第10章 恒定电流 第6节 实验：用多用电表测量电学中的物理量——2027届高三物理一轮复习课件

该高中物理高考复习课件聚焦“用多用电表测量电学中的物理量”实验专题，依据高考评价体系明确多用电表使用、读数及原理两大核心考点，梳理测量电压、电流、电阻、二极管及黑箱探索等实验技能，通过真题分析“欧姆调零”“读数误差”“电路改装”等高频题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“原理拆解+真题实战+素养融合”，如以2025年陕晋青宁真题为例，解析黑箱元件判断中“电压挡测电源”“欧姆挡辨二极管”的科学探究过程，培养科学思维与科学探究素养。提供“测量步骤口诀”和“读数误差分析表”，帮助学生掌握得分技巧，教师可据此实施精准复习，助力高考冲刺。

第10章 恒定电流 第6节 实验：用多用电表测量电学中的物理量 1 考点一 多用电表使用及读数 考点二 多用电表的原理 2 实验技能储备 1.认识多用电表 （1）多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量项目都有几个量程。 3 （2）外形如图所示：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。 多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮（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（____表笔插入“ ”插孔，____表 笔插入“-”插孔）。 红 黑 4 2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流 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__________挡，测小灯泡 两端的电压。 直流电压 按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于__________挡，测量通过小灯泡的电流。 直流电流 5 3.用多用电表测定值电阻的阻值 （1）原理 电路图 ______________________________ _____________________________ ________________________________ 6 I与 的对 应关系 相当于待测电阻 ，调节 使 ，即表头 满偏（ 是欧姆 表的内阻） 相当于待测电 阻 ，此 时 ，指针 不偏转 待测电阻为 ， ，指针指 到某确定位置 刻度特点 表头电流满偏 处，对 应欧姆表零刻度 （右侧） 表头电流 处，对应欧姆 表 刻度 （左侧） 表头电流与电阻 一一 对应，但不是线性关 系，表盘刻度不均匀 续表 7 （2）测量步骤 ①机械调零，估测待测电阻值，选择挡位。 ②欧姆挡调零。 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_________或________________，长期不用应取出电池。 “”挡 交流电压最高挡 8 （3）注意事项 ①区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度____侧的“0”位置，机械调零对 应的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘____侧的“0”位置，欧姆调 零对应的是欧姆调零旋钮。 ②使指针指在中值附近，否则换挡。 ③测电阻时每换一次挡必须重新__________。 ④手不能接触表笔的金属杆。 ⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和______断开。 左 右 欧姆调零 电源 9 4.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______，当给二极管加反向电压时电阻______。 很小 很大 10 （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旋至低倍率的欧姆挡，欧姆调零之后将 黑表笔接触二极管的____极，红表笔接触二极管的____极（如图甲）。 ②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡，欧姆调零之后将 黑表笔接触二极管的____极，红表笔接触二极管的____极（如图乙）。 正 负 负 正 11 5.探索黑箱内的电学元件 判断目的 应用挡位 现象 电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源 电阻 欧姆挡 两接线柱正、反接时示数相同 二极管 欧姆挡 正接时示数很小，反接时示数很大 12 考点一 多用电表使用及读数 13 【视角1】　欧姆表的使用 例1 某同学利用多用电表测量电阻。完成下列测量步骤: （1）检查多用电表的机械零点。 （2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。 （3）将红、黑表笔　　　　，进行欧姆调零。  短接 [解析] 将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。 14 （4）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘　　　　(选填“左侧”“右侧”或“中央”)。 中央 [解析] 为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央。 (5)若测二极管的反向电阻时，将　　　　表笔接二极管正极，将　　　　表笔接二极管负极，读出电表示数。  红 黑 [解析] 因红表笔接内部电源的负极，则若测二极管的反向电阻时，将红表笔接二极管正极，将黑表笔接二极管负极，读出电表示数。 (6)测量完成后，将选择开关拨向　　 　　　　　位置。  挡或交流电压最高挡 [解析] 测量完成后，将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置。 15 【视角2】　多用电表的读数 例2 在“练习使用多用电表”的实验中: （1）在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势 　　　。(填“高”或“低”)  低 [解析] 欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低。 16 （2）某同学把选择开关打到“×1”挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应　　　　。  A.用力转动欧姆调零旋钮 B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零 C.更换多用电表的电池 D.作报废处理，换新的多用电表 B [解析] 把选择开关打到“×1”挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以先用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选B。 17 （3）在用多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数。 所选择的挡位 指针读数 直流电压10 V ______ 所选择的挡位 _______ [解析] 多用电表选择直流电压10 V挡，由图示可知，其分度值为0.2 V，示数为3.6 V；选择开关置于电阻“×10”挡，由图示表盘可知，其示数为26×10 Ω = 260 Ω。 18 【视角3】　多用电表探究黑箱问题 例3 (2025·陕晋青宁)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的，与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。 （1）某同学使用多用电表正确测量了一个15.0 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是15 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选出以下必要的操作步骤并排序: ①把选择开关旋转到“×100”位置。 ②把选择开关旋转到“×1k”位置。 ③将红表笔和黑表笔接触。 19 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。 下列选项中正确的是　　　　　。(单选，填正确答案标号)  A.①③④ B.②③④ C.②④③ D.①④③ B [解析]要测量一个阻值约为15 kΩ的电阻，需要选择电阻“×1k”挡，即把选择开关旋转到“×1k”位置，后将红表笔和黑表笔短接，然后调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。故选B。 20 （2）若将一个内阻为20 Ω、满偏电流为1 mA的表头改装为量程0~2 V的电压表，需要　　　　　(填“串联”或“并联”)一个　　　　　Ω的电阻。  串联 1 980 [解析]将表头改装为电压表需要串联一个电阻，串联电阻的阻值为 R = −Rg = Ω−20 Ω = 1 980 Ω 21 （3）如图，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻RA及一个电阻RB(RA>RB)组成的串联电路中各元器件的位置，利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压，测得数据如表: 接线柱 1和2 2和3 3和4 1和4 2和4 1和3 U/V 0 1.53 0 0.56 1.05 0.66 根据以上数据可判断，直流电源E处于　　　　　之间，电容器C处于　　　　之间，电阻RA处于　　　　之间。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)  2和3 1和4 1和2 22 [解析]用电压表进行测量，电源两端电压最大，可知直流电源E处于2和3之间；接1和2、3和4时电压表示数为0，接1和4时电压表有示数，则1和2、3和4之间为电阻，电容器在1和4之间；接1和3时电压表示数比接2和4时小，则1和2之间的电阻阻值比3和4之间的大，即1和2之间电阻为RA，3和4之间电阻为RB。 23 考点二 多用电表的原理 24 【视角1】　多用电表内部结构 例1 如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压1 V挡和5 V挡。直流电流 1 mA 和2.5 mA挡，欧姆×100挡。 25 （1）测量时，接线柱B接的是　　　(填“红”或“黑”)表笔；若开关B端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为　　　　挡；(填题干中所给5个挡位中的一个)  红 [解析] 根据欧姆表原理可知，黑笔接电源正极，红笔接电源负极，所以与B接线柱相连的是红表笔； 若开关B端是与“1”相连的，则此时应为量程较大的电流表，所以多用电表的挡位为2.5 mA； 26 （2）电路中R4与R5的比值　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)；  小于 [解析] 当开关接4时，多用电表的量程为1 V的电压表，有1 V = 1 mA·R4+ 1 mA·RA，当开关接5时，多用电表的量程为5 V的电压表，有5 V = 1 mA· (R4+R5)+1 mA·RA，联立可得R4<1 000 Ω，R5 = 4 000 Ω，所以<； 27 （3）若电池E的电动势为1.5 V，当把开关B端接到位置3，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，则该电阻的阻值为　　　　Ω。电池E使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；重新调零后，实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差×100%不能超过±5%，则电池电动势降低为　　　　(结果保留两位有效数字)时必须更换电池；  500 1.4 28 [解析] 当把开关B端接到位置3，短接A、B表笔，有I = 1 mA，E = IR内，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，有E = I(R内+Rx)，联立解得Rx = 500 Ω；当电动势变小，内阻变大时，重新进行欧姆调零，其满偏电流保持不变，根据闭合电路欧姆定律可得I = ， 当待测电阻等于内阻时，即R测 = 1 500 Ω，×100% = 5%，解得R真 = 1429 Ω，此时R内' = 1429 Ω，Ig = ，解得E' = 1.4 V； 29 AD （4）另一个同学设计了一只简易欧姆表，并将表盘的电流刻度转化为电阻刻度；其电路如下图所示。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左端 B.表盘上的电阻刻度是均匀的 C.测量前，需要红、黑表笔短接调零 D.测量后，应将开关S断开 30 [解析] 当红黑表笔短接时，电流表被短路，电流为零，所以电阻刻度的零位在表盘的左端，所以测量前不需要红、黑表笔短接调零，故A正确，C错误；根据闭合电路欧姆定律可得 E = ， 所以I = ，由此可知I−Rx为非线性关系，所以表盘上的电阻刻度是不均匀的，故B错误；测量后，应将开关S断开，使得电路处于断路状态，故D正确。 31 【视角2】　电流表改装成欧姆表 （a） 例2 某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0~99 999.9 Ω)，干电池(E = 1.5 V，r = 1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。 32 （1）欧姆表设计 将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为　　　 Ω；滑动变阻器选　　　　(填“R1”或“R2”)。 900 [答案] 如图所示 [解析] 由题知当两表笔间接入15 kΩ的电阻时，电流表示数为50 μA，由闭合电路欧姆定律有，代入数据解得R = 900 Ω，所以滑动变阻器选择R1。 33 （2）刻度欧姆表表盘 通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为　　　　、　　　　。  45 5 （b） [解析] 欧姆表的内阻Rg' = Rg+r+R0+R = 15 kΩ，当电流为25 μA时，有，可得Rx' = 45 kΩ；当电流为75 μA时，有，可得Rx″ = 5 kΩ。 34 （c） （3）校准 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向 　　 kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为　　　　 Ω。  [解析] 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0 kΩ处。题图中电阻箱读数为35 000.0 Ω。 35 【视角3】　多用电表换挡原理 例3 多倍率欧姆表的内部示意图如图甲所示，该表有“×1”、“×10”两个倍率。已知电源电动势E = 1.5 V，表头允许通过的电流最大值Ig = 100 μA，内阻Rg = 270 Ω。现用该表测量一个阻值约为30 Ω的定值电阻Rx。 36 （1）图甲中a表笔为　　　　　(选填“红表笔”或“黑表笔”)，要测量Rx，开关c应与　　　　　(选填“d”或“e”)相连，测量Rx时指针位置如图乙所示，欧姆表的读数为　　　　　 Ω。  黑表笔 d 32 [解析] 由图甲所示电路图可知，a表笔与欧姆表内置电源的正极相连，则a为黑表笔； 待测电阻阻值约为30 Ω，应选择×1倍率，欧姆表内阻等于中值电阻，则R中 = R内 = ，则电流表量程I越大欧姆表内阻越小，欧姆表挡位越小，由图示电路图可知，开关接d时表头的分流电阻小电流表量程大，此时对应的欧姆表倍率小，则开关c应与d相连；由图乙所示表盘可知，欧姆表读数为32 Ω×1 = 32 Ω。 37 （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R1+R2 =　　Ω (结果保留三位有效数字)。  [解析]若c与e相连，由图甲所示电路图可知，此时表头的分流电阻大，电流表量程小，欧姆表内阻大，欧姆表倍率大，为×10倍率，图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”，则此时欧姆表内阻R内 = 15 Ω×10 = 150 Ω，电流表量程I = A = 0.01 A，根据图甲所示电路图，由并联电路特点与欧姆定律得IgRg = ，代入数据解得R1+R2≈2.73 Ω。 2.73 38 （3）欧姆表电源经久末换，测量后发现其电动势小于1.5 V，其内阻变大，在正确的操作下，Rx的测量值相较于真实值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。  偏大 [解析]欧姆调零时，由闭合电路的欧姆定律得R内 = ，电源电动势E变小，则欧姆表内阻R内变小，由闭合电路的欧姆定律得I = ，由于R内变小，则I变小，指针偏左，电阻测量值大于真实值。 39 $