙所示的电路也能精确测量电压表的内阻，你认为 　不可行　 （填“可行”或“不可行”）。 【答案】（1）﹣，3000；（2）左，；（3）；（4）不可行。 【解答】解：（1）欧姆表测电压表内阻时，电流是从黑表笔流出，红表笔流进，故应该将红表笔接电压表的“﹣”接线柱，图甲示数为：30×100Ω＝3000Ω； （2）为了保护电路，防止通过电流表的电流过大，烧坏电表，闭合开关S前，应该将滑动变阻器的滑片移到最左端 电压表内阻： （3）由 得到 变形得 结合题意，有 解得 （4）图丙中测量电路的最大电流为 可知图丙中测量时电流表的指针偏转角度小，测量的数据少，因此测量误差大，不可行。 故答案为：（1）﹣，3000；（2）左，；（3）；（4）不可行。 6．某同学制作一个多量程的电流表和欧姆表，他设计的电表电路如图所示。所用器材分别为： A.电流表G（满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝360Ω）； B.定值电阻R1、R2； C.滑动变阻器R（最大阻值为120Ω）； D.电源（电动势为1.5V，内阻忽略不计）； E.单刀双掷开关S1、S2； F.表笔及导线若干。 ①将单刀双掷开关S1接b，S2分别接2、1时，c、d可串联在电路中作为电流表，量程分别为10mA和100mA； ②若单刀双掷开关S1接a，S2分别接1、2时，可作为双量程的欧姆表使用。 （1）电路中定值电阻R1的阻值为 　4　 Ω； （2）当单刀双掷开关S1接a，再将开关S2接1时，欧姆表的挡位为 　×1　 （选填“×1”或“×10”）； （3）欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间，发现电流表指针偏转角很小，断开电路并将挡位换成另一挡位，再次欧姆调零时，滑动变阻器R的滑片 　向上　 （填“向上”或“向下”）移动。 【答案】（1）4；（2）×1；（3）向上。 【解答】解：（1）由串并联电路规律可得，，代入数据联立解得R1＝4Ω； （2）当单刀双掷开关S1接a，再将开关S2接1时，欧姆表的内阻为Ω＝15Ω，所以欧姆表的挡位为×1； （3）欧姆调零后将待测电阻Rx，接在c、d间，发现电流表指针偏转角很小，需要将欧姆表调成倍率大一点的挡位，此时接2，满偏时电流表并联部分的电压减小，故滑动变阻器两端的电压变大，同时干路电流减小，所以滑器R接入电路中的阻值变大，故滑片向上移动。 故答案为：（1）4；（2）×1；（3）向上。 课时精练 一．选择题（共5小题） 1．如图为多用电表的原理示意图，其中表头G的满偏电流为1mA，内阻Rg＝180Ω，R1＝20Ω，调零电阻的最大值R0＝10kΩ，电池电动势E＝1.5V，内阻r＝5Ω。虚线框中S为选择开关，下列说法正确的是（　　） A．若电池用久了，电动势减小，内阻增大，即使能够欧姆调零，测量的电阻值也会偏小 B．若电压表的量程为0～3V，则R2的阻值为2820Ω C．测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，则待测阻值为150Ω D．图中的A端与黑色表笔相连接 【答案】C 【解答】解：A．若电池用久了，电动势减小，内阻增大，中值电阻变小，即使能够欧姆调零，测量的电阻值也会偏大，故A错误； B．若电压表的量程为0～3V，则S接3位置，根据串联电路的规律有 代入数据解得R2＝282Ω，故B错误； C．测某电阻阻值时S接2，根据并联电路的规律可知灵敏电流计的量程变为 根据闭合电路欧姆定律可知此时灵敏电流计的内阻 指针指在正中央时则有 解得Rx＝150Ω，故C正确； D．多用表中，黑表笔与内部电源的正极相连，红表笔与内部电源的负极相连，因此图中的A端与红色表笔相连接，故D错误。 故选：C。 2．如图所示，欧姆表内部电路可简化为电源、一个电流表和一个滑动变阻器串联而成。用欧姆表测电阻时，下列说法正确的是（　　） A．图中的a端应接黑色表笔 B．欧姆表刻度盘上电阻值的刻度是均匀的 C．进行欧姆调零时，应使指针指在表盘上电流为零处 D．改变不同倍率的欧姆挡后必须重新进行欧姆调零 【答案】D 【解答】解：A.电流从红表笔流入，黑表笔流出，故图中的a端应接红色表笔，故A错误； B.根据，可得I与Rx不成正比，但电流表表盘的刻度是均匀的，故欧姆表刻度盘上电阻值的刻度是不均匀的，故B错误； C.红黑表笔短接，进行欧姆调零时，应使指针指在表盘上电流最大值处，故C错误； D.改变不同倍率的欧姆挡，中值电阻改变，欧姆表的内阻改变，故需要重新进行欧姆调零，故D正确。 故选：D。 3．如图所示，是一个多量程多用电表的简化电路图，测电流和测电压时各有两个量程，还有一个挡位用来测电阻。下列说法正确的是（　　） A．当开关S调到1、2时，电表测量的是电流，且调到位置1时的量程比位置2的小 B．当开关S调到3时，电表测量的是电阻，且A为黑表笔 C．当开关S调到4、5时，电表测量的是电压，且调到位置5时的量程比位置4的大 D．多用电表各挡位所对应的表盘刻度都是均匀的 【答案】C 【解答】解：A.由图可知当转换开关S旋到位置1、2位置时电流表与电阻并联，是电流表；并联电阻越小，量程大，故调到位置1时的量程比位置2的大，故A错误； B.欧姆表要连接内部电源，则开关S调到3位置上时，多用电表测量的是电阻，但A为红表笔，B是黑表笔，故B错误； C.由图可知当转换开关S旋到位置4、5时电流表与电阻串联，是电压表，测量电压；电流表所串联的电阻越大，量程越大，故当转换开关S旋到5的量程比旋到4的量程大，故C正确； D.由闭合电路的欧姆定律，知电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比，电阻的刻度线是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，故D错误。 故选：C。 4．如图为多用电表的原理示意图，其中电流表的满偏电流为0.5mA，内阻Rg＝200Ω，R1＝200Ω，调零电阻的最大值R0＝10kΩ，电池电动势E＝1.5V，内阻r＝5Ω。虚线框中S为选择开关，下列说法不正确的是（　　） A．若电池用久了，电动势减小，内阻增大，即使能够欧姆调零，测量的电阻值也会偏小 B．若电压表的量程为0～3V，则R2的阻值为2900Ω C．测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，则待测阻值为1500Ω D．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位 【答案】A 【解答】解：A.根据欧姆定律，满偏时满足E＝IgR内 被测电阻Rx满足E＝Ix（R内+Rx） 两式联立得 根据得到的函数可知，由于电源电动势减小，造成同一个被测电阻对应的电流值减小，即指针偏转的角度变小，欧姆表表盘满偏时被测电阻为零，偏角小时阻值偏大，故A错误； B.由于表头的满偏电流为0.5mA，内阻Rg＝200Ω，R1＝200Ω，因此改装电流表的量程为1mA，改装电流表的内阻 根据欧姆定律，电阻，故B正确； C.根据闭合电路欧姆定律，中值电阻，故C正确； D.由于电阻R1与表头并联，因此当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，故D正确。 本题选择错误的选项。 故选：A。 5．某多用电表内部结构如图所示，微安表头的量程为1mA，内阻为180Ω，接“−”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡，接“−”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡，以下说法正确的是（　　） A．R1+R2＝20Ω，R3＝2820Ω B．“−”接线柱对应多用电表的红表笔 C．接“−”和“3”接线柱时，若与标准3V电压表并联接入电路，标准电表示数略大，则可能是因为R3阻值偏大 D．接“−”和“5”接线柱时，若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”，欧姆调零后欧姆表内阻不变 【答案】C 【解答】解：A．接“−”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡，根据串并联电路规律有 解得R1+R2＝20Ω 接“−”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡，根据串并联电路规律有3V＝1×10﹣3×180V+10×10﹣3×R3 解得R3＝282Ω 故A错误； B．接“−”和“5”接线柱时为欧姆表，用到多用电表内部电源，由“红进黑出”，可知“−”接线柱对应多用电表的黑表笔，故B错误； C．接“−”和“3”接线柱时，若与标准3V电压表并联接入电路，标准电表示数略大，由并联分流特点可知通过电流计的电流偏小，则可能是因为R3阻值偏大，故C正确； D．接“−”和“5”接线柱时，若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”，根据闭合电路欧姆定律可知为了保证短接表笔后仍能将指针调到满偏，需要重新调整内部电阻，欧姆表的内阻随量程变化而改变，故D错误。 故选：C。 二．实验题（共9小题） 6．（1）用多用电表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过小，因此需选择　×1k　 （填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并再次欧姆表调零后，再次进行测量，多用电表的指针如图甲所示，测量结果为　7000　 Ω。 （2）某同学设计出一个欧姆表用来测量电阻，其内部结构可简化成如图电路，已知电池的内阻为3Ω。该表能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。但这个欧姆表和普通欧姆表的调零方式不同。该同学找来一个电阻箱Rx，进行了如下操作步骤，从而测出该欧姆表的电源电动势。 ①两表笔间不接入任何电阻，闭合开关S1，调节滑动变阻器使表头满偏； ②将欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数Rx和与之对应的电流表G的示数I； ③将记录的各组Rx、I的数据进行整理，标好欧姆表刻度盘后还顺便画出了图像如图丙所示； ④请根据图丙的图线，求出电源的电动势E。 由图丙可知电源的电动势为　9　 V，欧姆表在（1）步骤中内部回路的总电阻为　9　 Ω。 【答案】（1）×1k，7000；（2）9，9。 【解答】解：（1）多用表指针偏转角度过小说明倍率太小，要换高挡位，因此需选择×1k； 根据多用表的指针为7，可知读数为7×1000Ω＝7000Ω （2）设电流表G所在的回路除电源内阻外其余电阻之和为R，由闭合电路欧姆定律解得 由分流原理得 联立两式整理得 由图像可知 ， 解得 E＝9 V，R＝6Ω 所以欧姆表总内阻为 R+r＝9Ω。 故答案为：（1）×1k，7000；（2）9，9。 7．如图甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1Ω，灵敏电流计满偏电流Ig＝10mA，内阻rg＝90Ω，表盘如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”。 （1）多用电表的选择开关旋至“×10”Ω挡位时，其内部电路为图甲所示。将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为　150　 Ω。某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图丙所示，则该电阻的阻值为　70　 Ω。 （2）若将选择开关旋至“×1”Ω挡位时，其内部电路是在图甲电路的基础上将灵敏电流计　并联　 （选填“串联”或“并联”）一阻值为　10　 Ω的电阻。 （3）某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量，如图乙所示，下列说法中正确的是　AC　 （填选项前的字母）。 A.欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端 B.测量时双手捏住两表笔金属杆，则测量值将偏大 C.若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零 D.若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175Ω 【答案】（1）150；70；（2）并联；10；（3）AC。 【解答】解：（1）多用电表欧姆挡的内阻等于中值电阻，欧姆挡的倍率为“×10”Ω挡位时，欧姆表的内阻R内＝R中＝15×10Ω＝150Ω 待测电阻Rx＝7×10Ω＝7Ω （2）若将选择开关旋至“×1”Ω挡位时，中值电阻R中′＝15×1Ω＝15Ω 此时欧姆表的内阻R内′＝R中′＝15Ω 改装电流表的满偏电流 将小量程电流表改成成大量程电流表需要并联一个电阻，根据并联电路特点和欧姆定律Igrg＝（I﹣Ig）R 代入数据解得并联电阻R＝10Ω （3）A.