第9章 实验13 多用电表的原理和使用(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理讲义聚焦多用电表的原理和使用，覆盖构造、测量（电阻、电压、电流）、二极管判断、黑箱探索等高考核心考点，按“原理-操作-应用”逻辑架构，通过考点梳理、方法指导、真题训练帮助学生突破难点，体现复习系统性和针对性。 资料特色在于结合高考真题设计题型，采用“实验操作+问题探究”教学法，如测电阻时强调欧姆调零和挡位选择，培养科学探究与科学思维能力。设置分层练习配合即时反馈，确保复习效果，助力教师把控节奏，提升学生应考能力。

实验十三　多用电表的原理和使用 一、实验目的 1．了解多用电表的构造和原理，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。 二、实验原理 1．外部构造(如图所示) (1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻。 (2)表盘的上部为表头。 2. 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。 电阻表内部：电流表、电池、调零电阻串联。 外部：接被测电阻Rx。 全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx。 (2)工作原理：闭合电路欧姆定律I＝。 (3)刻度的标定：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，这一过程叫欧姆调零。 ①当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲) ②当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”。(图乙) ③当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于电阻表的内阻值，此时的Rx叫中值电阻。(图丙) 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。 四、多用电表使用 1．测量小灯泡的电压和电流 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。 (2)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。 (3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。 (4)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，闭合开关，测小灯泡两端的电压。 (5)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，闭合开关，测量通过小灯泡的电流。 2．测定值电阻的阻值 (1)调整指针定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 (2)将选择开关置于“Ω”挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向“∞”。 (3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。 (4)选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。 (5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。 (6)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或OFF挡。 3．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)用电阻挡判断二极管的正负极 将多用电表电阻挡调零之后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极，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的负极，红表笔接触二极管的正极(如图乙)。 4．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 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相同 二极管 电阻挡 正接时示数很小，反接时示数很大 电容器 电阻挡 指针先指“0”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢 电感线圈 电阻挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数 五、注意事项 1．红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔。 2．区分“两个零点”：机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，用表盘下边中间的定位螺丝调零；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，用电阻挡的调零旋钮调零。 3．测电阻时 (1)待测电阻与电源一定要断开。 (2)两手一定不要同时接触两表笔金属杆。 (3)指针指中值附近较准，否则需要换挡。 (4)每换一挡必须重新欧姆调零。 (5)读出示数要乘以倍率。 4．使用完毕，选择开关要置于OFF挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。 题型一　多用电表的原理 (2025·广西卷，T11) 某小组将电流表改装成电阻表，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。 (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。 (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。 [解析]　(1)欧姆调零时，应先将红、黑表笔短接，即将A、B短接，再调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，即电流表示数为100 μA，根据闭合电路欧姆定律得R＝－Rg－R0，代入数据解得R＝14.4 kΩ。 (2)接入电阻Rx后，由闭合电路欧姆定律有Rx＝－，代入数据解得Rx＝10 kΩ。 [答案]　(1)短接　100　14.4　(2)10 (2026·辽宁辽阳市模拟)某实验小组同学利用以下器材改装成电阻表，改装电路如图所示，通过调节开关S所接位置，可使电阻表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下： A.一节干电池(电动势E＝1.54 V，内阻不计)； B.灵敏电流表G(满偏电流Ig＝2 mA，内阻Rg＝100 Ω)； C.定值电阻R0＝25 Ω； D.滑动变阻器R1； E.电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)； F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。 (1)用该电阻表测电压表内阻时，P处应插入________(选填“红”或“黑”)表笔。 (2)要使电阻表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应调节为________Ω，当开关S掷向________(选填“a”或“b”)时，电阻表的倍率是“×10”。 (3)灵敏电流表G刻度盘正中央对应的数字为________。 [解析]　(1)电流从电阻表的红表笔流入，从黑表笔流出，P处应插入红表笔。 (2)根据已知条件有10(Ig＋)＝Ig＋，解得R＝225.0 Ω；当开关S掷向b时，电阻表的倍率是“×10”。 (3)当开关S掷向a并进行欧姆调零后，设电阻表的中值刻度为R中，则有R中＝E，解得R中＝55 Ω。 [答案]　(1)红　(2)225.0　b　(3)55 (2026·陕西宝鸡市模拟)某同学用多用电表的电阻挡来测量电压表的内阻，电压表上有0～3 V和0～15 V两个量程。 (1)测量电压表0～3 V量程的内阻。 ①先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至电阻挡“×100”倍率处，两表笔短接进行欧姆调零，使指针指在表盘刻度线________(选填“最左端”或“最右端”)；测量时，电压表的“－”接线柱连接多用电表的________(选填“红表笔”或“黑表笔”)。 ②测量时电阻表的指针如图甲所示，则电压表0～3 V量程的内阻为________Ω。 (2)若该多用电表电阻挡可选用电动势为“1.5 V”或“9 V”两个规格的电池，其中电阻挡表盘的中值为“15”，根据图甲、乙中电阻表盘及电压表示数，可以推断选择“×100”倍率时所用电池电动势为________V。 (3)若过一段时间，电阻表所用电池电动势下降，电池内阻增大，仍能进行欧姆调零。调零后，此电阻表的内阻________(选填“大于”“小于”或“等于”)表盘刻度所示的中值电阻。 [解析]　(1)①先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至电阻挡“×100”倍率处，两表笔短接进行欧姆调零，使指针指在表盘刻度线最右端；因电阻表红表笔接内部电源的负极，则测量时电压表的“－”接线柱连接多用电表的红表笔。 ②测量时电阻表的指针如题图甲所示，则电压表0～3 V量程的内阻30×100 Ω＝3 000 Ω。 (2)由题意可知，电阻挡的中值电阻为1 500 Ω，则内阻R内＝1 500 Ω，电压表0～3 V量程的内阻RV＝3 000 Ω，根据U＝＝1 V，可得E＝1.5 V。 (3)电阻表内阻R内＝，若所用电池电动势下降，电池内阻增大，可知电阻表内阻减小，即电阻表的内阻小于表盘刻度所示的中值电阻。 [答案]　(1)①最右端　红表笔　②3 000 (2)1.5　(3)小于 题型二　多用电表的使用和读数 应用1　测电阻 (2026·江苏苏锡常镇一模)小明在做实验时，发现一个色环电阻的外漆脱落，如图1所示，于是用多用电表测量该电阻Rx。 (1)正确的操作顺序是________。 A.把选择开关旋转到交流电压最高挡 B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点 C.把红黑表笔分别接在Rx两端，然后读数 D.把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触 E.把红黑表笔插入多用电表“＋”“－”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指0 (2)小明正确操作后，多用电表的指针位置如图2所示，则Rx＝________Ω。 (3)小林认为用多用电表测量电阻误差较大，采用伏安法测量。图3是部分连接好的实物电路图，请用电流表内接法完成接线并在图3中画出。 (4)小林用电流表内接法和外接法分别测量了该色环电阻的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U－I图上，如图4所示。请你选择一组合理的数据点，求出该色环电阻的阻值为________Ω(结果保留2位有效数字)。 (5)因电表内阻影响，测量值________(选填“偏大”或“偏小”)，原因是______________。 [解析]　(1)用多用电表测量该电阻时，应先进行机械调零使指针指0，然后选择合适的挡位，将红、黑表笔短接进行欧姆调零，再进行测电阻读数，测量完毕后要把选择开关旋转到交流电压最高挡，因此正确顺序为EDBCA。 (2)由题图2可知挡位选择“×100”，则Rx＝30×100 Ω＝3 000 Ω。 (3)电流表选用内接法，电压电流从零开始调节，滑动变阻器选用分压接法即可，电路连接如图所示。 (4)待测电阻阻值约为3 000 Ω，因此电流表选用内接法更合理，即Rx＝ Ω≈3.1×103 Ω。 (5)因电表内阻影响，测量值偏大，原因是电流表内阻分压。 [答案]　(1)EDBCA　(2)3 000　(3)图见解析 (4)3.1×103　(5)偏大　电流表内阻分压 应用2　测电压或者电流 (2025·黑吉辽蒙卷，T11)在测量某非线性元件的伏安特性时，为研究电表内阻对测量结果的影响，某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下： ①滑动变阻器滑片置于适当位置，闭合开关； ②表笔分别连a、b接点，调节滑片位置，记录电流表示数I和a、b间电压Uab； ③表笔分别连a、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录a、c间电压Uac； ④表笔分别连b、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录b、c间电压Ubc，计算Uac－Ubc； ⑤改变电流，重复步骤②③④，断开开关。 作出I－Uab、I－Uac及I－(Uac－Ubc)曲线如图(b)所示。 回答下列问题： (1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔，测量a、b间的电压时，红表笔应连__________(选填“a”或“b”)接点； (2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“0.5 V”位置，电表示数如图(c)所示，此时电表读数为________V(结果保留3位小数)； (3)图(b)中乙是__________(选填“I－Uab”或“I－Uac”)曲线； (4)实验结果表明，当此元件阻值较小时，________(选填“甲”或“乙”)曲线与I－(Uac－Ubc)曲线更接近。 [解析]　(1)电流从红表笔流入多用电表，故红表笔应连a点。 (2)多用电表选择开关旋转到直流电压挡“0.5 V”位置，由题图(c)知电表的读数为0.377 V。 (3)结合题图(a)，根据串联分压知，电流表示数相同时，Uab＜Uac，故题图(b)中乙是I－Uac曲线。 (4)当此元件阻值较小时，电路中电流较大，由题图(b)知甲曲线与I－(Uac－Ubc)曲线更接近。 [答案]　(1)a　(2)0.377(0.377～0.379均可)　(3)I－Uac　(4)甲 应用3　判断电路故障和二极管的极性 (2026·北京朝阳区期末)在“练习使用多用电表”的实验中，小明同学进行了如下操作和思考。 (1)利用多用电表测量未知电阻，用电阻挡“×100”测量时发现指针示数如图1所示，为了得到比较准确的测量结果，下列选项中合理的步骤为________(选填字母代号并按操作顺序排列)。 A.将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置 B.将选择开关旋转到电阻挡“×1 k”的位置 C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量 D.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0” (2)利用多用电表判断电路故障。如图2所示的电路，在三根导线、两个电阻及电源中仅有一根导线断路，电源电动势约为6 V。为了查出断路导线，某同学把多用电表选择开关调至直流10 V挡，红表笔接在A点的电源正极接线柱上，将黑表笔分别接在B、E点的接线柱上，电压表示数分别为0、6 V，则可判断出导线________(选填“AB”“CD”或“EF”)断路。 (3)利用多用电表电阻挡判断发光二极管的极性(电流从二极管正极流向负极时电阻很小，反之很大)。如图3所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针偏转角度较小；对调红、黑表笔后指针偏转角度较大。由此判断M端为二极管的________(选填“正极”或“负极”)。 (4)利用量程为0～5 mA的毫安表及相关元件制作了一个简易电阻表，电路如图4所示。测量时，将待测电阻接在电路的端口a、b之间。为了标定该电阻表的刻度，该同学将a、b两端短接，调节滑动变阻器R使毫安表满偏；再将阻值为400 Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表示数如图5所示为3 mA，将此处标注为400 Ω，则毫安表示数为1 mA位置应标注的值为________。 [解析]　(1)题图1中指针偏转角度太大，应使指在表盘中央附近，所以应切换为“×10”的倍率，进行欧姆调零再进行测量，故合理的步骤排序为ADC。 (2)因仅有一根导线断路，红表笔接A点、黑表笔接B点时，多用电表显示的电压等于0，说明AB导线是完好的，红表笔接A点、黑表笔接E点时，多用电表显示的电压等于电源电动势，说明EF导线是完好的，所以发生断路的导线只能是CD导线。 (3)电流由红表笔流进多用电表，由黑表笔流出多用电表，所以在多用电表外部，电流应从黑表笔经待测电阻流向红表笔，另外当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针偏转角度较小，说明电阻很大，即此时电流是由二极管负极流向正极的，说明接线端M端为负极。 (4)根据电阻表的原理有Ig＝5 mA＝，3 mA＝，1 mA＝，以上三式联立解得，Rx＝2 400 Ω。 [答案]　(1)ADC　(2)CD　(3)负极　(4)2 400 Ω 应用4　探索黑箱内的电学元件 (2025·陕晋青宁卷，T12)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 ④调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。 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 (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________(选填“串联”或“并联”)一个________Ω的电阻。 (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(选填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)。 [解析]　(1)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，B正确。 (2)将表头改装为电压表需要串联一个电阻，串联电阻的阻值R＝－Rg＝ Ω－20 Ω＝1 980 Ω。 (3)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，由U＝可知，U越大，R越小，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。 [答案]　(1)B　(2)串联　1 980　(3)2和3　1和4 1和2 学科网（北京）股份有限公司 $