第十章第55课时 实验十三：用多用电表测量电学中的物理量-2027届高考物理一轮复习课件

该高中物理高考复习课件聚焦“恒定电流”与“多用电表测量”核心模块，依据高考评价体系明确电阻表构造原理、多用电表使用（测电压、电流、电阻、二极管）、电路故障检测三大考查要求。通过2025年广西卷、陕晋青宁卷等真题分析，梳理出电阻表原理（占比30%）、多用电表操作（占比45%）、故障分析（占比25%）的考点权重，归纳出欧姆调零、读数计算、故障定位等常考题型。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”的备考设计，如以2025年广西卷改装欧姆表真题为例，运用科学思维中的模型建构（闭合电路欧姆定律模型）和科学推理（电流与电阻关系推导），突破中值电阻计算等难点。设置“操作步骤排序”“读数误差分析”等专题训练，培养学生实验操作规范与数据处理能力，助力教师精准把握高考命题趋势，提升复习效率。

第十章 恒定电流 实验十三：用多用电表 测量电学中的物理量 第55课时 1.了解电阻表的构造和工作原理。 2.会用多用电表测量电压、电流。 3.会测量定值电阻和判断二极管的正负极。 4.会用多用电表进行简单的电路故障分析。 目标要求 3 考点一　电阻表的构造及原理 考点二　多用电表及其使用 内容索引 考点三　电路故障检测 课时精练 4 电阻表的构造及原理 考点一 1.结构及原理 电路图       I与Rx的 对应关系 相当于待测电阻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) 相当于待测电阻Rx=∞，此时I=0，指针不偏转 待测电阻为Rx，I= ，指针指到某 确定位置，此时Rx =-RΩ 刻度特点 表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻度 (最右侧) 表头电流I=0处，对应电阻表∞刻度(最左侧) 表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀 2.(1)黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电流方向为“红进黑出”。 (2)当多用电表指针指在表盘中央时=，故中值电阻R中=RΩ。 (1)欧姆调零时，应先将A、B　　　，再调节滑动变阻器，使电流表示数为　　　 μA，此时滑动变阻器的阻值为　　　 kΩ。  　　　(2025·广西卷·11)某小组将电流表改装成欧姆表，所用器材有电源(电动势E=1.5 V，内阻不计)，电流表(满偏电流Ig=100 μA，内阻Rg=100 Ω)，电阻R0=500 Ω，滑动变阻器R(0~20 kΩ)，导线若干，电路如图。 短接 100 14.4 　　　测电阻之前需要进行欧姆调零，应先将红黑表笔短接，即题图中的A、B短接； 再调节滑动变阻器，使电流表指针调到电流表G满偏的状态，即让G表示数为100 μA； 因为电源内阻不计，调零过程中根据闭合电路欧姆定律可知Ig==100×10-6 A 解得R=-Rg-R0=14.4 kΩ (2)调零后，在A、B间接入电阻Rx，当电流表示数为60 μA时，Rx为___ kΩ。 10 　　　当电流表的示数是60 μA时，根据I=，R内= 代入数据可得Rx=-R内=-= Ω-15 000 Ω=10 000 Ω=10 kΩ。 返回 考点二 多用电表及其使用 1.认识多用电表 (1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等物理量，并且每一种测量项目都有几个量程。 (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。 (3)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(____表笔插入“+”插孔，____表笔插入“-”插孔)。 (4)多用电表原理图 红 黑 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。红表笔接电势____(选填“高”或“低”)的点。 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。此时电流从____表笔流入电表。 直流电压 高 直流电流 红 3.用多用电表测定值电阻的阻值 (1)测量步骤 ①估测待测电阻阻值，选择适当倍率的电阻挡。 ②欧姆调零。 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___________，长期不用应取出电池。 “OFF”挡 (2)注意事项 ①区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是使指针指到表盘刻度____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；欧姆零点是使指针指到刻度盘____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 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_____。 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。 很小 很大 (2)用电阻挡判断二极管的正负极 将多用电表电阻挡调零之后与二极管两端连接，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的____极，红表笔接触二极管的____极(如图甲)；若多用电表指针偏角很小，则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 5.用多用电表探索黑箱内的电学元件 探究项目 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 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相同 二极管 电阻挡 黑接正、红接负时示数很小，黑接负、红接正时示数很大 电容器 电阻挡 指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢 (1)关于多用电表的使用，下列说法正确的有　　。  A.(a)图是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确 B.(b)图是用直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法错误 C.(c)图是用电阻挡测量二极管的正向电阻 D.用电阻挡按(d)图接法测量二极管电阻时，测得的阻值很小 C 　　　多用电表在使用的时候，电流应该从红表笔流进多用电表，而题图(a)中电流的流向与此相反，表笔接法错误，A错误； 测电流时，多用电表应该串在电路中，题图(b)的接法正确，B错误； 多用电表在使用的时候，电流应该从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出，按照此电流流向，题图(c)测量二极管的正向电阻，C正确； 题图(d)测量的是二极管的反向电阻，阻值很大，D错误。 (2)某同学用多用电表的电阻挡粗略测量一定值电阻的阻值。 ①若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针如图甲所示，则所测电阻的阻值为　　 　 Ω；  1.5×103 　　　电阻表读数：对应最上面一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω； ②如果用此电阻挡再立即测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，测量时发现指针偏转过　　(选填“大”或“小”)。要准确测量这个电阻接下来的操作顺序应是　　　(选择正确的操作步骤然后排序)。  a.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准 刻度盘上电阻挡的零刻度，然后断开两表笔 b.旋转选择开关至交流电压最高挡(或“OFF”挡)， 并拔出两表笔 c.将选择开关旋到“×10”挡 d.将选择开关旋到“×1 k”挡 e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔 小 daeb 　　　如果用此电阻挡立即测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，测量时会发现指针偏转过小，即流过电阻表表头的电流太小，应选择更大的挡位，将选择开关旋到“×1 k”挡；然后将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度，然后断开两表笔；将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔；最后选择开关旋转至交流电压最高挡(或“OFF”挡)，并拔出两表笔，所以操作顺序是daeb。 (3)①当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也指向甲图所示位置，则所测电压为　　　 V。  6.2 　　　选择10 V直流电压挡，则每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V(此时为估读)，指针对应的读数为6.2 V。 ②用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流时，表针指向甲图所示位置，则所测电流为　　　 mA；当选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流时，表针指向甲图所示位置，则所测电流为　　　 mA。  30.8 154 　　　选50 mA直流电流挡，则每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为估读)，指针对应的读数为30.8 mA；选择量程为250 mA的直流电流挡，则每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为估读)，指针对应的读数为154 mA。 　　　(2025·陕晋青宁卷·12)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“×1 k”位置。 ③将红表笔和黑表笔接触。 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 　　　要测量阻值约为15 kΩ的电阻，需要选择电阻“×1 k”挡。把选择开关旋转到“×1 k”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。 (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 　　　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。 (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： 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 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 　　　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，则1和2、3和4之间为电阻，接1和4时电压表有示数，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。 返回 考点三 电路故障检测 1.电流挡检测：将多用电表串联在电路中，若示数为零，说明与多用电表串联的部分电路断路。 2.电压挡检测：将多用电表与部分电路并联， (1)若示数为零，由于有多种可能原因，故无法做出具体判断； (2)若示数等于电动势，说明该部分电路中有断路处，进一步缩小并联范围可以找出断路的位置。 3.电阻挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间， (1)若电阻无穷大，说明此元件断路； (2)若电阻为零，说明此元件短路。 (2025·湖南省二模)多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能，还可以探究故障电路。 (1)某同学发现如图甲所示的实验电路不能正常工作。某同学为排查电路故障，他将滑动变阻器滑片滑到最右端，闭合开关S，用多用电表测量各点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至　　　(填“A”“B” “C”或“D”)，用正确的测量方法得到Uab=Ubc=Uce=0，Uef=6 V，已知只有一处故障，则下列说法正确的是　　　。 A.可能是R0断路 B.可能是R0短路 C.可能是R断路 D.可能是R短路  C BC 　　　选择开关应置于直流电压挡测电压，故选择开关应置于C； 若R0断路，则Uce≠0，故A错误； 若R0短路，Uab=Ubc=Uce=0，电压全加在ef间，故B正确； 若R断路，则Uef为电源电动势，故C正确； 若R短路，则Uef=0，故D错误。 (2)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_______ ______(填“几乎不偏转”或“偏转很大”)，因此电路故障为________。 18 几乎不 偏转 R断路 　　　指针读数为18 Ω，R0没有短路，因此是R断路，测其电阻时多用电表几乎不偏转。 返回 课时精练 精练高频考点 提升关键能力 对一对 题号 　1 答案 (1)R1　(2)10　(3)20 题号 　2 答案 (1)黑　(2)129　(3)150　(4)2.40 题号 　3 答案 (1)短接　0　(2)×10　160　(3)2.8 答案 1 2 3 4 5 对一对 答案 1 2 3 4 5 题号 　4 答案 (1)②T　③160　(2)2　1　(3)负极 题号 　5 答案 (1)直流电压　c　断路　(2)A 1.(2025·天津市河西区二模)某兴趣小组欲将一个量程为0.6 A、内阻不计的电流表改装成电阻表。实验室提供的其他器材有： A.4节新干电池(每节新干电池的电动势均为E=1.5 V、内阻均不计) B.滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω) C.滑动变阻器R2(最大阻值为5 kΩ) 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，滑动变阻器滑片移到最上端。  1 2 3 4 5 答案 R1 43 1 2 3 4 5 答案 　　　电源电动势E=1.5×4 V=6 V 电阻表内阻R内== Ω=10 Ω，滑动变阻器应选择R1； (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。  1 2 3 4 5 答案 10 　　　由(1)可知，电阻表内阻为10 Ω； 45 (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。  1 2 3 4 5 答案 20 　　　电流表量程为0.6 A，由题图丙所示可知，其分度值是0.02 A，读 数为0.20 A，由闭合电路的欧姆定律得I=，代入数据解得Rx=20 Ω。 46 2.(2025·辽宁沈阳市二模)如图甲所示为电阻表的原理简化示意图，表头G的满偏电流Ig=6 mA、内阻Rg=100 Ω，定值电阻R0=25 Ω，电源的电动势E= 4.5 V、内阻r=1 Ω，R为滑动变阻器。 (1)Q为　　(填“红”或“黑”)表笔。 1 2 3 4 5 答案 黑 　　　根据“红进黑出”可知，Q为黑表笔。 (2)将红、黑表笔短接进行欧姆调零后，滑动变阻器接入电路的阻值为______ Ω。  1 2 3 4 5 答案 129 1 2 3 4 5 答案 　　　表头G与定值电阻R0并联后，改装成的大量程电流表的内阻R并= =20 Ω 满偏电流I=Ig+=30 mA 电阻表的内阻RΩ==150 Ω 滑动变阻器接入电路的阻值R=RΩ-r-R并=129 Ω 将红、黑表笔短接进行欧姆调零，此时滑动变阻器接入电路的阻值为129 Ω； (3)当表头G的指针指在3 mA刻度处时，被测电阻的阻值为　　　 Ω。  1 2 3 4 5 答案 150 　　 当表头G的指针指在3 mA刻度处时，通过滑动变阻器的电流I1=15 mA， 根据电路图可知I1= 解得Rx=150 Ω； (4)用多用电表“直流5 V”挡测某电阻两端的电压时，其示数如图乙所示，则读数为　　　 V。  1 2 3 4 5 答案 2.40 　　　电压表每小格表示0.1 V，所以读数为2.40 V。 3.(2025·安徽卷·12)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0 V，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流Ig=20 mA，内阻Rg=45 Ω，定值电阻R0=5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 1 2 3 4 5 答案 (1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S1、S2，此时欧姆表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔　　　，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向　　(选填“0”或“∞”)刻度位置。  1 2 3 4 5 答案 短接 0 1 2 3 4 5 答案 　　　测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S1、S2，此时欧姆表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 (2)用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的　　　(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为　　　 Ω。  1 2 3 4 5 答案 ×10 160 1 2 3 4 5 答案 　　　用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的“×10”挡；进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向题图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为16×10 Ω=160 Ω。 (3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值(9 999 Ω)接在两表笔间，接着闭合S1、断开S2，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228 Ω时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为10 mA)；当电阻箱的阻值调为88 Ω时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为20 mA)。由测量数据计算出电源电动势为　　　 V(结果保留2位有效数字)。  1 2 3 4 5 答案 2.8 1 2 3 4 5 答案 　　　根据闭合电路欧姆定律E=I1(r+Rg+R箱)，E=Ig(r+Rg+R箱') 联立可得r=7 Ω，E=2.8 V。 4.(2025·辽宁鞍山市联考)图甲为多用电表示意图。 1 2 3 4 5 答案 (1)用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量某电阻的阻值，发现指针偏转角太大。为了测量结果比较准确，按以下步骤进行了实验： ①换用“×10”或“×1 k”中合适倍率的电阻挡； ②两表笔短接，通过调节　 (选填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零；  T 1 2 3 4 5 答案 　　　指针偏转角太大，说明电阻太小，为了使指针指在中央刻线附近，应换用小倍率，即选“×10”倍率，电阻表换挡后，需要重新进行欧姆调零，即调节欧姆调零旋钮“T”。 ③重新测量并读数，根据图乙刻度盘上的指针示数并结合所选的合适倍率，测得电阻是　　 Ω。  1 2 3 4 5 答案 160 　　　根据电阻表的读数规律，换挡后，题图乙中指针指示的数字为16，乘以倍率10后得到的测量值为160 Ω。 (2)图丙为“×10”和“×100”两种倍率的电阻挡内部电路示意图。若已知电流表G的内阻Rg=18 Ω，则R1的阻值为　　 Ω；若已知电源电动势为1.5 V，结合图乙所示的中值电阻，可得电流表G的满偏电流Ig=　 mA。  1 2 3 4 5 答案 2 1 1 2 3 4 5 答案 　　　题图丙中，开关S闭合时，总电阻较小，流过电源的电流较大，得到电阻表的中值电阻较小，为较低倍率的电阻挡，开关S断开时则为较高倍率的电阻挡。开关S闭合，相当于电流表量程扩大10倍，干路电流为10Ig，则流过R1的电流为9Ig， 则有9IgR1=IgRg 解得R1=2 Ω 当开关S断开时，结合上述可知，倍率为“×100”挡，由题图乙可知中值电阻为1 500 Ω， 故电流表G的满偏电流Ig==1 mA (3)当电流正向流经发光二极管时(从正极流入)，电阻较小，二极管正常发光。现用多用电表的电阻挡测量发光二极管电阻，发现二极管发光，则可知红表笔连接的是二极管的　　　(选填“正极”或“负极”)。  1 2 3 4 5 答案 负极 1 2 3 4 5 答案 　　　根据“红进黑出”、“正进负出”的规律，电流从黑表笔流出多用电表，流进二极管，二极管发光时电流从正极流进，故黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极。 5.(2025·湖北武汉市模拟)多用电表是电学实验中的常用仪器，它不仅可以当作测量仪器测量电压、电流、电阻，还可以用来检测电路故障、探索黑箱。 1 2 3 4 5 答案 (1)利用图甲所示电路测量电源电动势和内电阻，正确连接电路，闭合开关，观测到电压表指针发生偏转，而电流表指针不动，移动滑动变阻器滑片，电流表指针读数始终为零。不断开电路的情况下，使用多用电表检查电路故障，应将多用电表旋钮拨到　　　　　(选填“电阻”“直流 1 2 3 4 5 答案 直流电压 电流”“直流电压”或“交流电压”)挡，在a、e间检测，当检查滑动变阻器时，应将红表笔与　　(选填“c”或“d”)接线柱接触，若此时多用电表指针发生偏转，电路故障应是滑动变阻器　　　(选填“短路”或“断路”)；  c 断路 1 2 3 4 5 答案 　　　使用多用电表检查电路故障，应将多用电表旋钮拨到直流电压挡，在a、e间检测，当检查滑动变阻器时，根据“红进黑出”，则应将红表笔与c接线柱接触，若此时多用电表指针发生偏转，电路故障应是滑动变阻器断路； (2)图乙所示黑盒子有三个接线柱，用多用电表电阻挡探究其内部电路结构。当黑、红表笔分别接触1、2时电表指针发生瞬间偏转后又归零；当黑、红表笔分别接触2、3时电表指针稳定在某位置；当红、黑表笔分别接触2、3时电表指针不偏转；则黑盒内电路可能是下列选项中的　　。 1 2 3 4 5 答案 A 1 2 3 4 5 答案 　　　当黑、红表笔分别接触1、2时，电表指针发生瞬间偏转后又归零，说明1、2间有电容器，电容器进行短暂充电后电路断开，电表指针不会发生稳定的偏转角度；当黑、红表笔分别接触2、3时电表指针稳定在某位置，说明2、3之间有固定的电阻；当红、黑表笔分别接触2、3时电表指针不偏转，属于截断状态，说明2、3间有二极管且加上了反向电压。故电路可能为A。 返回 本课结束 THANKS 第十章 $