第6讲 实验十三：多用电表的使用-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考物理大一轮复习全新方案通用版

③根据E=U十I(r十RA)变形为 LU=一(r十RA)I十E,根据图像可知， 纵截距b=E=1.40V,斜率的绝对 值|=r十R= 1.40-1.00 2= 0.20-0 2.02,所以待测干电池电动势为E= 1.40V,电源内阻为r=1.02。 (2)由于将电压表串联接在电路中，电 压表内阻很大，电路中电流太小，故无 法完成实验的原因是电流太小无法读 数，故选D。 对点演练 1.(1)B 1.20 (2)1.501.04 解析：(1)电压表测量的电压应为路端 电压，开关应能控制电路，所以导线a 端应连接到B处；干电池电动势约为 1.5V,电压表选择0~3V量程，分度 值为0.1V,题图乙中电压表读数为 1.20V (2)作出U-I图像如图所示。 UNV 0.10.20.30.40.4811A 根据闭合电路欧姆定律U=E一Ir, 可知U-I图像纵轴截距为干电池的 电动势，可得E=1.50V。 U一Ⅰ图像斜率的绝对值等于干电池的 内阻可得，r= 1.50-1.00 2≈1.042。 0.48-0 考点二 拓展创新实验 典例2(1)二(2)(i)100 (i1)0.88 (所)等于 解析：(1)对于方案一，产生误差的原 因是电压表分流，测得的是电源和电 压表并联组成的等效电源的电动势和 Rv 内阻，即测量值E=,十R E东（当 外电路断路时，电源与电压表直接串 联，根据串联电路分压可得)，r1= r年Rv ;对于方案二，产生误差的原 r真十Rv 因是电流表分压，测得的是电源和电 流表串联组成的等效电源的电动势和 内阻，即测量值E2=E兵，r2=r真十 RA。由题知r真≈50002，则由方案 一测得的电动势和内阻误差均较大， 由方案二测得的电动势无系统误差， 测得的电源内阻误差较小，故选用方 案二。 (2)(ⅰ)电流表最小分度值为5uA,故 电流表的示数为1004A。 (ⅱ)若不考虑电流表内阻，可知有E 1(十R),所以R=E·二-，由题图 丙所示图像可知，图像斜率k=E= 9000-2000 V≈0.88V。 (16-8)×103 2树勾·讲与练·高三物理 (ⅲ)若考虑电流表的内阻，则有E= I(r十R十RA),即R=E·了-(r十 R),可知图像斜率仍为E,则水果电 池电动势的测量值等于真实值。 对点演练 2.(1)2(3) 1(R1十Rg)(R。十r) E 1R,十Rg十R。十r R E (4)2.08(2.072.09均可)(5) 解析：(1)由串联电路的特点可知，U I.(R,+R.)=400×10-5×(4500 500)V=2V。 (3)由题图甲所示的电路图可知，R,与G 串联后与电阻箱并联，然后再与R。串 联，由闭合电路欧姆定律可知I(R1十 R,)=E-（I+R+R1)r+R),变形 R 可得1一CR十Rg)(R。十T)· E R1十Rg十R。十r E (4)由(3)中公式结合题图乙可知， R+R,)R,+》=k=3-27X10 E (150-50)×108 /A=60002/A,解得E≈2.08V。 (5)由以上分析可知本实验中电动势 测量准确，即电动势的测量值等于电 动势的真实值。 3.(1)R,(2)见解析图(3)见解析图 (4)2.733.49(5)3.0 解析：(1)根据电压表改装原理U= R,要将量程为1V、内阻为 Ug十R 1k2的电压表改装成量程为3V的电 压表，需串联电阻的阻值为R=2k, 故电路图中与电压表串联的电阻应 是R2。 (2)电路图如图所示。 ☐ 3)亡只因像如图所示。 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50田 1.00 0.50日 00.100.200.300.400.500.60F/0 (4)根据闭合电路的欧姆定律有E= 3U I(R+r)= U(R+r)-(R+ R 13r1,3 r),整理得行=E·反十E -572- 藏距为。=1.10V1,解得电源的电 动势为E≈2.73V。 -3=3.40-1.10A1,解 斜率为k= 0.60 得电源的内阻为r≈3.492。 (5)由题意知0.3Q1≤下≤0.40 可得电阻满足2.52R3.32, 应将电阻箱阻值调为3.0Ω再次测量。 第6讲实验十三：多用电表的使用 关键能力提升… 考点一 教材原型实验 典例1(1)BDC(2)AB(3)见解析 解析：(1)电阻挡测电阻时指针偏转角 度过大是由于挡位过大，需选取小挡 位，进行欧姆调零后再测阻值，故顺序 为BDC。 (2)题图甲中将选择开关旋转到直流 电压挡，选择合适量程可测量小灯泡 两端电压，故A正确；题图乙中将选择 开关旋转到直流电流挡，选择合适量 程可测量流经小灯泡的电流，故B正 确：测量小灯泡电阻时，小灯泡必须与 外部电路断开，故C错误；由题图丁结 合电阻表的内部电路可知，二极管两 端为负向电压，此时二极管电阻无穷 大，可观察到此时电阻表的示数很大， 故D错误。 (3)会看到电阻表的指针先向右偏转， 然后缓慢回到最左端。 现象解释： ①多用电表电阻挡电表内部电路中有 电源，与电容器连接时，电源给电容器 充电，回路中有电流，指针向右偏转； ②电容器充电过程中，电流逐渐减小 至0，指针缓慢回到最左端。 对点演练 1.(1)欧姆调零短管脚(2)小原因 见解析 解析：(1)在测量电阻时，选择挡位后 首先要进行欧姆调零；二极管发光时 处于正向导通状态，因为黑表笔所接 的长管脚为二极管的正极，故短管脚 为负极。 (2)从“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡到 “X1k”挡，多用电表的内阻越来越大， 根据闭合电路欧姆定律I一R十R。可 E 可 知，通过二极管的电流越来越小，根据 P=IR可知二极管的亮度越来越小。 2.(1)①B②A(2)①断开②6 e、f12.7温度高时灯丝电阻率大， 计算出的电阻是灯丝正常发光时的电 阻（或测量出的电阻是常温下灯丝的 电阻) 解析：(1)①因为电源的电动势大约为 6V,要使电压挡选择的量程安全以及 准确，则选择开关应选择10V的量程， 故B正确。②测得c、d间电压约为 5.8V,接近电源电动势，e、f间电压为 0,可知灯泡A断路，故A正确。 (2)①用电阻表测量电阻时，开关应断 开，使得待测电阻与电源不相连。 ②电阻表的读数为6×12=6，因为 c、d间断路，知测量的是e、f间的电 m。根据R=号得，小方地正常发光 3.8 时的电阻为R= 0.3 2≈12.72。它 不等于测量值，原因是温度高时灯丝 电阻率大，计算出的电阻是灯丝正常 发光时的电阻（或测量出的电阻是常 温下灯丝的电阻)。 考点二拓展创新实验 典例2I.见解析图Ⅱ.(1)B A 1 (3)-或 a1 a2 al k2 解析：I,A、C间与C、A间电阻相同， 说明A、C间是定值电阻，在测量B、C 之间电阻时，黑表笔接C时电阻很小， 接B时电阻很大，说明B、C之间有二 极管，而且C接二极管的正极，则电路 如图所示。 A Ⅱ.(1)因为电流从A到B才能正向流 过该二极管，且f与电源正极相连，故 f接A,e接B。 (3)e与B、f与A相连时，A、B之间 的电压表测的是二极管和定值电阻的 总电压，设电源电动势为E,二极管正 向电阻为R。,定值电阻阻值为R。,则 由题意得 R。十RD U1=EXR+R。十RD 1 即U ER,RR十 1 故在 可 一R关系图像中，纵轴截距 1 1 a1= ,斜率k1=ER。十RD ,故电 1 源电动势E= Ro 同理可得U,=EXR+R。' 1 1 即 ERo .R+E1 故在 ~R关系图像中，纵轴裁距 1 1 a2= E 斜率k2= ，故电源电动势 ERo 1 E=上，定值电阻R。= 1 -R关系图像中，将a1= 1 在U E 代入k1等式中，可得二极管正 RO一R2 a l 向电阻阻值RD= 对点演练 3.(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)电阻挡的挡位为“X1”挡，根据题 图丙示数可知R=15×12=152。 (4)二极管正向导通电阻很小，反向电 阻无穷大，再根据多用电表电阻挡内 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。 学科素养聚焦 I1(RA十R) 例1(1)②最大值(2)R, I2-I1 (3)4.80(4)没有系统误差 解析：(1)②为保护电路，闭合开关前， 电阻箱R的阻值应调至最大值。 (2)待测电阻R,的表达式为R,= I(RAI+R) I2-I1 1:R.+RA (3)由(2)得1 R RR,斜 12.10-1.100,解得R,= 率为 4.8 4.802。 (4)图线斜率与电流表内阻无关，求得 的电阻值没有系统误差。 例2(1)R,R,(2)见解析图 (3)①③②④(4)1998.02小于 RxRM (5)1.28(6)RN-Ry 解析：(1)根据半偏法的测量原理可 知，闭合开关S之后，通过R的电流 应基本不变，就需要R、较大，对RM 分压电路影响甚微，故RM应选R,, RN应选R2。 (2)按实验原理图依次连接实物电路， 如图所示。 山 S (3)闭合开关前，需要调节滑动变阻器 滑片，使测量电路短路，即滑片P移至 最左端，将R×调至最大值，然后断 开S,、闭合S,使微安表达到满偏，接 着闭合S,保证滑片P不动，调节RM, 使微安表半偏，最后断开所有开关，拆 除导线，整理器材。故正确的操作顺 序是①③②④。 (4)根据半偏法的测量原理可知，读出 的RM即是微安表的内阻，则由题图丙 可知微安表内阻为1998.02。闭 合S2后，RM和RA并联后的电阻小 于RA,流过RN的电流大于原来的电 -573- 流，则流过Rw的电流大于之，故R 的阻值小于RA,即测量值小于真实值。 (5)按读数规则，微安表的示数为64uA, U 则有100A64A,可知待测电压为 U=1.28V。 (6)根据题意可得I:(RA十RN) R+ RA,整理得 2 2 RM RRM RA一RN一RM 例3(1)见解析图(2)R等效替代法 II2R (2I1-I2)R (3)2(1。-11) 2(I2-I1) -ro 解析：(1)按照题图甲的电路图连接实 物图如图所示。 60 2 待测电阻 (2)开关与1相连，外电路只接有待测 电阻；开关与2相连，外电路只接有电 阻箱。如果两种情况下电路中电流相 同，则说明待测电阻R。的阻值等于电 阻箱R的阻值，该方法称为等效替代法。 (3)用导线把1、2连接，待测电阻与电 R 阻箱并联，外电路电阻为分，根据闭合 电路欧姆定律，有E=I1(R十r十r。), E=1,(侣++)，联立方程，解得 E II2R (21-I2)R F2(1,-1)r=2(12-11) -roo 例4(2)增大(3)300500 解析：(2)灵敏电流表G2中的电流由a 流向b,说明a点电势比b,点电势高 需要增大电阻箱R接入电路的阻值， 当a、b两点电势相等时，流过G,的电 流为0。 (3)流过G?的电流为0，由题图所示电 mR-R,即10o00-R 路图可知尺一R 400020021 解得R.=5002。 U 1 R+R2 流过两支路电流之比为 U R,R Rg十R_5002+10002_5 R十R2 2002+400221 又由IG1十I1=IAIa=0.7mA, 解得Ic=0.2mA, 灵敏电流表G1满偏刻度为30格，灵 敏电流表G1的指针指在20格的刻度 处，则灵敏电流表G1满偏电流为I,= 30 3X0.2mA=0.3mA= 201a= 300A。 参考答案“☑。第十章电路及其应用 讲 第6讲 实验十三：多用电表的使用 必备知识梳理 自主学习·基础回扣 原理装置图 操作要求 注意事项 1.观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及 量程。 1.内部电路简化图 2.机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的 +G 零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 3.将红、黑表笔分别插人“十”“一”插孔。 1.使用前要机械调零。 E R 'r 4.测量小灯泡的电压和电流 2.两表笔在使用时，要 (1)将多用电表选择开关置于直流电压挡，按如图甲所示的 保证电流总是“红笔流 红 黑 电路图连好电路，测量小灯泡两端的电压 入，黑笔流出”。 2.测量原理 (2)将多用电表选择开关置于直流电流挡，按如图乙所示的 3.测量电阻时 根据闭合电路欧姆定律 电路图连好电路，测量通过小灯泡的电流。 (1)指针指在中值附近 误差较小，否则换挡。 可知： (2)每换一挡必须重新 (1)当红、黑表笔短接时， 进行欧姆调零。 E I:R。十R+r 黑表笔 0红表笔 黑表笔 红表笔 (3)读出的示数要乘以 (2)当被测电阻R,接在 倍率。 223 红、黑表笔两端时，「三 4.使用完毕，选择开关 甲 E 应置于“OFF”挡或交流 5.测量定值电阻 Rg十R+r+R, 电压最高挡，长期不用 (1)根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短 1。时，中 1 应取出电池 (3)当1中= 接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻表的“0”刻度处。 值电阻R中=R.十R十T (2)将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。 (3)用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果。 (4)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OF℉”挡 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。 2.用电阻挡判断二极管的正负极 将多用电表欧姆调零之后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极， 测二极管的 红表笔接触二极管的负极（如图甲）；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管 正、反向电阻 的负极，红表笔接触二极管的正极（如图乙）。 黑子 甲 乙 2勾·讲与练·高三物理 关键能力提升 互动探究·考点精讲 考点一 教材原型实验 【典例】(2025·北京东城区检测)在“练习使用 (3)该同学在实验室找到一个10000uF的电 多用电表”的实验中，某同学进行了如下操作 容器，他认为电容器是彼此绝缘的两个极板构 和思考。 成的，用电阻表的两个表笔分别与电容器的两 (1)利用多用电表测量未知电阻，用电阻挡 电极相连，电阻表的指针不会发生偏转。该同 “×100”测量时发现指针示数如图所示，为了 学准备验证自己的想法，用电阻表的“×10” 得到比较准确的测量结果，下列选项中合理的 挡，将红、黑两表笔分别与该电容器的两电极 步骤为 (选填字母代号并按操作顺序 相连。请你分析该同学会看到什么现象，并说 排列)。 明依据： ,50403020510 hhmmm 听课记录 2 mA.V 15 [2.5v-、05 A-V-2 2-5 224 A.将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置 B.将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置 C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接 【对点演练】 完成测量 1.某同学通过用多用电表测量找到发光二极管的 D.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指 负极。 向“0” (1)该同学做了如下两步具体的操作：第一，将 (2)(多选)该同学想进行如图所示的操作，下 多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡，经 列说法正确的是 过 之后，他把红表笔接在二极管的短 管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现 二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的 位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二 丙 丁 极管的负极是 (选填“长管脚”或“短管 A.图甲中将选择开关旋转到直流电压挡，选择 脚”)所连接的一极。 合适量程可测量小灯泡两端电压 (2)该同学依次用多用电表电阻挡的“×1”挡、 B.图乙中将选择开关旋转到直流电流挡，选择 “×10”挡、“×100”挡、“×1k”挡分别进行了二 合适量程可测量流经小灯泡的电流 极管导通状态的准确测量（多用电表内部电源 C.图丙中将选择开关旋转到电阻挡，选择合适 电动势不变)，他发现二极管发光的亮度越来越 量程可测量闭合电路中小灯泡的电阻 (选填“大”或“小”)，请帮助他分析一 D.图丁中将选择开关旋转到电阻挡，选择合适 下具体的原因： 量程可观察到此时电阻表的示数很小 第十章电路及其应用 2.在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯 A.A灯丝断开 泡A、B的规格均为“3.8V0.3A”,合上开 B.B灯丝断开 关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮。 C.d、e间连线断开 D.B灯短路 (2)接着用电阻表的“×1”挡测电阻，电阻表经 过“欧姆调零”。 ①测试前，一定要将电路中的开关S ②测c、d间和e、f间电阻时，某次测量结果如 图乙所示，读数为 2,此时测量的是 0005040 302015 10 间电阻，根据小灯泡的规格计算出的 5 P,L山LLL/,,,./、 2 0 电阻为 2(结果保留一位小数)，它不等 mA.V 于测量值，原因是 00.5 A-V-2 归纳总结人 乙 用多用电表判断电路故障的方法 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障： (1)电流挡检测：将多用电表串联在电路中，若示数 ①选择开关置于下列量程的 挡较为 为零，说明与电流表串联的部分电路断路。 225 合适。 (2)电压挡检测：将多用电表与部分电路并联，若示 数为零，说明该部分电路完好；若示数等于电动势， A.2.5V B.10V 说明该部分电路中有断点。 C.50V D.250V (3)电阻挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、 ②测得c、d间电压约为5.8V,e、f间电压为 黑表笔间，若电阻无穷大说明此元件断路。 0,则故障是 考点二 拓展创新实验 探索黑箱内的电学元件 每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了 判断目的应用挡位 现象 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：用多用电表电阻挡进行测 两接线柱正、反接时均无示数， 电源 电压挡 说明无电源 量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接， 测量结果如表： 电阻 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相同 正接时示数很小，反接时示数 红表笔 A C C B A B 二极管 电阻挡 很大 黑表笔 C A B C B A 【典例2】如图甲所示，电学实验室的“黑盒子”表 同A、C 接近A、C 面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电 阻值 有阻值 很大很小很大 间测量值 间测量值 学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管）， 2勾·讲与练·高三物理 Aic A 6B C 甲 乙 丙 I.在图乙虚线框中画出黑箱内的电路结 构图。 Ⅱ.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： (1)如图丙所示，将电源（电动势未知，内阻不 计)、电阻箱、开关连接，将e与 (选填 丙 “A”或“B”)相连，∫与 (选填“A”或 “B”)相连，A、B之间再接人一个电压表，闭合 (1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻 开关，改变电阻箱R的阻值大小，读出多组对 度线处，应先调整图乙中多用电表的 应的电压表示数，记录为U1。 (选填“A”“B”或“C”)。 (2)将e、f按照正确方式与A、C相连，闭合开 (2)探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，应选 关，改变电阻箱R的阻值大小，读出对应的电 用多用电表的 (选填“直流电压”“直流 压表示数，记录为U2。 电流”或“电阻”)挡。 (3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至电 (3)分别作出可R和 U, R图像，发现两图线 阻“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的 226 均为直线，若直线纵轴截距分别为a1、a2,斜率 阻值。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数 分别为k1、k2,则电源电动势为 ,黑箱 如图丙所示，正反向阻值均相等，则他判断a、b 内定值电阻阻值为 ,二极管正向电阻 两点间连接了电阻，阻值为 2. 值为 (4)他继续将红表笔接b,黑表笔接c,发现电阻 听课记录 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 【对点演练) 温馨提示0 3.如图甲所示的黑箱中有两只电学元件，小明使 学习至此，请完成课时作业54 用多用电表对其进行探测。