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(Word教参)-【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讲义聚焦多用电表测量实验这一核心考点，围绕闭合电路欧姆定律原理、操作规范（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）及灵活应用（测电阻、电压、电流，检测元件与故障）展开，按“原理-操作-应用”逻辑系统梳理知识，通过考点归纳、方法指导、真题训练环节帮助学生突破实验难点。 讲义突出实验操作与理论融合，如通过电阻表原理分析培养科学思维（模型建构），设计黑箱探测题训练科学探究（问题与证据分析）。设置基础到综合分层练习，结合2025南京二模等真题实例，强化规范操作与误差分析能力，助力学生高效掌握实验要点，为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。

第4课时　重点实验——用多用电表测量电学中的物理量 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 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。 关键点(一) 电阻表的原理 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=，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 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。 [题点训练] 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： (1)应换用　　　　(选填“×1”或“×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。  (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。  (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。  解析：(1)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，调节欧姆调零旋钮，即调节T，使指针指在0 Ω处。 (3)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)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。 答案：(1)×100　(2)T　(3)1 100 (4)×100　 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。  (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。  (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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析：(1)电路中表笔Ⅰ与内部电源的正极连接，可知应为黑表笔。 (3)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)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。 答案：(1)黑　(3)1.0　C　1 500　(4)等大　理由见解析 关键点(二) 多用电表不同挡位的灵活应用 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。 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 [题点训练] 1.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 (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。  (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。  (3)下列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 解析：(1)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，指针如题图2所示，则读数为21.0 V。 (3)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。 答案： (1)A　(2)21.0　(3)B 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；  (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； (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)。  解析：(1)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)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)根据欧姆定律可得RV=，整理得U1=U=kU，解得RV=。 答案：(1)DCAB　×100　1 600　(2)见解析图　(3) 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 (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： 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 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。  (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”)。  解析：(1)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)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)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”。 答案：(1)B　(2)电阻、二极管　电路连接见解析图 (3)C　×1 k 36 / 78 $