欧姆表的内部电流从黑表笔A流出，二极管的C端为正极，对二极管正接时的电阻进行粗略测量时，欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端，故A正确； B.测量时双手捏住两表笔金属杆，人体与二极管并联，则测量值将偏小，故B错误； C.若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，欧姆表指针对应示数小，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零，故C正确； D.由于欧姆表的刻度不均匀，越往左刻度越密，若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略小于175Ω，故D错误。 故选：AC。 故答案为：（1）150；70；（2）并联；10；（3）AC。 8．某实验兴趣小组准备利用表头Gx设计一个多挡位欧姆表，但不知道该表头的电阻。 （1）为了精确地测量表头的电阻，该小组首先采用了“电桥法”测量Gx的阻值。电路如图甲所示，由控制电路和测量电路两部分组成。实验用到的器材如下： A.待测表头Gx：量程0～1mA，内阻约为200Ω B.灵敏电流计G C.定值电阻R0＝270Ω D.粗细均匀的电阻丝AB总长为L＝50.00cm E.滑动变阻器RA（最大阻值为20Ω） F.滑动变阻器RB（最大阻值为2000Ω） G.线夹、电源、开关以及导线若干 ①电源电动势3V，实验过程中为了便于调节，滑动变阻器应选用 　E　 （填写器材前对应的字母）。 ②在闭合开关S前，可将滑片P2大致固定于电阻丝AB中部位置，滑片P1置于a端。然后闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P1使待测表头的示数适当后再不移动滑片。不断调节滑片P2所夹的位置，直到电流表G示数为零，测出此时AP2段电阻丝长度x＝20cm，则测得rGx＝ 　360　 Ω（结果保留三位有效数字）。 （2）接着，该小组将上述表头Gx改为含“×1”，“×10”，“×100”三个挡位的欧姆表，如图乙所示。已知电源电动势E＝1.5V，内阻可忽略不计。R1＜R2，且接线柱3未接任何电阻，R0为调节范围足够大的滑动变阻器。则当开关S接到接线柱2时，选择的倍率是 　×10　 挡（填“×1”，“×10”，“×100”）。此后，短接a、b两表笔欧姆调零，R0应调至R0＝ 　114　 Ω。 （3）在题（2）的基础上，为了验证改装的欧姆表（×10）的测量精度，按规范操作在表笔间接标准电阻R＝120Ω时，指针指示位置如丙图所示，造成这一误差的原因可能是 　电池使用时间过长，导致电动势变小　 （只需写出一种可能）。 【答案】（1）①E，②360；（2）×10，114；（3）电池使用时间过长，导致电动势变小 【解答】解：（1）①本实验中滑动变阻器采用分压式接法。为了便于调节，在满足安全条件下，应选择最大阻值较小的滑动变阻器。滑动变阻器RA最大阻值为20Ω，RB最大阻值为2000Ω，RA阻值小，调节时电压变化相对均匀、容易调节，所以应选E。 ②设电阻丝单位长度电阻为r，根据电桥平衡原理 解得：rGx＝360Ω （2）根据欧姆表的中值电阻R中（IA为表头满偏时的干路电流 ），表头并联的电阻越小，分流越大，IA越大，R中越小，倍率越小，已知R1＜R2，可得当开关S接到接线柱1时，IA最大，倍率最小为“×1”，接到接线柱2时，倍率为“×10”，接到接线柱3时，IA最小，倍率最大为“×100”。 当开关S接到接线柱2时倍率为“×10”，此时IA＝10Ig，则有： （10Ig﹣Ig）R2＝IgrGx，解得：R2＝40Ω 短接a、b两表笔欧姆调零时R0应调至R0\frac{R_2r_{Gx}}{R_2+r_{Gx}}$ 解得：R0＝114Ω （3）当开关S接到接线柱2时中值电阻R中＝$\frac{E}{10I_g}，解得：R中＝150Ω 由丙图可知指针半偏，此时欧姆表测量值等于中值电阻为150Ω，此值大于所测标准电阻R＝120Ω， 说明指针偏左，电流偏小，可能的原因是电池使用时间过长，导致电动势E变小。 故答案为：（1）①E，②360；（2）×10，114；（3）电池使用时间过长，导致电动势变小 9．某物理爱好者设计了一个三挡位（“×1”“×10”“×100”）的欧姆表，其内部结构如图所示，K为单刀三掷开关，R为调零电阻，R1、R2、R3为定值电阻，表头G的满偏电流为Ig，内阻为Rg，干电池的电动势为E，内阻为r。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题： （1）欧姆表的两只表笔中，　a　 （选填“a”或“b”）是红表笔。 （2）当欧姆表的挡位为“×1”时，应将单刀三掷开关K与 　3　 （选填“1”“2”或“3”）接通。 （3）若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该 　向下　 （选填“向上”或“向下”）调节。 （4）在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx＝ 　4000　 Ω。 （5）若电源电动势原来为1.5V，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻，读数为30Ω，则该电阻的真实值为 　24　 Ω。 【答案】（1）a；（2）3；（3）向下；（4）4000；（5）24。 【解答】解：（1）欧姆表内部电流从黑表笔流出，经待测电阻后，从红表笔流进欧姆表，黑表笔与内部电池正极相连，红表笔与内部电源负极相连，因此图中a是红表笔。 （2）欧姆表内阻大，中值电阻大，欧姆表的倍率越大，根据闭合电路的欧姆定律，欧姆表内阻，当开关K拨向3时，根据并联电路电流的分配原则可知，与表头并联的电阻越小，该支路的电流越大，回路中满偏电流越大，则欧姆表内阻越小，即为“×1”挡位。 （3）从“×10”挡位换成“×1”挡位，即K从2拨向3，满偏电流由Ig2变成Ig3，欧姆调零电阻由R调零2变成R调零3，由闭合电路欧姆定律有E＝Ig2（R调零2+r）+Ig（Rg+R3），E＝Ig3（R调零3+r）+Ig（Rg+R2+R3），又Ig2＜Ig3，则R调零2＞R调零3，即调零电阻接入电路的阻值减小，因此滑片向下滑动。 （4）根据闭合电路的欧姆定律，在“×100”挡位进行欧姆调零，则Ig1，在a、b两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则，在a、b两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则，联立解得Rx，则有Rx＝4000Ω； （5）若电源电动势原来为1.5V，调零时对应的内阻为R内，则有Ig，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零时满足Ig，可得R内′R内，当测量某电阻，读数为30Ω，真实的电阻为R真30Ω＝24Ω。 故答案为：（1）a；（2）3；（3）向下；（4）4000；（5）24。 10．某兴趣小组欲将一个量程为0.6A、内阻不计的电流表改装成欧姆表。实验室提供的器材有： A.4节新干电池（每节新干电池的电动势均为E＝1.5V、内阻均不计） B.滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω） C.滑动变阻器R2（最大阻值为5kΩ） D.表笔 E.导线若干 实验过程如下： （1）将4节新干电池串联充当电源，选取滑动变阻器 　R1 （填“R1”或“R2”），按图甲连接电路，滑动变阻器移到阻值最大处。 （2）将两表笔短接，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表达到满偏电流Ig，此时整个电路的内阻R内＝ 　10　 Ω。 （3）两表笔连接被测电阻Rx，如图乙所示。此时电流表的示数如图丙所示，则对应的被测电阻的阻值Rx＝ 　20　 Ω。 【答案】（1）R1；（2）10；（3）20。 【解答】解：（1）（2）电源电动势E＝1.5×4V＝6V，欧姆表内阻，故滑动变阻器应选择R1； （3）电流表量程为0.6A，由图丙所示可知，其分度值是0.02A，读数为0.20A，由闭合电路的欧姆定律得，代入数据解得Rx＝20Ω。 故答案为：（1）R1；（2）10；（3）20。 