专题11 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

专题11 实验：练习使用多用电表 ►考点01 实验 4 ►考点02 黑箱故障检测 11 【基础回顾】 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，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。 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档或交流电压最高档，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。 ►考点01 实验 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．（2026·河北唐山·二模）某同学利用一个灵敏电流计（满偏电流，内阻）、一节干电池（电动势，内阻不计）和一个电阻箱，组装了一个简易欧姆表，电路如图所示。表盘上只标注了电流刻度。 (1)使用该欧姆表测量电阻前，需将红、黑表笔短接，调节电阻箱，使灵敏电流计指针指到____处（填“”或“”）。 (2)调零后，将一待测电阻接入两表笔间，电流计指针指在刻度处，则___。 (3)为测量阻值较小的电阻，保持电源不变，灵敏电流计应___（填“并联”或“串联”）电阻。正确改装后，欧姆表准确调零，此时欧姆表的内阻为，电流计示数为时，被测电阻阻值为_____（用题中给定字母表示）。 【答案】(1) (2)2000 (3) 并联 【详解】（1）欧姆调零时，使指针指在欧姆刻度线的零位置（右侧），即使电流计满偏，故使灵敏电流计指针指到处 （2）由闭合电路的欧姆定律 当电流计指针指在刻度处 联立解得 （3）[1]因待测电阻阻值较小，电流较大，根据并联电路的分流特点，应并联电阻 [2]电流计示数为时，改装后的电流表的电流为 由闭合电路的欧姆定律 解得 2．（2026·贵州·模拟预测）某实验小组要测量量程为的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势），定值电阻（阻值为），滑动变阻器R（最大阻值），开关S，导线若干。 (1)先用多用电表粗测待测电压表的内阻，将欧姆表选择开关拨到“”，欧姆调零后，进行测量，发现指针偏转角过小，应重新将选择开关拨到_____________（选填“”或“”），再欧姆调零后，测量得到指针位置如图甲所示，则粗测得该电压表内阻为_____________。 (2)为了提高测量精度，他们设计了如图乙所示的电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于最_____________（选填“左”或“右”）端。 (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，将多用电表选择开关拨到直流电压“10”挡，多用电表红表笔接_____________（选填“M”或“N”）点，黑表笔接另外一点，此时指针位置如图丙所示，则两点间电压为_____________V，电压表读数为。 (4)根据测量数据，可得待测电压表内阻_____________。 【答案】(1) 2400 (2)左 (3) M 6.3 (4)2500 【详解】（1）[1][2]指针偏转角过小，读数不准确，应调大倍率，故选“”，读数为。 （2）滑动变阻器采用分压式接法，要求电压从0开始，故滑动变阻器的滑片应置于最左端。 （3）[1][2]由电流“红进黑出”，多用电表红表笔接M点，量程为直流电压“10”档，读中间最下面一排数据，每小格为0.2，则为。 （4）由串联电路规律有 解得 3．（2026·山东聊城·二模）如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。 (1)该多用电表的直流电流挡、直流电压挡和欧姆挡各有两个量程。当选择开关S旋到_______位置时，电表可测量直流电流，且量程较大。 (2)该多用电表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，正确使用欧姆挡测量某一个电阻时，测得的电阻值相比真实值____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下： A．干电池（电动势E为9.0V，内阻r不计）； B．电流计G（量程600μA，内阻90Ω）； C．可变电阻器R； D．定值电阻； E.导线若干，红、黑表笔各一只 ①若在图乙中，保持断开，表盘上300μA刻度线对应的电阻刻度值是____________Ω； ②若在图乙中，闭合，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为____________。 【答案】(1)1 (2)偏大 (3) 【详解】（1）当S旋到位置1时，与表头G并联的电阻较小，此时电流表量程较大。 （2）当电池电动势变小、内阻变大时，由于虚线框内的满偏电流不变，所以重新进行欧姆调零后，由公式可知欧姆表内阻变小，待测电阻的测量值是通过虚线框内的电流示数体现出来的，由可知，当变小时，变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的电阻值将偏大。 （3）[1]欧姆表内阻 又有 解得刻度线对应的电阻刻度值。 [2]电流计内阻为，给电流计并联的电阻，则电流计满偏时两端的电压为 此时经过滑动变阻器的电流为 因电流表量程扩大10倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的，欧姆表换挡前、后倍率之比等于。 4．（2026·广东汕头·二模）为助力“百千万工程”，某科创小组为蔬菜大棚设计自动控温装置，要求大棚温度低于15 ℃时加热系统自动启动，小组进行如下探究： (1)实验室有PTC和NTC两种热敏电阻，PTC阻值随温度升高而增大，NTC阻值随温度升高而减小。他们用多用电表欧姆挡并选择“×1 K”倍率测量电阻，某次指针位置如图1中a所示，将倍率换成______（选填“×100”或“×10 K”）重新调零后进行测量，指针位置如图中b所示，则阻值为______Ω。 (2)他们查找到一种控温装置的原理如图2所示，已知继电器线圈电流I≥2 mA时衔铁被吸合，加热器所在电路断路，加热结束。结合控温要求，Rt应选用______型热敏电阻（选填“PTC”或“NTC”）。若电源E1＝10 V，电源内阻和继电器电阻忽略不计，要使得温度低于15 ℃时（此时热敏电阻阻值为3.2 kΩ），加热系统立即启动，应将可变电阻R调为______Ω；若要提高加热系统的启动温度，可采取的措施是______。 【答案】(1) “×100” //2000 (2) NTC /1800 将可变电阻R的阻值调大（还可以说电动势，电动势降低） 【详解】（1）[1]选择“×1 K”倍率进行测量时，发现指针偏转角度太大（指针靠近欧姆零刻度），说明示数太小；由于电阻的测量值=指针示数×倍率，要使欧姆表指针示数变大，应该减小欧姆表的倍率，需换成“×100”倍率挡； [2]换倍率后指针指在，因此阻值为 （2）[1]根据要求，温度低于时加热启动，即温度低时电流，衔铁不吸合，加热器通路。温度升高后电流，衔铁吸合，加热器断开。 NTC热敏电阻阻值随温度升高而减小，随温度降低而增大：低温时NTC阻值大，总电阻大，电流小，满足加热启动条件；高温时NTC阻值小，总电阻小，电流达到阈值断开加热，符合要求，因此选NTC； [2]临界条件为时 由欧姆定律总电阻 已知，因此 [3]提高启动温度，即临界温度升高，更高温度下NTC的阻值更小，临界条件仍满足 （阈值不变），因此需要增大可变电阻的阻值（减小电源电动势也可，核心逻辑正确即可）。 5．（2026·广东·二模）掺银导电硅橡胶因遵循电阻定律，同时又具有良好的导电性和电磁屏蔽能力，被广泛用于航空和医疗领域。为测定一段质量分布均匀的长直掺银导电硅橡胶的电阻率，选用如下器材进行实验：恒流源（能输出大小不同的稳恒电流）；电流表（内阻可忽略）；多用电表（直流电流挡内阻为）；定值电阻（阻值）；带刻度尺的导电硅橡胶（横截面积为）；开关S和导线若干。 (1)连接电路：将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，请根据图甲完成图乙中的实物图连线（图中已正确连接了部分电路）______； (2)故障检查：闭合开关S，无论如何移动接线夹的位置，多用电表均有示数且始终不变；现断开开关S，用该多用电表进行故障排查： ①从电路中取出多用电表，旋至欧姆挡，再将多用电表两表笔短接，进行______； ②将______（选填“黑”或“红”）表笔置于处，将另一表笔先后置于、、处，发现仅置于处时指针没有偏转，可判断电路中一定存在的故障是______； ③故障排除后，将多用电表的选择开关旋至直流电流档，接回电路。 (3)测量过程： ①将接线夹置于最右端，闭合开关S，记录此时多用电表的示数、电流表的示数以及接线夹与端的距离； ②多次移动接线夹，改变，同时调节恒流源输出的电流大小，使电流表的示数不变，记录和多用电表的示数； ③以为纵坐标，为横坐标，画出图像，图线斜率为，则该导电硅橡胶的电阻率______（用、、、、表示）； ④若电流表的内阻不可忽略，则③中的测量结果______（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【答案】(1) (2) 欧姆调零 红 间的导线断路 (3) 无影响 【详解】（1）根据图甲的电路图，连接图乙的实物图，如图所示 （2）[1]多用电表选择开关旋至欧姆挡时，测量电阻之前，需要先进行欧姆调零，即从电路中取出多用电表，旋至欧姆挡，再将多用电表两表笔短接，进行欧姆调零； [2]根据“红进黑出”规律，实验中，应将红表笔置于处； [3]若将另一表笔先后置于、、处，发现仅置于处时指针没有偏转，可判断电路中一定存在的故障是间的导线断路。 （3）[1]根据测量过程，利用欧姆定律有 根据电阻定律有 解得 结合图像有 解得 [2]若电流表的内阻不可忽略，结合上述有 由于 解得 可知，该函数对应图像的斜率不变，可知，若电流表的内阻不可忽略，则③中的测量结果无影响。 ►考点02 黑箱故障检测 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】 6．（2026·山西吕梁·二模）某欧姆表的内部示意图如图甲所示，该表有“”“”两个挡位。已知电源电动势，表头允许通过的电流最大值Ig=100μA，内阻。现用该表测量一个阻值约为的定值电阻。 (1)图甲a为______（选填“红”或“黑”）表笔，要测量，选择开关c应与______（选填“d”或“e”）相连，然后进行欧姆调零。测量时指针位置如图乙所示，欧姆表读数为______。 (2)若c与e相连，图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”，则图甲中______。 (3)如图所示，实验中有一个黑箱子，黑箱子内可能含有定值电阻、二极管、电容器、电池。黑箱子的四个测量端口分别为A、B、C、D，某兴趣小组探究黑箱子的内部电路结构。 ①用多用电表的______（选填“欧姆挡”“直流电压挡”或“电流挡”）测量所有接线柱组合均无电压显示，表明黑箱子内无电池。 ②改用多用电表的欧姆挡分别测量各个端口组合，得到测量数据如下表所示： 测量端口 红表笔接左 黑表笔接左 左 右 A B ∞ A C A D ∞ ∞ B C ∞ B D ∞ ∞ C D ∞ ∞ 根据实验推断黑箱子中的电路有可能是______。（填选项标号） 【答案】(1) 黑 d 320 (2)40 (3) 直流电压挡 BD 【详解】（1）[1]a表笔与电源正极相连，根据“红进黑出”规律可知，a表笔为黑表笔； [2]由图甲可知c接d时干路电流的最大值大于c接e时干路电流的最大值，由于欧姆表的内阻 可知，c接d时为“”挡位，c接e时为“”挡位，由于定值电阻的阻值约为，结合图乙可知应选用“”挡位，故c应该接d。 [3]根据欧姆表的读数规律，图乙中的读数为 （2）若c与e相连，结合上述可知，欧姆表的内阻为 干路中流过的电流最大值 可知，表头量程扩大为10倍，则有 解得 （3）①[1]要判断黑箱子内有无电池，用多用电表直流电压挡测量所有接线柱组合，无电压显示则无电池，因为电池提供直流电压。 ②[2]利用欧姆挡连接A、B接线柱时，电阻为与∞，表明A、B接线柱之间有二极管和电阻，利用欧姆挡连接A、C接线柱时，电阻始终为，表明A、C接线柱之间只有电阻，利用欧姆挡连接B、D接线柱时，电阻始终为∞，表明B、D接线柱之间可能有电容器，也可能没有元件，可知，第二个选项与第三个选项中的电路满足要求。 故选BD。 7．（2026·陕西西安·二模）某实验小组使用某个多用电表测量电学中的物理量，并探究欧姆表的原理。 (1)某次测量时，多用电表表盘指针指在如图甲所示的位置，下列说法错误的是（　　） A．若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的，应该更换“×10”倍率，欧姆调零后再次进行测量 B．多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的，若选用“×10”倍率测量电阻，则欧姆表内阻约为20Ω C．测直流电流时，应让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路的负极 D．测二极管正向电阻时，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极 (2)该小组进一步探究欧姆表的原理，设计了如图乙所示的电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率，可用器材如下： 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=90Ω）； C．定值电阻R0（阻值为5.0Ω）； D．滑动变阻器R1（最大阻值为150Ω）； E．定值电阻R2（阻值为1.0Ω）、R3未知； F．开关一个红、黑表笔各一支，导线若干。 虚线框内是双量程电流表，已知当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A； ①定值电阻R3=__________Ω； ②当开关S拨向__________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”，欧姆调零后，欧姆表内阻为__________Ω。 ③使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为150Ω，则这个电阻的阻值应为__________Ω。 (3)实验小组又用该多用电表的欧姆挡探测黑箱内的元件，黑箱有A、B、C三个接线柱，箱内有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如下表所示： 红表笔 A B A C B C 黑表笔 B A C A C B 阻值（Ω） 2100 120 2000 20 100 100 请在图中画出“黑盒子”内的电路结构图，并在图中标明定值电阻的阻值； 【答案】(1)B (2) 9 b 150 140 (3) 【详解】（1）A．图中多用电表指针偏转较大，说明待测电阻较小，若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的，应该更换“×10”倍率，欧姆调零后再次进行测量，故A正确； B．多用电表作欧姆表使用时，是靠内部电源提供电流，中值刻度对应的电阻等于这个倍率下欧姆表的内阻，若选用的是“×10”的倍率测电阻，则欧姆表内阻约为，故B错误； C．测直流电流时，应该让电流从红表笔流进，从黑表笔流出，以保证表盘指针能够正偏，故必须让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路负极，故C正确。 D．测二极管正向电阻时，多用电表内部电源与黑表笔相连，为保证电流从红表笔流进，从黑表笔流出，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极，故D正确。 本题选错误的，故选B。 （2）[1]当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，则有 其中 解得 [2][3]当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，则欧姆表内阻为 当S接b时，对应电流表量程为 则欧姆表内阻为 故当开关S拨向b时，欧姆表的倍率是“×10”，欧姆调零后，欧姆表内阻为。 [4]电动势下降到1.4V，调零后，则欧姆表内阻为 欧姆表读数为150Ω，对应的电流为 解得 （3）BC、CB间测量阻值不变，说明定值电阻在BC间，且阻值为100Ω，AB、AC阻值最大对应二极管反向电压，且AB大于AC，说明AB测的是二极管反向电阻和定值电阻总电阻，内部结构如下 8．（25-26高三上·北京昌平·期末）某同学用多用电表测量电学中的物理量。 (1)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”的字样。用该多用电表测量阻值约为20Ω的电阻，选择正确的实验步骤并排序：______（选填选项前的字母） A．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线。 B．将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据后随即断开。 C．将选择开关置于电阻挡“×1”位置。 D．将选择开关置于OFF位置。 (2)图 1 为多用电表简化电路图，其中A为______（选填 “红” 或 “黑”）表笔。选择开关S分别与1~6 连接点连接构成多用电表的不同挡位。当选择开关 S与______连接，对应多用电表的电压挡，且量程较大；当选择开关S与______连接，对应多用电表的电流挡，且量程较大。 (3)如图2所示，一黑箱中有三只完全相同的电学元件，用多用电表对其进行探测。用电压挡测任意两个接线柱，示数均为零。用电阻挡测量结果如下：Rab​=5Ω，Rac​=10Ω，Rbc​=15Ω。测量中发现，每对连接点间正、反向阻值均相等。根据题目提供的信息，请在图 2 中画出一种可能的电路。 【答案】(1)CABD (2) 红 6 1 (3)（只要符合题目要求均可） 【详解】（1）用多用电表测电阻时的实验步骤的正确顺序为：选择合适的电阻挡、欧姆调零、测电阻、关闭多用电表。故实验步骤的正确顺序为CABD。 （2）[1]由图1可知，当B与3或4连接时，电流从B流出多用电表，从A流入多用电表，因电流必须从红表笔流入多用电表，故A为红表笔； [2][3]当选择开关S与1或2连接时，对应多用电表的电流挡，且与1连接时，并联的分流电阻较小，对应电流挡的量程较大；当选择开关S与5或6连接时，对应多用电表的电压挡，且与6连接时，串联的分流电阻较大，对应电压挡的量程较大。 （3）用电压挡测任意两个接线柱，示数均为零，说明黑箱中无电源；每对连接点间正、反向阻值均相等，说明黑箱中无二极管。根据电阻档的测量结果分析可知，黑箱中可能为三个阻值为的电阻，其连接方式如下（只要符合题目要求均可） 9．（25-26高三上·湖南长沙·月考）小付同学为了研究欧姆表的改装原理和练习使用欧姆表，设计了如下实验。利用一个满偏电流为的电流表改装成倍率可调为“”或“”的欧姆表，其电路原理图如图甲所示。 (1)请根据图甲中的电路原理图，在答题卡上的图乙中连接实物图________，并正确连接红、黑表笔。使用时进行欧姆调零发现电流表指针指在如图丙所示位置，此时应将滑动变阻器的滑片向___________（选填“上”或“下”）移动； (2)将单刀双掷开关S与2接通，此时欧姆表的挡位为___________（选填“”或“”）。先短接表笔，欧姆调零后，两表笔再与一电阻连接，表针指向表盘中央图丁中的位置处，然后用另一电阻代替，结果发现表针指在位置，则___________；（保留3位有效数字） (3)该同学进一步探测黑箱问题。黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由三个阻值相同的电阻构成的电路（已知每个电阻的阻值不等于）。用欧姆表测得1、2之间的电阻为，2、3之间的电阻为，1、3之间的电阻为，在答题卡图戊所示虚线框中画出黑箱中的电阻可能的连接方式（一种即可）。 【答案】(1) 上 (2) ×10 37.5 (3) 【详解】（1）[1]由多用电表红黑表笔的特点，红黑表笔的电流“红入黑出”，B点接红表笔，A点接黑表笔，按照电路图连接实物图如下 [2]电表调零时,红黑表笔短接，电流表应达到最大值，需要调节滑动变阻器滑片，使电流表指针满偏，当电流表电流增大时，由欧姆定律可得，电流表两端电压为 增大，不变时，电流表两端电压增大。由并联电路特点知，、两端的总电压也等于，通过、的电流为 增大时，也增大，电路中总电流为 电路总电流增大，由闭合电路电压特点可得，滑动变阻器和电源内阻的总电压 滑动变阻器和电源内阻的总电压减小，又有欧姆定律可得滑动变阻器和电源内阻的总电阻 由以上可知滑动变阻器和电源内阻的总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，滑动变阻器滑片向上移动。 （2）[1] 单刀双掷开关S与2接通，有 单刀双掷开关S与1接通，有 可得，可得单刀双掷开关S与2接通时，倍率更高，欧姆表的挡位为“”。 [2]由欧姆表电路的特点及闭合电路的欧姆定律得，当红黑表笔短接时 当电流表处于a、b两位置时， 将、、，代入解得 由图丁可得，中值电阻为 可得 （3）由题意可得1、3之间的电阻可为1、2和2、3之间电阻的串联值，所以第一情况：1、2之间接一个电阻，2、3之间接两个电阻串联。 所以第二情况：1、2之间接两个电阻并联，2、3之间接一个电阻。 10．（25-26高二上·山东泰安·月考）(1)多用电表是电学实验常用的测量仪表，多用电表有红黑两只表笔；测量电阻时红表笔电势_______（选填“高于”或“低于”）黑表笔电势。 (2)某同学用毫安表、滑动变阻器、一节干电池和两只表笔组成一个简单的欧姆表，如图所示。 所用毫安表满偏电流Ig=10mA，干电池电动势E=1.50V，利用这只欧姆表测量电阻Rx时，指针指在电流表刻度的6mA刻度线，则Rx=_____Ω。 (3)利用这只欧姆表探究一个具有三个接线柱的黑箱，黑箱内只有三只电阻，测量结果如下表格所示，则可判断端子1、2之间电阻为_______Ω，1、3之间电阻为_______Ω，2，3之间的电阻为_______Ω。 红表笔连接 端子1 端子1 端子2 黑表笔连接 端子2 端子3 端子3 测量值/Ω 83 133 150 【答案】(1)低于 (2)100 (3) 100 200 300 【详解】（1）测量电阻时，红表笔接电源的负极，黑表笔接电源的正极，所以红表笔电势低于黑表笔电势。 （2）设测量电阻时，欧姆表的内阻为R1，两个表笔短接时，毫安表达到满偏，根据闭合电路欧姆定律有 指针所指刻度为I1=6mA时，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得。 （3）[1][2][3]设端子1、2之间的电阻为R1，1、3之间的电阻为R2，2、3之间的电阻为R3，由题意可得，， 代入数据解得，， 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 实验：练习使用多用电表 ►考点01 实验 4 ►考点02 黑箱故障检测 11 【基础回顾】 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，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。 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档或交流电压最高档，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。 ►考点01 实验 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．（2026·河北唐山·二模）某同学利用一个灵敏电流计（满偏电流，内阻）、一节干电池（电动势，内阻不计）和一个电阻箱，组装了一个简易欧姆表，电路如图所示。表盘上只标注了电流刻度。 (1)使用该欧姆表测量电阻前，需将红、黑表笔短接，调节电阻箱，使灵敏电流计指针指到____处（填“”或“”）。 (2)调零后，将一待测电阻接入两表笔间，电流计指针指在刻度处，则___。 (3)为测量阻值较小的电阻，保持电源不变，灵敏电流计应___（填“并联”或“串联”）电阻。正确改装后，欧姆表准确调零，此时欧姆表的内阻为，电流计示数为时，被测电阻阻值为_____（用题中给定字母表示）。 2．（2026·贵州·模拟预测）某实验小组要测量量程为的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势），定值电阻（阻值为），滑动变阻器R（最大阻值），开关S，导线若干。 (1)先用多用电表粗测待测电压表的内阻，将欧姆表选择开关拨到“”，欧姆调零后，进行测量，发现指针偏转角过小，应重新将选择开关拨到_____________（选填“”或“”），再欧姆调零后，测量得到指针位置如图甲所示，则粗测得该电压表内阻为_____________。 (2)为了提高测量精度，他们设计了如图乙所示的电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于最_____________（选填“左”或“右”）端。 (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，将多用电表选择开关拨到直流电压“10”挡，多用电表红表笔接_____________（选填“M”或“N”）点，黑表笔接另外一点，此时指针位置如图丙所示，则两点间电压为_____________V，电压表读数为。 (4)根据测量数据，可得待测电压表内阻_____________。 3．（2026·山东聊城·二模）如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。 (1)该多用电表的直流电流挡、直流电压挡和欧姆挡各有两个量程。当选择开关S旋到_______位置时，电表可测量直流电流，且量程较大。 (2)该多用电表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，正确使用欧姆挡测量某一个电阻时，测得的电阻值相比真实值____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下： A．干电池（电动势E为9.0V，内阻r不计）； B．电流计G（量程600μA，内阻90Ω）； C．可变电阻器R； D．定值电阻； E.导线若干，红、黑表笔各一只 ①若在图乙中，保持断开，表盘上300μA刻度线对应的电阻刻度值是____________Ω； ②若在图乙中，闭合，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为____________。 4．（2026·广东汕头·二模）为助力“百千万工程”，某科创小组为蔬菜大棚设计自动控温装置，要求大棚温度低于15 ℃时加热系统自动启动，小组进行如下探究： (1)实验室有PTC和NTC两种热敏电阻，PTC阻值随温度升高而增大，NTC阻值随温度升高而减小。他们用多用电表欧姆挡并选择“×1 K”倍率测量电阻，某次指针位置如图1中a所示，将倍率换成______（选填“×100”或“×10 K”）重新调零后进行测量，指针位置如图中b所示，则阻值为______Ω。 (2)他们查找到一种控温装置的原理如图2所示，已知继电器线圈电流I≥2 mA时衔铁被吸合，加热器所在电路断路，加热结束。结合控温要求，Rt应选用______型热敏电阻（选填“PTC”或“NTC”）。若电源E1＝10 V，电源内阻和继电器电阻忽略不计，要使得温度低于15 ℃时（此时热敏电阻阻值为3.2 kΩ），加热系统立即启动，应将可变电阻R调为______Ω；若要提高加热系统的启动温度，可采取的措施是______。 5．（2026·广东·二模）掺银导电硅橡胶因遵循电阻定律，同时又具有良好的导电性和电磁屏蔽能力，被广泛用于航空和医疗领域。为测定一段质量分布均匀的长直掺银导电硅橡胶的电阻率，选用如下器材进行实验：恒流源（能输出大小不同的稳恒电流）；电流表（内阻可忽略）；多用电表（直流电流挡内阻为）；定值电阻（阻值）；带刻度尺的导电硅橡胶（横截面积为）；开关S和导线若干。 (1)连接电路：将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，请根据图甲完成图乙中的实物图连线（图中已正确连接了部分电路）______； (2)故障检查：闭合开关S，无论如何移动接线夹的位置，多用电表均有示数且始终不变；现断开开关S，用该多用电表进行故障排查： ①从电路中取出多用电表，旋至欧姆挡，再将多用电表两表笔短接，进行______； ②将______（选填“黑”或“红”）表笔置于处，将另一表笔先后置于、、处，发现仅置于处时指针没有偏转，可判断电路中一定存在的故障是______； ③故障排除后，将多用电表的选择开关旋至直流电流档，接回电路。 (3)测量过程： ①将接线夹置于最右端，闭合开关S，记录此时多用电表的示数、电流表的示数以及接线夹与端的距离； ②多次移动接线夹，改变，同时调节恒流源输出的电流大小，使电流表的示数不变，记录和多用电表的示数； ③以为纵坐标，为横坐标，画出图像，图线斜率为，则该导电硅橡胶的电阻率______（用、、、、表示）； ④若电流表的内阻不可忽略，则③中的测量结果______（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 ►考点02 黑箱故障检测 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】 6．（2026·山西吕梁·二模）某欧姆表的内部示意图如图甲所示，该表有“”“”两个挡位。已知电源电动势，表头允许通过的电流最大值Ig=100μA，内阻。现用该表测量一个阻值约为的定值电阻。 (1)图甲a为______（选填“红”或“黑”）表笔，要测量，选择开关c应与______（选填“d”或“e”）相连，然后进行欧姆调零。测量时指针位置如图乙所示，欧姆表读数为______。 (2)若c与e相连，图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”，则图甲中______。 (3)如图所示，实验中有一个黑箱子，黑箱子内可能含有定值电阻、二极管、电容器、电池。黑箱子的四个测量端口分别为A、B、C、D，某兴趣小组探究黑箱子的内部电路结构。 ①用多用电表的______（选填“欧姆挡”“直流电压挡”或“电流挡”）测量所有接线柱组合均无电压显示，表明黑箱子内无电池。 ②改用多用电表的欧姆挡分别测量各个端口组合，得到测量数据如下表所示： 测量端口 红表笔接左 黑表笔接左 左 右 A B ∞ A C A D ∞ ∞ B C ∞ B D ∞ ∞ C D ∞ ∞ 根据实验推断黑箱子中的电路有可能是______。（填选项标号） 7．（2026·陕西西安·二模）某实验小组使用某个多用电表测量电学中的物理量，并探究欧姆表的原理。 (1)某次测量时，多用电表表盘指针指在如图甲所示的位置，下列说法错误的是（　　） A．若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的，应该更换“×10”倍率，欧姆调零后再次进行测量 B．多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的，若选用“×10”倍率测量电阻，则欧姆表内阻约为20Ω C．测直流电流时，应让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路的负极 D．测二极管正向电阻时，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极 (2)该小组进一步探究欧姆表的原理，设计了如图乙所示的电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率，可用器材如下： 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=90Ω）； C．定值电阻R0（阻值为5.0Ω）； D．滑动变阻器R1（最大阻值为150Ω）； E．定值电阻R2（阻值为1.0Ω）、R3未知； F．开关一个红、黑表笔各一支，导线若干。 虚线框内是双量程电流表，已知当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A； ①定值电阻R3=__________Ω； ②当开关S拨向__________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”，欧姆调零后，欧姆表内阻为__________Ω。 ③使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为150Ω，则这个电阻的阻值应为__________Ω。 (3)实验小组又用该多用电表的欧姆挡探测黑箱内的元件，黑箱有A、B、C三个接线柱，箱内有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如下表所示： 红表笔 A B A C B C 黑表笔 B A C A C B 阻值（Ω） 2100 120 2000 20 100 100 请在图中画出“黑盒子”内的电路结构图，并在图中标明定值电阻的阻值； 8．（25-26高三上·北京昌平·期末）某同学用多用电表测量电学中的物理量。 (1)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”的字样。用该多用电表测量阻值约为20Ω的电阻，选择正确的实验步骤并排序：______（选填选项前的字母） A．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线。 B．将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据后随即断开。 C．将选择开关置于电阻挡“×1”位置。 D．将选择开关置于OFF位置。 (2)图 1 为多用电表简化电路图，其中A为______（选填 “红” 或 “黑”）表笔。选择开关S分别与1~6 连接点连接构成多用电表的不同挡位。当选择开关 S与______连接，对应多用电表的电压挡，且量程较大；当选择开关S与______连接，对应多用电表的电流挡，且量程较大。 (3)如图2所示，一黑箱中有三只完全相同的电学元件，用多用电表对其进行探测。用电压挡测任意两个接线柱，示数均为零。用电阻挡测量结果如下：Rab​=5Ω，Rac​=10Ω，Rbc​=15Ω。测量中发现，每对连接点间正、反向阻值均相等。根据题目提供的信息，请在图 2 中画出一种可能的电路。 9．（25-26高三上·湖南长沙·月考）小付同学为了研究欧姆表的改装原理和练习使用欧姆表，设计了如下实验。利用一个满偏电流为的电流表改装成倍率可调为“”或“”的欧姆表，其电路原理图如图甲所示。 (1)请根据图甲中的电路原理图，在答题卡上的图乙中连接实物图________，并正确连接红、黑表笔。使用时进行欧姆调零发现电流表指针指在如图丙所示位置，此时应将滑动变阻器的滑片向___________（选填“上”或“下”）移动； (2)将单刀双掷开关S与2接通，此时欧姆表的挡位为___________（选填“”或“”）。先短接表笔，欧姆调零后，两表笔再与一电阻连接，表针指向表盘中央图丁中的位置处，然后用另一电阻代替，结果发现表针指在位置，则___________；（保留3位有效数字） (3)该同学进一步探测黑箱问题。黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由三个阻值相同的电阻构成的电路（已知每个电阻的阻值不等于）。用欧姆表测得1、2之间的电阻为，2、3之间的电阻为，1、3之间的电阻为，在答题卡图戊所示虚线框中画出黑箱中的电阻可能的连接方式（一种即可）。 10．（25-26高二上·山东泰安·月考）(1)多用电表是电学实验常用的测量仪表，多用电表有红黑两只表笔；测量电阻时红表笔电势_______（选填“高于”或“低于”）黑表笔电势。 (2)某同学用毫安表、滑动变阻器、一节干电池和两只表笔组成一个简单的欧姆表，如图所示。 所用毫安表满偏电流Ig=10mA，干电池电动势E=1.50V，利用这只欧姆表测量电阻Rx时，指针指在电流表刻度的6mA刻度线，则Rx=_____Ω。 (3)利用这只欧姆表探究一个具有三个接线柱的黑箱，黑箱内只有三只电阻，测量结果如下表格所示，则可判断端子1、2之间电阻为_______Ω，1、3之间电阻为_______Ω，2，3之间的电阻为_______Ω。 红表笔连接 端子1 端子1 端子2 黑表笔连接 端子2 端子3 端子3 测量值/Ω 83 133 150 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 实验：练习使用多用电表 ►考点01 实验 1．【答案】(1) (2)2000 (3) 并联 【详解】（1）欧姆调零时，使指针指在欧姆刻度线的零位置（右侧），即使电流计满偏，故使灵敏电流计指针指到处 （2）由闭合电路的欧姆定律 当电流计指针指在刻度处 联立解得 （3）[1]因待测电阻阻值较小，电流较大，根据并联电路的分流特点，应并联电阻 [2]电流计示数为时，改装后的电流表的电流为 由闭合电路的欧姆定律 解得 2．【答案】(1) 2400 (2)左 (3) M 6.3 (4)2500 【详解】（1）[1][2]指针偏转角过小，读数不准确，应调大倍率，故选“”，读数为。 （2）滑动变阻器采用分压式接法，要求电压从0开始，故滑动变阻器的滑片应置于最左端。 （3）[1][2]由电流“红进黑出”，多用电表红表笔接M点，量程为直流电压“10”档，读中间最下面一排数据，每小格为0.2，则为。 （4）由串联电路规律有 解得 3．【答案】(1)1 (2)偏大 (3) 【详解】（1）当S旋到位置1时，与表头G并联的电阻较小，此时电流表量程较大。 （2）当电池电动势变小、内阻变大时，由于虚线框内的满偏电流不变，所以重新进行欧姆调零后，由公式可知欧姆表内阻变小，待测电阻的测量值是通过虚线框内的电流示数体现出来的，由可知，当变小时，变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的电阻值将偏大。 （3）[1]欧姆表内阻 又有 解得刻度线对应的电阻刻度值。 [2]电流计内阻为，给电流计并联的电阻，则电流计满偏时两端的电压为 此时经过滑动变阻器的电流为 因电流表量程扩大10倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的，欧姆表换挡前、后倍率之比等于。 4．【答案】(1) “×100” //2000 (2) NTC /1800 将可变电阻R的阻值调大（还可以说电动势，电动势降低） 【详解】（1）[1]选择“×1 K”倍率进行测量时，发现指针偏转角度太大（指针靠近欧姆零刻度），说明示数太小；由于电阻的测量值=指针示数×倍率，要使欧姆表指针示数变大，应该减小欧姆表的倍率，需换成“×100”倍率挡； [2]换倍率后指针指在，因此阻值为 （2）[1]根据要求，温度低于时加热启动，即温度低时电流，衔铁不吸合，加热器通路。温度升高后电流，衔铁吸合，加热器断开。 NTC热敏电阻阻值随温度升高而减小，随温度降低而增大：低温时NTC阻值大，总电阻大，电流小，满足加热启动条件；高温时NTC阻值小，总电阻小，电流达到阈值断开加热，符合要求，因此选NTC； [2]临界条件为时 由欧姆定律总电阻 已知，因此 [3]提高启动温度，即临界温度升高，更高温度下NTC的阻值更小，临界条件仍满足 （阈值不变），因此需要增大可变电阻的阻值（减小电源电动势也可，核心逻辑正确即可）。 【点睛】 5．【答案】(1) (2) 欧姆调零 红 间的导线断路 (3) 无影响 【详解】（1）根据图甲的电路图，连接图乙的实物图，如图所示 （2）[1]多用电表选择开关旋至欧姆挡时，测量电阻之前，需要先进行欧姆调零，即从电路中取出多用电表，旋至欧姆挡，再将多用电表两表笔短接，进行欧姆调零； [2]根据“红进黑出”规律，实验中，应将红表笔置于处； [3]若将另一表笔先后置于、、处，发现仅置于处时指针没有偏转，可判断电路中一定存在的故障是间的导线断路。 （3）[1]根据测量过程，利用欧姆定律有 根据电阻定律有 解得 结合图像有 解得 [2]若电流表的内阻不可忽略，结合上述有 由于 解得 可知，该函数对应图像的斜率不变，可知，若电流表的内阻不可忽略，则③中的测量结果无影响。 ►考点02 黑箱故障检测 6．【答案】(1) 黑 d 320 (2)40 (3) 直流电压挡 BD 【详解】（1）[1]a表笔与电源正极相连，根据“红进黑出”规律可知，a表笔为黑表笔； [2]由图甲可知c接d时干路电流的最大值大于c接e时干路电流的最大值，由于欧姆表的内阻 可知，c接d时为“”挡位，c接e时为“”挡位，由于定值电阻的阻值约为，结合图乙可知应选用“”挡位，故c应该接d。 [3]根据欧姆表的读数规律，图乙中的读数为 （2）若c与e相连，结合上述可知，欧姆表的内阻为 干路中流过的电流最大值 可知，表头量程扩大为10倍，则有 解得 （3）①[1]要判断黑箱子内有无电池，用多用电表直流电压挡测量所有接线柱组合，无电压显示则无电池，因为电池提供直流电压。 ②[2]利用欧姆挡连接A、B接线柱时，电阻为与∞，表明A、B接线柱之间有二极管和电阻，利用欧姆挡连接A、C接线柱时，电阻始终为，表明A、C接线柱之间只有电阻，利用欧姆挡连接B、D接线柱时，电阻始终为∞，表明B、D接线柱之间可能有电容器，也可能没有元件，可知，第二个选项与第三个选项中的电路满足要求。 故选BD。 7．【答案】(1)B (2) 9 b 150 140 (3) 【详解】（1）A．图中多用电表指针偏转较大，说明待测电阻较小，若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的，应该更换“×10”倍率，欧姆调零后再次进行测量，故A正确； B．多用电表作欧姆表使用时，是靠内部电源提供电流，中值刻度对应的电阻等于这个倍率下欧姆表的内阻，若选用的是“×10”的倍率测电阻，则欧姆表内阻约为，故B错误； C．测直流电流时，应该让电流从红表笔流进，从黑表笔流出，以保证表盘指针能够正偏，故必须让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路负极，故C正确。 D．测二极管正向电阻时，多用电表内部电源与黑表笔相连，为保证电流从红表笔流进，从黑表笔流出，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极，故D正确。 本题选错误的，故选B。 （2）[1]当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，则有 其中 解得 [2][3]当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，则欧姆表内阻为 当S接b时，对应电流表量程为 则欧姆表内阻为 故当开关S拨向b时，欧姆表的倍率是“×10”，欧姆调零后，欧姆表内阻为。 [4]电动势下降到1.4V，调零后，则欧姆表内阻为 欧姆表读数为150Ω，对应的电流为 解得 （3）BC、CB间测量阻值不变，说明定值电阻在BC间，且阻值为100Ω，AB、AC阻值最大对应二极管反向电压，且AB大于AC，说明AB测的是二极管反向电阻和定值电阻总电阻，内部结构如下 8．【答案】(1)CABD (2) 红 6 1 (3)（只要符合题目要求均可） 【详解】（1）用多用电表测电阻时的实验步骤的正确顺序为：选择合适的电阻挡、欧姆调零、测电阻、关闭多用电表。故实验步骤的正确顺序为CABD。 （2）[1]由图1可知，当B与3或4连接时，电流从B流出多用电表，从A流入多用电表，因电流必须从红表笔流入多用电表，故A为红表笔； [2][3]当选择开关S与1或2连接时，对应多用电表的电流挡，且与1连接时，并联的分流电阻较小，对应电流挡的量程较大；当选择开关S与5或6连接时，对应多用电表的电压挡，且与6连接时，串联的分流电阻较大，对应电压挡的量程较大。 （3）用电压挡测任意两个接线柱，示数均为零，说明黑箱中无电源；每对连接点间正、反向阻值均相等，说明黑箱中无二极管。根据电阻档的测量结果分析可知，黑箱中可能为三个阻值为的电阻，其连接方式如下（只要符合题目要求均可） 9．【答案】(1) 上 (2) ×10 37.5 (3) 【详解】（1）[1]由多用电表红黑表笔的特点，红黑表笔的电流“红入黑出”，B点接红表笔，A点接黑表笔，按照电路图连接实物图如下 [2]电表调零时,红黑表笔短接，电流表应达到最大值，需要调节滑动变阻器滑片，使电流表指针满偏，当电流表电流增大时，由欧姆定律可得，电流表两端电压为 增大，不变时，电流表两端电压增大。由并联电路特点知，、两端的总电压也等于，通过、的电流为 增大时，也增大，电路中总电流为 电路总电流增大，由闭合电路电压特点可得，滑动变阻器和电源内阻的总电压 滑动变阻器和电源内阻的总电压减小，又有欧姆定律可得滑动变阻器和电源内阻的总电阻 由以上可知滑动变阻器和电源内阻的总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，滑动变阻器滑片向上移动。 （2）[1] 单刀双掷开关S与2接通，有 单刀双掷开关S与1接通，有 可得，可得单刀双掷开关S与2接通时，倍率更高，欧姆表的挡位为“”。 [2]由欧姆表电路的特点及闭合电路的欧姆定律得，当红黑表笔短接时 当电流表处于a、b两位置时， 将、、，代入解得 由图丁可得，中值电阻为 可得 （3）由题意可得1、3之间的电阻可为1、2和2、3之间电阻的串联值，所以第一情况：1、2之间接一个电阻，2、3之间接两个电阻串联。 所以第二情况：1、2之间接两个电阻并联，2、3之间接一个电阻。 10．【答案】(1)低于 (2)100 (3) 100 200 300 【详解】（1）测量电阻时，红表笔接电源的负极，黑表笔接电源的正极，所以红表笔电势低于黑表笔电势。 （2）设测量电阻时，欧姆表的内阻为R1，两个表笔短接时，毫安表达到满偏，根据闭合电路欧姆定律有 指针所指刻度为I1=6mA时，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得。 （3）[1][2][3]设端子1、2之间的电阻为R1，1、3之间的电阻为R2，2、3之间的电阻为R3，由题意可得，， 代入数据解得，， 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $