4.3 科学测量：用多用电表测量电学量 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 聚焦多用电表的认知、读数与测量应用，通过基础概念辨析、技能操作训练到综合实验探究的三层递进设计，实现从单一知识点到实际问题解决的能力提升。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|多用电表原理、结构与挡位功能|通过电路分析题（第1题）和挡位辨识题（第2题），强化闭合电路欧姆定律的物理观念| |技能应用|电阻、电压、电流读数及操作规范|结合指针表盘读数（第3-5题），训练科学探究中的数据处理能力，体现科学思维的严谨性| |综合探究|电路测量、仪器改装、黑箱问题及二极管特性|通过电路连接（第6题）、欧姆表改装（第7-8题）、黑箱分析（第9题）及二极管实验（第10题），培养科学探究与模型建构能力，落实科学态度与责任|

第3节 科学测量：用多用电表测量电学量 同步作业 考点一 认识多用电表 1．欧姆表的内部电路如图所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r。下列说法正确的是(　　) A．欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律 B．电路图中左侧的表笔为黑表笔 C．欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 D．欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝Rg＋R0 2．多用电表是实验室常用的实验器材之一，其原理是闭合电路欧姆定律，它能测电阻、电压、电流等。如图为多用电表的内部构造，如果用它来测量某电阻的阻值，则应将开关扳到________或________位置；其中5、6挡位为测量________挡，且________挡量程比较大，1、2挡位为测量________挡，________挡量程比较大。 考点二 多用电表读数 3．关于多用电表欧姆挡的使用， (1)测量电阻时，如果选择“×10”挡位发现指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率________的挡位，重新进行________后测量。 (2)如图为一正在测量中的多用电表表盘。 ①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω。 ②如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V。 4．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA ________mA 直流电压2.5 V ________V b 电阻×100 ________Ω 5．在“练习使用多用电表”的实验中：(1)用多用电表测某电阻，挡位旋钮指“×100”挡，读数时发现指针偏转角度太大，为使测量结果更加准确，则应改用________挡。 (2)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图所示的表盘，被测电阻阻值为________Ω。若将该表选择旋钮置于“5 mA”挡测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为________mA。若将该表选择旋钮置于“250 V”挡测电压，表盘仍如图所示，则被测电压为________V。 考点三 用多用电表测量电学量 6．如图中E为电源，R1、R2为电阻，S为开关。现用多用电表测量流过电阻R2的电流，将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是(　　) A．保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处 B．保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处 C．将S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处 D．将S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处 7.把一量程为6 mA、内阻为100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)；B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔。 (1)变阻器选用________。 (2)红表笔接________端，黑表笔接________端。(选填“M”或“N”) (3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA刻度处，则电阻值应为________；若指在电流表3 mA刻度处，则电阻值应为________。 8．如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度的处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的，则该电阻的阻值为__________R。 9．如图所示，A、B、C为黑箱上的三个接点，已知任意两个接点间最多接两个元件，可能的元件有电池、电阻和二极管。用多用电表判断黑箱内有无电池，操作方法是：用多用电表的________挡检测，确定黑箱内没有电池。用多用电表的欧姆挡测量各接点的电阻，其结果：黑表笔接B点、红表笔接C点时阻值很小，反接时阻值很大；A、B间正、反接时阻值均为R；黑表笔接A点、红表笔接C点时阻值比AB间阻值R略大。反接时阻值很大。请在图中画出黑箱内一种可能的电路。 10.小明在实验室测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线: (1)用多用电表“×100”电阻挡判断发光二极管的正负极，当二极管负极与多用电表　　　　(选填“红”或“黑”)表笔相连时，发现二极管发光，反之二极管不亮。  (2)图甲是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接接线柱　　　　，Q应连接接线柱　　　　(均选填“a”“b”“c”或“d”)。  (3)某次选用多用电表量程为50 mA挡测量，指针如图乙所示，则电流I=　　　　 mA。  (4)根据测得的数据，绘出伏安特性曲线如图丙所示，说明该二极管是　　　　(选填“线性”或“非线性”)元件，若将该二极管与15 Ω的电阻串联，接到电动势为3 V、内阻不计的电源两端，二极管中电流为　　　　 mA(结果保留2位有效数字)。  (5)实验中，用不同倍率的电阻挡测出的二极管的阻值是否相同?并说明原因　　　　　　　　　　　　　　　。  参考答案： 1.[答案] A　[解析]　欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，A正确；电流从黑表笔流出，红表笔流入，B错误；“∞”刻度在刻度盘的左端，C错误；当欧姆表指针指在中间位置时，＝，Ig＝， 所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0，D错误。 2.[解析]　使用欧姆挡时需要电表内接电源，所以3、4为欧姆挡；由于串联电阻具有分压作用，所以将灵敏电流计的表头改装成电压表时应串联电阻，故5、6为电压挡，又因串联电阻越大，量程越大，所以6挡量程比较大；由并联电阻的分流作用知1、2为电流挡，1、2两挡测电流的对应量程分别为 I1＝＋Ig，I2＝＋Ig，可知I1＞I2。 [答案]　3　4　电压　6　电流　1 3.[解析]　(1)测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，即为×1，并重新进行欧姆调零后测量。 (2)如果是用“×10”挡测量电阻，由图示表盘可知， 其读数为30×10 Ω＝300 Ω。 如果是用直流5 V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.1 V，其读数为2.20 V。 [答案]　(1)×1　欧姆调零　(2)①300　②2.20 4.[解析]　直流电流100 mA挡，读刻度“0～10”一排，最小分度值为2 mA，估读到1 mA就可以了，读数为20 mA；直流电压2.5 V挡，读刻度“0～250”一排，最小分度值为0.05 V，估读到0.01 V就可以了，读数为0.50 V；电阻×100挡，读刻度，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“×100”。 [答案]　20　0.50　320 5.[解析]　(1)挡位旋钮指“×100”挡，读数时发现指针偏转角度太大，说明示数小，要使示数变大就要选择小倍率的挡位，即用“×10”挡。 (2)选择旋钮指向多用电表欧姆挡“×10”的位置，所测电阻的阻值为18×10 Ω＝180 Ω；选择旋钮置于“5 mA”挡测电流，读数为2.26 mA；选择旋钮置于“250 V”挡测电压，被测电压为113 V。 [答案]　(1)×10　(2)180　2.26　113 6.[答案] C　[解析]　电流表应串联在电路中，将S断开，将多用电表的两个表笔接入电路时应遵循“红进黑出”的原则，所以红表笔接在a处，黑表笔接在b处，故选项C正确。 7.[解析]　(1)两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏Ig＝，解得R0＝400 Ω，故变阻器应选C。 (2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端。 (3)电流I＝2 mA时，有 I＝，解得Rx＝1 000 Ω。 电流I′＝3 mA时，有 I′＝，解得Rx′＝500 Ω。 [答案]　(1)C　(2)N　M　(3)1 000 Ω　500 Ω 8.[解析]　由I＝可知，Ig＝ Ig＝，Ig＝，三式联立得Rx＝16R。 [答案]　16 9.[解析]　用多用电表判断黑箱内有无电池，操作方法是：用直流电压挡测各对接点间的电压，若任意一组接点间均无电压，则说明黑箱内没有电池；对电阻来说，无论红黑表笔怎样接，电阻值都不变，所以AB间接有电阻；对二极管来说，正向电阻很小，而反向电阻很大，所以BC间接有二极管。 [答案]　直流电压　黑箱内元件如图所示 10.[解析]　(1)根据“红进黑出”原则，红表笔接内部电源的负极，当二极管负极与多用电表红表笔相连时，二极管发光，反之二极管不亮。 (2)实现电压可从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，P应连接接线柱a;根据图甲中用两节干电池(3 V)作电源可知，电压表选取0~3 V量程，故Q接接线柱d。 (3)多用电表量程为50 mA，分度值为1 mA，需要估读到0.1 mA，故由图乙可知电流I=32.2 mA。 (4)根据图丙可知二极管的I-U图像是曲线，说明该二极管是非线性元件;将15 Ω的定值电阻R看成电动势为3 V的电源的内阻，设二极管两端的电压为U，流过二极管的电流为I，根据闭合电路的欧姆定律有E=U+IR 代入数据解得U=-15I+3 V 将此电源的U-I图像在图丙中描绘出来，如图所示， 可知两图像交点的纵坐标即为流过二极管的电流，约为50 mA。 (5)不同，因为二极管是非线性元件，选用不同倍率测其电阻时，流过二极管的电流不同，测量结果也会有所不同。 [答案](1)红　(2)a　d　(3)32.2(32.1~32.4均可) (4)非线性　50　(5)不相同　见解析 学科网（北京）股份有限公司 $