11．某同学自制了一个多用电表，电流表、电压表、欧姆表均为双量程，电表电路如图所示，M、N分别接表笔。所用器材如下： A.电流表G（满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝450Ω）； B.定值电阻R1、R2、R3； C.滑动变阻器R（最大阻值为120Ω）； D.电源（电动势为1.5V，内阻不计）； E.开关S1、S2； F.表笔两只、导线若干。 （1）将S2接3，S1分别接1、2时为电流表，其量程分别为10mA和100mA，定值电阻R2的阻值为 　45　 Ω。 （2）现将S2接4，S1接2时，欧姆表的挡位为 　×1　 （选填“×1”或“×10”）；欧姆调零后将待测电阻Rx接在M、N间，发现电流表指针偏转角很小，将挡位换成另一挡位，再次欧姆调零时，滑动变阻器R的滑片应 　向上　 （选填“向上”或“向下”）移动；欧姆调零后，电流表G示数为0.60mA，则待测电阻Rx＝ 　100　 Ω。 （3）将S2接5、S1接1，若R3＝55Ω，则此时电压表量程为 　1.0　 V。 【答案】（1）45；（2）×1；向上；100；（3）1.0。 【解答】解：（1）根据图示电路图，由欧姆定律得I1＝Ig，I2＝Ig， 代入数据解得R1＝5Ω，R2＝45Ω。 （2）现将S2接4，S1接2时，由图示电路图可知，此时电流表量程大， 由闭合电路的欧姆定律可知，改装后欧姆表的内阻小，欧姆表挡位小， 则欧姆表的挡位为×1；欧姆调零后将待测电阻Rx接在M、N间， 发现电流表指针偏转角很小，将挡位换成另一挡位，即换成×10挡， 再次欧姆调零时，欧姆表内阻变大，滑动变阻器R的滑片应向上移动； 欧姆调零后，欧姆表内阻R内Ω＝150Ω， 电流表G示数为0.60mA，流过电路的电流为0.60×10mA＝6mA＝6×10﹣3A， 由闭合电路的欧姆定律得I， 代入数据解得，待测电阻Rx＝100Ω。 （3）将S2接5、S1接1，若R3＝55Ω，此时电压表量程U＝IgRg+I1R＝0.001×450V+0.010×55V＝1.0V。 故答案为：（1）45；（2）×1；向上；100；（3）1.0。 12．某多用电表中三个功能挡（直流电流10mA挡、直流电压3V挡和欧姆×10挡）的简化电路图，如图甲所示，R1、R2为定值电阻，灵敏电流计G的满偏电流为2mA，内阻为100Ω，A、B为多用电表的两表笔，S为选择开关。 （1）定值电阻R1＝ 　25　 Ω； （2）开关S打到 　2　 （选填“1”、“2”、“3”）时为欧姆×10挡； （3）选用欧姆×10挡，表笔短接欧姆调零后，进行电阻测量，指针指在图乙所示的b位置，该电阻的阻值为 　160　 Ω； （4）图丙中虚线框内的元件为二极管，P、Q为二极管的两只管脚。现用欧姆×10挡探测二极管的正负极，当A表笔接P端，B表笔接Q端时，指针指在图乙所示的a位置，当B表笔接P端，A表笔接Q端时，指针指在图乙所示的c位置，则P端为二极管的 　正极　 （选填“正极”或“负极”）。 【答案】（1）25；（2）2；（3）160；（4）正极。 【解答】解：（1）选择开关接1时多用表测直流电流，则IgRg＝（I﹣Ig）R1 解得R1＝25Ω （2）测电阻时多用表内连接电源，开关S打到2时为欧姆×10挡； （3）该电阻的阻值为R＝16Ω×10＝160Ω （4）指针指在图乙所示的a位置，说明电阻值较大，测量的是二极管的反向电阻；指针指在图乙所示的c位置，说明电阻值较小，测量的是二极管的正向电阻； 由图甲可知A表笔接电源的负极，B表笔接电源的正极，则P端为二极管的正极。 故答案为：（1）25；（2）2；（3）160；（4）正极。 13．多用电表的原理及使用。 （1）如图甲所示的是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是 　AC　 。 A.选择开关接2时量程比接1时量程小，选择开关接6时量程比接5时量程大 B.在使用欧姆表测量电阻阻值时，若红黑表笔接反了，测量值将偏大 C.用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，若两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小 D.用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率较小的挡再进行测量 （2）某同学发现如图乙所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，闭合开关S后，他用多用电表测量各点间的电压Uab＝Ubc＝Uac＝0，Uef＝6V。已知只有一处故障。为进一步判断电路故障的性质，他断开开关S后，将选择开关置于电阻挡的×1挡，分别将红黑表笔接c、e端时，指针指在如图丙所示的位置，则该电阻为 　18　 Ω，他将红黑表笔接e、f端时，指针几乎不偏转，因此电路故障为 　R断路　 。 【答案】（1）AC；（2）①18；②R断路 【解答】解：（1）A．由图可知接2时分流电阻更大，对电流表来说，分流电阻越小量程越大，所以1比2量程大，对电压表来说，分压电阻越大量程越大，由图可知接6时分压电阻更大，所以6比5量程大，故A正确； B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，故B错误； C．人是导体，双手捏住两表笔金属杆，测量的是电阻与人体的并联电阻阻值，测量值将偏小，故C正确； D．用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转过小，说明待测电阻大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位，故D错误。 故选：AC。 （2）将选择开关置于电阻挡的×1挡，分别将红黑表笔接c、e端时，由图可知读数为 18Ω； 再测 e、f 时几乎不动表针，说明从 e 到 f 已开路。结合电路图可判定是电阻R断路。 故答案为：（1）AC；（2）①18；②R断路 14．某同学用一节干电池，将微安表（量程为0∼100μA）改装成倍率分别为×10和×100的双倍率欧姆表。 （1）设计如图1所示电路测量微安表内阻。先断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使表头满偏；再保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为135Ω时微安表的示数为60μA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得RA＝ 　90　 Ω。 （2）设计双倍率欧姆表电路如图2所示，当开关S拨到 　1　 （填“1”或“2”）时倍率为“×10”，当倍率为“×10”时将两表笔短接，调节变阻器使表头满偏，此时通过变阻器的电流为10mA，则Ra+Rb＝ 　10　 Ω。 （3）用该欧姆表测电压表内阻时，先将欧姆表调至“×100”倍率，欧姆调零后再将黑表笔接电压表的 　+　 （填“+”或“﹣”）接线柱，红表笔接另一接线柱测电压表内阻。 （4）用该欧姆表测量一个额定电压220V、额定功率100W的白炽灯，测量值可能 　A　 。 A．远小于484Ω B．约为484Ω C．远大于484Ω 【答案】（1）90；（2）1，10；（3）+；（4）A。 【解答】解：（1）根据并联电路电阻与电流关系有 解得 R2＝90Ω （2）设欧姆表中值刻度为R中，则欧姆表为“×10”倍率时的欧姆内阻为 R中10＝10R中 欧姆表为“×100”倍率时的欧姆内阻为 R中100＝100R中 欧姆表进行欧姆调零时，有 欧姆表倍率越小，欧姆表的内阻越小，可知电路的满偏电流越大；由电路图可知，当开关S合向1端，电路的满偏电流较大，欧姆表的倍率是“×10”挡。 因此1挡位的干路最大电流是2挡位的干路最大电流的10倍，即2挡位的电流最大值为1mA，此时有 mA 得 Ra+Rb＝10Ω （3）用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通，且黑表笔接内部电源的正极，即电流从欧姆表的黑表笔流出，从电压表的正极流入，则黑表笔接电压表的+接线柱； （4）根据功率公式可得白炽灯泡在正常工作时的电阻为 白炽灯泡在正常工作时的温度可达几百摄氏度，而灯丝的电阻与温度有关，而多用电表测量的是常温下灯泡的电阻，所以测量值是远小于484Ω。故选A。 故答案为：（1）90；（2）1，10；（3）+；（4）A。 第10页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $