第8章 第3讲 第4课时 重点实验——用多用电表测量电学中的物理量(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（江苏专版）

该高中物理高考复习课件聚焦“用多用电表测量电学物理量”实验专题，依据高考评价体系梳理了原理（闭合电路欧姆定律）、操作（机械调零、欧姆调零）、数据处理（读数规则）、误差分析（偶然与系统误差）四大考查模块，通过真题统计明确电阻测量、电路故障检测等高频考点占比，归纳读数计算、挡位选择等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+素养训练”，如以2025南京二模电阻测量题为例，拆解“指针偏角分析—挡位更换—欧姆调零”步骤，培养科学探究和科学思维素养，特设“易错点警示”（如电池用旧致测量值偏大），帮助学生掌握实验技巧，教师可据此开展精准复习，提升备考效率。

重点实验——用多用电表测量电学中的物理量 第 4 课时 一、实验知能/系统归纳 二、实验关键/重点解读 01 02 CONTENTS 目录 课时跟踪检测 03 一、实验知能/系统归纳 一、理清原理与操作 原理装置图 操作 要领 (1)原理：闭合电路欧姆定律I= (2)机械调零：调节指针定位螺丝 (3)测量定值电阻：先机械调零后欧姆调零；每换一挡重新欧姆调零 (4)测量小灯泡的电压或电流：选择开关置于直流电压挡或直流电流挡 续表 二、掌握数据处理方法 1.测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。 记录电阻读数时一般用科学记数法表示。 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等，读数时应估读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。 三、注意实验细节 1.使用前要机械调零。 2.两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”。 3.测电阻时 (1)指针指在中值附近较准，否则换挡。 (2)每换一挡必须重新欧姆调零。 (3)读出示数要乘以倍率。 4.使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。 四、做好误差分析 偶然误差 (1)估读时易带来误差 (2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大 系统误差 (1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池 (2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值 二、实验关键/重点解读 多用电表本身是一个测量仪器，可以用于多类数据的测量，而且在日常生活和生产中应用广泛。考查多用电表，不但能考查学生的实验基本技能，也能考查学生的实验探究能力，该实验操作常常与其他实验交汇考查。 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=，即表头满偏(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，则电流I=，指针指到某确定位置 关键点(一) 电阻表的原理 续表 刻度 特点 表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻度 (右侧) 表头电流I=0处，对应电阻表∞刻度(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 注意：(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)当电阻表指针指在中央时=，知中值电阻R中=RΩ。 1.图a是多用电表的表盘示意图，小明用多用电表“×10”倍率的电阻挡测量一只电阻的阻值，发现指针偏转角太小，为了测量结果比较精确，小明按以下步骤进行了实验： 题点训练 (1)应换用________(选填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡。  答案：×100 解析：用多用电表“×10”倍率的电阻挡测量电阻的阻值，指针偏转角太小，说明阻值较大，要想使指针指在中值电阻附近，应选用较大倍率，故选用“×100”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。  答案：T 解析：两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，即调节T，使指针指在0 Ω处。 (3)重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图b所示，测量结果是________Ω。  答案：1 100 解析：由题图b可知，指针示数为11.0，因挡位为“×100”，故电阻读数为R=11.0×100 Ω=1 100 Ω。 (4)图c是小明刚刚使用过的两种倍率的电阻挡内部电路示意图，R2为欧姆调零电阻。当开关S断开时的倍率是________ (选填“×1”“×10”或“×100”)。同时应保证R1的阻值是灵敏电流计Rg的______倍。  答案：×100　 解析：当开关S断开时，多用电表的内阻较大，中值电阻较大，故倍率较大，故是“×100”倍率的电阻挡；小明选用的电阻挡倍率扩大十倍，即断开S前通过干路的最大电流是表头最大量程的十倍，根据并联电路电压电流关系可得Ig+I1=10Ig，IgRg=I1R1，解得R1=Rg。 2.(2025·南京二模)如图甲，某兴趣小组搭建了有“×1”“×10” “×100”三挡位的“电阻表”电路。其中电池的电动势E=1.5 V，内阻可忽略不计；表头量程I0=1 mA、内阻R0=450 Ω，R1、R2为电阻箱，R为滑动变阻器，S为单刀多掷开关。 (1)电路中表笔Ⅰ应为_______(选填“红”或“黑”)表笔。  答案：黑 解析：电路中表笔Ⅰ与内部电源的正极连接，可知应为黑表笔。 (2)设定B对应“×10”挡位，A对应“×1”挡位。 (3)该小组利用此“电阻表”尝试测定一未知电阻Rx的阻值，进行了如下操作： 步骤①：先将S拨到B，两表笔短接调零，即调节R使表头指针指在_____mA刻度处；  步骤②：把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，想增大指针偏角，应将开关S拨至_______ (选填“A”或“C”)；  步骤③：将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，可知Rx阻值为_______ Ω。  答案：1.0　C　1 500 解析：步骤①：先将S拨到B，两表笔短接调零，即调节R使表头指针满偏，即指在1.0 mA刻度处； 步骤②：把未知电阻接在红、黑表笔间，指针偏角较小，说明倍率挡选择过低，因C挡为“×100”挡，则想增大指针偏角，应将开关S拨至C； 步骤③：将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于题图乙b处，因接C时的中值电阻为R中=r内= = Ω=1 500 Ω，可知Rx阻值为1 500 Ω。 (4)若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为1.5 V，则电阻测量值相对真实值_______ (选填“偏大”“等大”或“偏小”)。其理由为____________________________。  答案：等大　理由见解析 解析：欧姆调零时，电池内阻不能忽略，可通过减小滑动变阻器的阻值，保证电阻表内阻恒定。电阻表内阻不变，测量值就不受影响，即电阻测量值相对真实值等大。 1.应用多用电表检测二极管 将多用电表的选择开关拨到电阻挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。 关键点(二) 多用电表不同挡位的灵活应用 2.多用电表检测电路故障的方法 电流挡检测 将多用电表串联在电路中，若示数为零，说明与电流表串联的部分电路断路 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 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 3.探究黑箱内的电学元件 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“∞” 电感线圈 电阻挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数 1.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 题点训练 (1)多用电表未接入电路时，指针如图1所示，需要调节部件_______(选填“A”“B”或“C”)，使指针停在电流挡“0”刻度线位置。  答案： A 解析：多用电表未接入电路时，指针如题图1所示，需要调节部件A(指针定位螺丝)，使指针停在电流挡“0”刻度线位置。 (2)调节好后，将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压，指针如图2所示，则读数为_______V。  答案：21.0 解析：调节好后，将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压，指针如题图2所示，则读数为21.0 V。 (3)右面四幅图选择开关均已旋转到合适挡位，下列操作正确的是_______。  A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压 B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流 C.丙图是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻 D.丁图是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻 答案：B 解析：使用多用电表时电流方向是“红进黑出”，甲图中红表笔应该接小灯泡的左端，故A错误；乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，红表笔接外部电源的正极，故B正确；丙图是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻，应该把小灯泡与电源断开，故C错误；丁图是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻，红表笔应该接二极管的正极(左侧)，故D错误。 2.(2025·南京开学考试)某实验小组要测量量程为3 V的电压表V的内阻RV。提供的器材有：多用电表，电源E(电动势为5 V)，电压表V1(量程为5 V，内阻约3 kΩ)，定值电阻R0(阻值为800 Ω)，滑动变阻器R(最大阻值50 Ω)，开关S，导线若干。完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应________(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)：  A.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接 B.调节欧姆调零旋钮，使多用电表指针对准右侧零刻度 C.将选择开关旋转到电阻挡“×10”位置 D.调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准左侧零刻度 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连，多用电表的指针位置如图中虚线所示。为了减小测量误差，应将选择开关旋转到电阻挡________ (填“×1”“×100”或“×1 k”)位置，重新正确操作后，测量得到指针位置如图中实线所示，则该电压表内阻为________ Ω；测量完毕后将选择开关旋转至OFF挡，并整理好仪器；  答案： DCAB　×100　1 600 解析：利用多用电表粗测待测电压表的内阻，应先进行机械调零，即调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准左侧零刻度，然后将选择开关旋转到电阻挡“×10”位置，再进行欧姆调零，即将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使多用电表指针对准右侧零刻度，故正确的操作顺序为DCAB。 由题图可知，多用电表的指针位于虚线位置时，偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，故应换大倍率挡位进行测量，所以为了减小测量误差，应将选择开关旋转到电阻挡×100。多用电表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以多用电表的指针位于实线位置时，电压表内阻为16.0×100 Ω=1 600 Ω。 (2)为了提高测量精度，同时尽可能扩大电压的测量范围，请你设计电路并将电路图画在虚线框中，在图上标好对应器材的符号；       答案：见解析图 解析：由于滑动变阻器的阻值与待测电压表内阻相比较小，所以滑动变阻器应采用分压接法，通过欧姆定律可以确定流过待测电压表的电流，所以电路图如图所示。 (3)闭合开关S，改变滑动变阻器滑片位置，测得多组电压表V1、待测电压表V的示数分别为U1、U，作出U1-U图像，其斜率为k，则待测电压表内阻RV=________(用k、R0表示)。  答案： 解析：根据欧姆定律可得RV=，整理得U1=U=kU，解得RV=。 3.如图甲所示为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但任意两个接线柱间最多只连接有一个元件。 (1)某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是______。  A.用多用电表的电阻挡测量任意两接线柱间的电阻 B.用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压 C.用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流 答案： B 解析：因黑箱内部可能有电源，则不能先用多用电表的电阻挡测量，可先用电压挡判断内部是否有电源，故选B。 (2)探测结果表明，黑箱里没有电源，并测得任意两个接线柱间的电阻如下表所示： 由此可以判断，黑箱里的元件一定有_______，用电路元件符号在图甲所示线框内画出黑箱中的电路连接。  红表笔 A B A C B C 黑表笔 B A C A C B 测得阻值/Ω 200 200 11.2 k 270 11 k 70 答案：电阻、二极管　电路连接见解析图 解析：根据题表中的测量值可以断定：A、B间肯定有电阻，B、C之间肯定有二极管，A、C间肯定有电阻和二极管的串联，电路连接如图所示。 (3)多用电表的表盘如图乙所示，在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从_______ (填“A”或“C”)接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测电阻的挡位选择的应是_____ (填“×1 k”“×100”或“×10”)。  答案：C　×1 k 解析：在探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从C接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，指针应指在中值附近，测电阻的挡位选择的应是“×1 k”。 课时跟踪检测 1 2 3 4 1.(10分)某实验小组在练习使用多用电表时，他们正确连接好电路如图甲所示。闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无示数，他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后，他们尝试用多用电表的电阻挡来检测电路。已知保护电阻R=15 Ω，电流表量程为0~50 mA。操作步骤如下： 1 2 3 4 ①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零； ②断开图甲电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转； ③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示； ④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0=20 Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示。 1 2 3 4 回答下列问题： (1)图丙中的多用电表示数为_________Ω；图丁中的电流表示数为_________mA。(4分)  答案： 24　38.0 解析：题图丙多用电表的示数为24×1 Ω=24 Ω，电流表的最小分度是1 mA，需估读到0.1 mA，所以题图丁中的电流表示数为38.0 mA。 1 2 3 4 (2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接_________ (选填“c”或“e”)点。(2分)  答案：e　 解析：根据电流必须从电流表的正接线柱流入，电流从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，电路中电流经过电流表的方向为d→e，则操作步骤④中，多用电表黑表笔应接c点，红表笔应接e点。 1 2 3 4 (3)电路的故障可能是_________。(2分)  A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.保护电阻R短路 D.保护电阻R断路 答案：B 解析：将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转，说明a、c间有断路。将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数不为零，所以电路的故障是灯泡断路。 1 2 3 4 (4)根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E'=_________V(结果保留三位有效数字)。(2分)  答案：1.48 解析：由操作步骤③中多用电表指针正好指在中间刻度，根据电阻表的中值电阻等于其内阻，则知电阻表的内阻为R欧=15 Ω。根据闭合电路欧姆定律得I=，又R0+RmA=24 Ω，故E'=I(R0+RmA+ R欧)=38.0×10-3×(24+15)V≈1.48 V。 1 2 3 4 2.(14分)小明同学通过实验探究多用电表电阻挡的工作原理。 (1)小明同学利用自己所学物理知识，自制了一个电阻表，他采用的内部等效电路图为甲图中的__________，表笔a为__________ (选填“红”或“黑”)色。(4分)  1 2 3 4 答案： C　红 解析：根据电阻表的原理可知其内部有电源，有滑动变阻器调节其内阻，电源正极接G表正接线柱，并且黑表笔接电源的正极，红表笔接电源的负极，故选C；表笔a为红色。 1 2 3 4 (2)已知G表的满偏电流为6 mA，制作好电阻表后，小明同学对电阻表进行欧姆调零，他将电阻表的红黑表笔短接，G表指针位置如图乙，调节欧姆调零旋钮，使G表指针指在__________位置(选填“0刻度”或“满偏”)，即完成欧姆调零。用此电阻表粗测某电阻的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用__________ (选填“×1”或“×100”)挡，并重新欧姆调零后进行测量。(4分)  1 2 3 4 答案：满偏　 ×1 解析：当两表笔短接时，接入电路的外电阻最小，由欧姆定律知，可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏，令指针指在电流表的满偏电流刻度处，进行调零；用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，示数较小，说明倍率挡选择过高，应该换用“×1”挡。 1 2 3 4 (3)经欧姆调零后，小明同学打算测量此电 阻表的电动势和内阻，他找到5个规格相同的标 准电阻R=50.0 Ω，他将n个(n=1，2，3，4，5) 电阻串联后先后接在该电阻表的红黑表笔之间， 记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数In。 根据所得数据作出-n图像，如图丙所示，可求得电阻表中电源的电动势为__________V，该电阻表的内阻为__________Ω。(结果均保留三位有效数字)(4分)  1 2 3 4 答案：1.58　265 解析：根据闭合电路欧姆定律可知E=In(R内+R外)，R外=nR，整理得=n+R内，由题图丙可知= A-1= A-1，=168 A-1，即E=×50.0 V= V≈1.58 V，R内=168× Ω≈265 Ω。 1 2 3 4 (4)小明同学发现该电阻表使用一段时间后，电源电动势减少，内阻增加，但仍然能欧姆调零，结合上述分析，则调零后用该表测量的电阻的测量值__________真实值。(选填“大于”“小于”或“等于”)(2分)  答案：大于 1 2 3 4 解析：当电源电动势变小、内阻变大时，电阻表需重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig=，电阻表内阻R内需调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I== =，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，电阻表的示数变大了。 1 2 3 4 3.(10分)(2025·安徽高考)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的电阻表，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 (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，此时电阻表处于“×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。(4分)  答案：短接　0 解析：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，此时电阻表处于“×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。 1 2 3 4 (2)用该电阻表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用电阻表的_______ (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。(4分)  答案：×10　160 解析：用该电阻表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应让指针指在表盘中值附近，应选用电阻表的×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。 1 2 3 4 (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)(2分)  1 2 3 4 答案：2.8 解析：根据闭合电路欧姆定律有E=I1(r+Rg+R阻)，E=I2(r+ Rg+ R阻')，其中I1=10 mA，I2=20 mA，联立解得r=7 Ω，E=2.8 V。　 1 2 3 4 4.(10分)(2025·苏州高三调研)(1)某同学用多用电表电阻挡判断发光二极管的正负极，选用“×100”挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转；选用_______挡(选填“×10”或“×1 k”)重新测试，指针仍不偏转；更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管的_______ (选填“正极”或“负极”)；(4分)  1 2 3 4 答案：×1 k　负极 解析：指针未偏转，可能是因为电阻过大，应换用“×1 k”挡继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知与多用电表红色表笔相连的是二极管的负极。 1 2 3 4 (2)某次选用多用电表量程为50 mA挡测量，指针如图(A)所示，则电流I=_______mA；(2分)  答案：45.0(44.9~45.1均可) 解析：多用电表量程为50 mA，分度值为1 mA，需要估读到0.1 mA，故读数为45.0 mA。 1 2 3 4 (3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图(B)所示，说明该二极管是_______元件(选填“线性”或“非线性”)；(2分)  答案：非线性 解析：根据题图(b)可知，I随U非线性变化，说明该二极管是非线性元件。 1 2 3 4 (4)该同学继续用多用电表测量黑箱内部结构，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路。测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω，在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。(2分) 1 2 3 4 答案：见解析图 解析：已知1、2接线柱之间电阻为1.0 Ω，2、3接线柱之间电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间电阻为2.5 Ω，可画出电阻的连接方式如图所示。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $