10.4 多用表(高效培优·讲义)物理沪科版必修第三册

2026-09-04
| 2份
| 54页
| 48人阅读
| 1人下载
精品
未命名店铺
进店逛逛

摘要:

本讲义聚焦“多用表”核心知识点,前承闭合电路欧姆定律与电表改装原理,后启复杂电路测量应用。系统梳理欧姆表原理、多用电表结构功能、电压电流电阻测量规范及二极管单向导电性,构建完整电学实验知识支架。 该资料以“目标-精研-避坑-真题-练习”五维设计为特色,通过实验操作指导(如二极管正反向电阻测量)培养科学探究能力,结合真题演练(如废水电阻率测量)深化科学思维,助力教师课中高效教学,学生课后精准查漏补缺。

内容正文:

10.4 多用表 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 多用表 考点02 多用表测电学量 03 避坑指南·解题通法 角度01 测量二极管的正反向电阻 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.了解多用电表的表盘及测量功能,了解数字式多用电表的特点。 2.了解二极管的单向导电性。 1.通过观察,了解多用电表的表盘及测量功能,会根据需要正确选择挡位 2.通过实验操作,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻,了解二极管的单向导电性。 考点01 多用表 欧姆表 1.原理 依据闭合电路的欧姆定律,它由电流表改装而成。 2.内部构造 由表头、电源和可变电阻三部分组成。 3.测量原理 如图所示,当红、黑表笔接入被测电阻Rx时,通过表头的电流I=。改变Rx,电流I随着改变,每个Rx值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时,调节滑动变阻器使电流表达到满偏,此时有Ig=,若外加电阻Rx=R+Rg+r时,电流为I==Ig,此时电流表指针在刻度盘的中央,该电阻叫 中值电阻 。 多用电表 1.用途 共用一个表头,可分别测量电压、电流、电阻等物理量。 2.外形构造如图所示,选择开关周围有不同的测量功能区域及量程,选择开关旋到不同的位置,多用电表内对应的仪表电路被接通,就相当于对应的仪表。在不使用时,应把选择开关旋转到 OFF挡 或 交流电压最高挡 。 多用电表的使用 1.测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。 (2)将多用电表并联在待测电阻两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔高。 (3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值。 2.测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程。 (2)将被测电路导线断开一端,把多用电表串联在电路中。 (3)读数时,要认清刻度盘上的最小刻度。 注意:电流应从红表笔流入多用电表。 3.测电阻 (1)要将选择开关扳到欧姆挡上,此时红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极。选好倍率后,先欧姆调零,然后测量。测量完毕,应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。 (2)用多用电表测电压、测电流及测电阻时,电流都是从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表。 类型一 多用电表的结构和使用方法 【深化点拨】 用多用电表测电压、电流、电阻和二极管的特点及其电阻的测量 使用多用电表前应先进行机械调零:若一开始指针不正对电流的零刻度,应用小螺丝刀调节多用电表的指针定位螺丝,使指针正对零刻度。最简单的多用电表原理图,如图所示,当单刀多掷开关接通1时,可作为电流表使用,接通2时,可作为欧姆表使用,接通3时,可作为电压表使用。 1.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,如图甲所示为电表的电路图。已知选用的电流表内阻,满偏电流,电池的电动势,当选择开关接3时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图上排刻度线的中间刻度,由于粗心,上排刻度线对应数据没有标出。若指针在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为______mA;选择开关接3时其读数为______V;C点的读数为______。 2.用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量: (1)旋动部件________(选填“K”“S”“T”),使指针对准电流的“0”刻线。 (2)将K旋转到电阻挡“×10”的位置。 (3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件________(选填“K”“S”“T”),使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”)。 (4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,应该将K旋转到________(填“×1”或“×100”)挡的位置,并重新进行欧姆调零,再对电阻进行测量得到指针如上图位置,读出电阻为________。 3.如图为多用电表的原理示意图,其中电流表的满偏电流为,内阻,调零电阻的最大值,电池电动势,内阻。虚线框中为选择开关,下列说法正确的是(     ) A.表笔为红表笔 B.当接触点1时,多用电表处于测量电压的挡位 C.若电压表的量程为,则的阻值为 D.测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,则待测阻值为 考点02 多用电表测电学量  1.多用电表测电流和电压 ●重难解读 测量量 比较项 用多用电表测量小灯泡的电压 用多用电表测量小灯泡的电流 示意图 步骤 (1)将多用电表的选择开关旋至直流电压挡,其量程应大于小灯泡两端电压的估计值。 (2)用两表笔分别接触灯泡两端的接线柱,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔的高。 (3)根据表盘上相关量程的直流电压标度读数 (1)将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,其量程应大于通过灯泡电流的估计值。 (2)把多用表串联在刚才卸开的电路中,注意电流应从红表笔流入电表。 (3)闭合开关,根据表盘上相应量程的直流电流刻度读数 在测量小灯泡的直流电压或电流时,量程选择要适当,以使表针在测量范围内偏转得尽量大一些,这样测量结果会比较准确。 【深化点拨】 (1)选挡首先根据估测电阻的大小选择合适的挡位,使测量时表针在刻度盘的中间区域,选择挡位时通常按大量程挡向小量程挡顺序选择。 (2)电阻调零:两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指到“0 Ω”处。 (3)测量:测量时被测电阻要跟电源及其他元件断开,且不要用手接触表笔的金属杆。 (4)读数:要用刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍数即得到待测电阻的阻值。 (5)测量完成后将选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上,以切断内部电源。 4.某学习小组欲研究当地某工厂废水的电阻率,用玻璃管装满水两端装上导电电极,可提供的实验器材如下: (1)用螺旋测微器测得玻璃管直径________mm;用游标卡尺测得玻璃管的长度________mm。 (2)用多用电表粗测废水的阻值。选择×100倍率的欧姆挡,测其电阻发现指针偏转太小;故进行以下操作选择________倍率(×10或×1k)的欧姆挡,将两表笔短接,调节旋钮,使指针指在“”处。将两表笔与电阻连接,测量的示数如图中指针在b位置,则其电阻为________。 为了进一步比较精确测量出废水的电阻率,该小组利用以下仪器进一步实验。 A.电池组:电动势为15V,内阻可不计 B.电压表::量程为,内阻约为; C.电压表::量程为,内阻约为; D.电流表::量程为,内阻约为; E.电流表::量程为,内阻约为; F.滑动变阻器:(阻值范围、允许通过最大电流为2A) G.滑动变阻器:(阻值范围、允许通过最大电流为1A) H.开关S,导线若干 在尽量提高测量精度的情况下,请回答下列问题: (3)电压表应选择________,电流表应选择________滑动变阻器选________。(填代号) (4)电流表应接成________(“内接”或“外接”)。滑动变阻器应接成________(“限流式”或“分压式”)。 (5)请在方框内画出实验电路图,并用笔画线代替导线将实物图连接成完整电路。 (6)闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应移到________端(填“e”或“f”)。 (7)调节滑动变阻器得到电压为U、电流为I,则测得废水的电阻率为________(用U,I,d,L表示)。 5.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E、是电池;、、、是固定电阻,、是可变电阻;表头G的满偏电流为,内阻为。该多用电表有6个挡位:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆挡和挡。 (1)当S调到________时电流表量程较大(在1、2、3、4、5、6中选填)。图中________(填A或B)是红表笔。 (2)关于、的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。 A.在使用多用电表之前,调整、使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整或使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时,调整、使用电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据给出的条件可得________,________。 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为________。 6.某同学为测量某电阻的阻值。 (1)先用多用电表进行初步测量,在已经正确完成所有准备后,该同学先选择了电阻“×100”挡,接入电阻后发现指针的偏转角度过大,现该同学准备选择电阻__________“×10”、“×1000”)挡完成测量,在选择挡位后必须进行__________(填“欧姆”或“机械”)调零; (2)实验操作步骤(1)完成后,多用电表的示数如图甲所示。则该待测电阻的阻值为__________Ω; (3)为更精确地测量该电阻的阻值,将使用下列器材进行进一步实验 A.电源E(电动势为12V) B.电压表(0~15V,内阻约3kΩ) C.电流表(0~100mA,内阻为10Ω) D.滑动变阻器R1(0~200Ω,3A); E.滑动变阻器R2(0~600Ω,0.1A) F.开关S和导线若干。 为减小测量误差和便于调节,在实验中,滑动变阻器应选用__________(选填“R1”或“R2”)连接电路时实验电路应采用图中的__________(选填“乙”或“丙”)。 (4)按正确的电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,此时电压表示数为11V,电流表示数为70mA,则该电阻阻值为__________Ω。(结果保留三位有效数字) 测量二极管的正反向电阻 1.二极管的单向导电性:如右图所示,二极管的特点是电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大。 2.用多用电表测电压、电流或电阻时,电流的流向特点 多用电表的“+”插孔插红表笔,“-”插孔插黑表笔。当用于测量电压或电流时,“+”插孔相当于电表的“+”接线柱,“-”插孔相当于电表的“-”接线柱,所以红表笔接触点的电势都比黑表笔高,电流从红表笔流入,从黑表笔流出;当用作欧姆表时,“+”(或红表笔)接线柱与内部电源的负极相连,而“-”接线柱(或黑表笔)与内部电源的正极相连,因此多用电表接入测量电路后电流仍是从红表笔流入,从黑表笔流出。 3.测正向电阻:用多用电表的欧姆挡,量程拨到“×10”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行欧姆调零后,让黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极,如图甲所示,指针稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R1。 4.测反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“×1 k”)变换挡位之后,再次欧姆调零后,让黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,如图乙所示,指针稳定后读取示数乘以倍率求出反向电阻R2。 角度01 测量二极管的正反向电阻 1.(多选)多用电表使用中,将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,用该表测直流电压、测电阻器电阻或测二极管的正反向电阻时,下列说法正确的是(     ) A.测电压时,电流从红表笔流入多用电表,测电阻时,电流从红表笔流出多用电表 B.测电压时,电流从红表笔流出多用电表,测电阻时,电流从红表笔流入多用电表 C.选择欧姆挡“×10”挡并调零后,将两表笔与待测电阻相连,发现电表指针偏转角度太小,则应换用“×100”挡,调零后再测 D.选择欧姆挡的适当挡位并调零后,将红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,可以测得二极管的反向电阻 2.有一黑盒,盒内电路不能看见,盒外有A,B,C三个接线柱,如图所示,已知盒内是由两个晶体二极管组成的电路,用欧姆表测量三个接线柱间的电阻,得如下读数,画出盒内电路。(设二极管正向电阻为0) 红笔触点 A A B B C C 黑笔触点 B C A C A B 表头读数 0 0 3.(多选)在使用多用电表的欧姆挡时,下列现象与事实相符合的是(     ) A.正确测量某二极管时,发现阻值约为几十欧,则此时黑表笔接的是二极管的正极 B.正确测量某二极管时,发现阻值约为几十欧,则此时黑表笔接的是二极管的负极 C.用多用电表测量标有“220V,100W”字样的白炽灯泡的电阻时,测量值小于 D.红、黑表笔分别接原来不带电的电容器的负极和正极时,指针先偏转一定角度然后缓慢回到“”位置 【例1】(2025·湖南)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 (1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。 (2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约 ,电流表量程,内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。 (3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率__________(用R、a、b、c表示)。 (4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。 (5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。 (6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。 【变式1-1】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的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是的电阻。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“”位置。      ②把选择开关旋转到“”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 (2)若将一个内阻为、满偏电流为的表头改装为量程的电压表,需要_________(填“串联”或“并联”)一个_________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、一个电阻及一个电阻()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,电阻处于_________之间。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”) 【变式1-2】某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”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,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流,内阻,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。 (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,此时欧姆表处于“”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。 (2)用该欧姆表对阻值为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“”或“”)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___________。 (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()接在两表笔间,接着闭合、断开,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时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为);当电阻箱的阻值调为时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为___________。(结果保留2位有效数字) 【变式1-3】在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中, (1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时,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””或“”)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_________(选填“正极”或“负极”)。        (2)图(A)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(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接_________接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I=__________mA (3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是__________元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在_________V范围。 ⚡基础速刷 1.如图所示,E为电源,、为电阻,S为开关。现用多用电表测量流过电阻的电流,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 2.下列关于欧姆表的使用和操作不正确的是(     ) A.若操作步骤规范,欧姆挡及指针位置如图甲、乙所示,则测量阻值为160 Ω B.用多用电表测量电阻R时,若红表笔插入正(+)孔,则电流从红表笔流入 C.欧姆表欧姆调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度极小,为了把电阻测得更准一些,应换用“×1”挡,重新调零后再测量 D.若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管,结果如图丙所示,由图丙可知该二极管的正极为A端 3.多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是(     ) A.用多用电表欧姆挡测量电路中的某个电阻,不需要把该电阻与其他电路断开 B.若该读数是选用电阻挡“×10”的倍率得到的,则应该更换“”倍率,欧姆调零后再次进行测量 C.多用电表欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为 D.测直流电流时,应让红表笔接外电路的负极,黑表笔接外电路正极 4.图甲是多用电表中欧姆表的内部结构,其中电流表G(满偏电流,内阻),电源电动势,内阻。下列说法正确的是(  ) A.使用该欧姆表时,应将红表笔插入B孔 B.欧姆调零时,接入电路的阻值为 C.将待测电阻接入A、B间,此时G的示数如图乙所示,则为 D.该欧姆表能精确测量一个阻值为2600Ω的固定电阻。 5.如图为一简易电阻表的原理示意图,其中电流表的满偏电流,内阻,可变电阻的最大阻值为,电池电动势。按正确使用方法测量电阻的阻值时,指针偏转到2mA处,可知该电阻的阻值为(     ) A. B. C. D. 6.如图所示为多用电表欧姆挡的内部电路,、为表笔插孔,下列说法正确的是(   ) A.孔插红表笔 B.更换倍率测量电阻时,没必要重新进行欧姆调零 C.用“”挡测量时,若指针指在表盘右端零刻度线附近,应换用“”挡 D.要测量电路中某电阻的阻值,必须将该电阻与其他元件断开 7.如图1所示是电表改装的原理图,已知表头的内阻为500Ω,满偏电流为,改装后的电压表量程为1V,电流表量程为0.12mA;如图2所示是多用电表的两种不同连接方式,则下列说法正确的是(  ) A.如图1,当K接1时,为电流表的改装原理图, B.如图1,当K接2时,为电压表的改装原理图, C.如图2,当测量二极管的正向电阻时,应选择乙图的连接方式 D.如图2,当测量二极管两极间正向电压时,应选择甲图的连接方式 8.关于多用电表的使用,下列说法正确的有(  )   A.甲图中用多用电表直流电流挡测量的是电源的路端电压,表笔接法正确 B.甲图中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压,表笔接法正确 C.乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的正向电阻 D.乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的反向电阻 9.如图是一个将电流表G改装成欧姆表的原理图。把欧姆表调零后测量一个阻值为R=10Ω的电阻时,指针偏转至满刻度的处,现接着用此表测量一个电阻Rx,欧姆表指针偏转至满刻度的处,则电阻Rx的阻值为(  ) A.3.3Ω B.20Ω C.30Ω D.60Ω 10.图甲是多用电表内部结构示意图,图乙是刻度盘,通过选择开关分别与1、2、3、4,5、6相连,以改变电路结构,分别成为电流表,电压表和电阻表,下列说法正确的是(  ) A.A是黑表笔、B是红表笔 B.作电流表时1比2量程大,作电压表时6比5量程小 C.如图乙指针所示,若选电阻挡,则读数为;若选直流电压挡,则读数为 D.当选择开关与3或4相连时是电阻表,测电阻之前需欧姆调零,测电阻换挡要重新欧姆调零 🚀能力跃升 11.(多选)用多用电表粗测一电阻的阻值,第一次用“”挡测量示数如图甲所示,为了较准确的测量结果进行了第二次测量,示数如图乙所示,下列说法正确的是(  ) A.第二次换用“”的挡位进行欧姆调零后测量 B.第二次换用“”的挡位进行欧姆调零后测量 C.图乙的示数为 D.测量电阻时,应让多用电表的红表笔接内部电池的正极 12.(多选)如图所示为多用电表电阻挡的内部电路、、为表笔插孔、下列说法中错误的是(  ) A.孔插红表笔 B.可用定值电阻代替 C.测量时发现指针偏转角度过大,则必须增大倍率、重新欧姆调零后再进行测量 D.使用多用电表的电阻挡测量电阻时,一定要用双手捏紧两表笔的金属杆 13.实验小组用多用电表和伏安法测某电阻的阻值。 (1)首先用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值,规范操作选用“×10”挡测量,指针偏转位置如图甲所示,则欧姆挡示数______Ω; (2)为了更准确地测量该电阻的阻值,有以下实验器材可供选择: A.电流表A1(量程为0∼15mA,内阻约为2Ω) B.电流表A2(量程为0∼3mA,内阻) C.定值电阻 D.定值电阻 E.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为200mA) F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为50mA) G.蓄电池(电动势为3V,内阻很小) H.开关S (3)选择电流表A2串联定值电阻______(选填“”或“”)可以改装为一个量程为0~3V的电压表; (4)滑动变阻器应选择______(选填“”或“”); (5)设计了如图乙和丙所示的两个电路,为了尽可能提高实验测量精度,最合理的电路是______(选填“乙”或“丙”); (6)该同学在某次实验过程中测得电流表A1的示数为,电流表A2的示数为,则该电阻表达式______(用题中所给物理量符号表示)。 14.人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。 (1)该同学先利用如图(a)所示的多用电表粗测人体电阻,下列关于多用电表欧姆挡的使用说法正确的是(  )。 A.测量电阻前,不需要进行欧姆调零 B.更换欧姆挡倍率后,必须重新进行欧姆调零 C.测量结束后,选择开关应置于欧姆挡最高倍率处 (2)该同学设计电路更精确地测量人体电阻,已知人体电阻大约为。实验室提供的器材如下: 电压表(量程,内阻) 电压表(量程,内阻) 电流表(量程,内阻) 滑动变阻器(额定电流,最大阻值) 电源(电动势,内阻不计)开关,导线若干,请完成下列实验步骤: ①为使待测人体电阻两端电压可以从零开始连续调节,本实验图(b)中开关应_________(选填“断开”或“闭合”)。 ②为了更精确地测量人体电阻,请你选择合适的电表,其中表1为_________,表2为_________。(选填,或) ③选择合适的电表,按要求进行实验。若选择的电表为,或,相应的电表测量值分别记为、和,则测得的人体电阻__________。(用本题给出的物理量符号表达) 15.为了测量一精密金属丝的电阻率: (1)先用多用电表挡粗测其电阻为_____,然后用螺旋测微器测其直径为_____,游标卡尺测其长度是_____。 (2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下: A.电压表(量程,内阻约为)        B.电压表(量程,内阻约为) C.电流表(量程,内阻约为)        D.电流表(量程,内阻约为) E.滑动变阻器                F.滑动变阻器 G.输出电压为的直流稳压电源                H.开关,导线若干 为了提高测量的准确度,则电压表应选_____,电流表应选_____,滑动变阻器应选_____。(均填器材前面的字母) (3)下列给出的测量电路中,最合适的电路是_____ A. B. C. D. (4)如果金属丝直径为,长度为,所测电压为,电流为,写出电阻率的表达式_____(用所给字母表示) 2 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $ 10.4 多用表 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 多用表 考点02 多用表测电学量 03 避坑指南·解题通法 角度01 测量二极管的正反向电阻 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.了解多用电表的表盘及测量功能,了解数字式多用电表的特点。 2.了解二极管的单向导电性。 1.通过观察,了解多用电表的表盘及测量功能,会根据需要正确选择挡位 2.通过实验操作,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻,了解二极管的单向导电性。 考点01 多用表 欧姆表 1.原理 依据闭合电路的欧姆定律,它由电流表改装而成。 2.内部构造 由表头、电源和可变电阻三部分组成。 3.测量原理 如图所示,当红、黑表笔接入被测电阻Rx时,通过表头的电流I=。改变Rx,电流I随着改变,每个Rx值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时,调节滑动变阻器使电流表达到满偏,此时有Ig=,若外加电阻Rx=R+Rg+r时,电流为I==Ig,此时电流表指针在刻度盘的中央,该电阻叫 中值电阻 。 多用电表 1.用途 共用一个表头,可分别测量电压、电流、电阻等物理量。 2.外形构造如图所示,选择开关周围有不同的测量功能区域及量程,选择开关旋到不同的位置,多用电表内对应的仪表电路被接通,就相当于对应的仪表。在不使用时,应把选择开关旋转到 OFF挡 或 交流电压最高挡 。 多用电表的使用 1.测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。 (2)将多用电表并联在待测电阻两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔高。 (3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值。 2.测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程。 (2)将被测电路导线断开一端,把多用电表串联在电路中。 (3)读数时,要认清刻度盘上的最小刻度。 注意:电流应从红表笔流入多用电表。 3.测电阻 (1)要将选择开关扳到欧姆挡上,此时红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极。选好倍率后,先欧姆调零,然后测量。测量完毕,应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。 (2)用多用电表测电压、测电流及测电阻时,电流都是从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表。 类型一 多用电表的结构和使用方法 【深化点拨】 用多用电表测电压、电流、电阻和二极管的特点及其电阻的测量 使用多用电表前应先进行机械调零:若一开始指针不正对电流的零刻度,应用小螺丝刀调节多用电表的指针定位螺丝,使指针正对零刻度。最简单的多用电表原理图,如图所示,当单刀多掷开关接通1时,可作为电流表使用,接通2时,可作为欧姆表使用,接通3时,可作为电压表使用。 1.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,如图甲所示为电表的电路图。已知选用的电流表内阻,满偏电流,电池的电动势,当选择开关接3时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图上排刻度线的中间刻度,由于粗心,上排刻度线对应数据没有标出。若指针在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为______mA;选择开关接3时其读数为______V;C点的读数为______。 【答案】 6.9 173/172.5 150 【详解】[1]选择开关接1时测电流,其最小分度为0.2mA,采用估读,示数为6.9mA; [2]选择开关接3时测电压,其最小分度为5V,一般采用估读,其示数为173V,也可采用估读,其示数为172.5V; [3]C处电阻为中值电阻,等于电表内阻,即。 2.用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量: (1)旋动部件________(选填“K”“S”“T”),使指针对准电流的“0”刻线。 (2)将K旋转到电阻挡“×10”的位置。 (3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件________(选填“K”“S”“T”),使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”)。 (4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,应该将K旋转到________(填“×1”或“×100”)挡的位置,并重新进行欧姆调零,再对电阻进行测量得到指针如上图位置,读出电阻为________。 【答案】 S T 0刻线 ×1 11.0/11 【详解】[1]旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻线。这是机械调零,调节电表指针的初始位置。 [2][3]将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的“0刻线”。这是欧姆调零,每次更换电阻挡后都要进行,以消除表内电池内阻等的影响。 [4]指针偏转角度过大,说明所选倍率“×10”太大,导致读数靠近表盘右端低阻区,误差较大,应换用小倍率“×1”。 [5]指针在“11”刻度处,倍率为×1,因此电阻为 3.如图为多用电表的原理示意图,其中电流表的满偏电流为,内阻,调零电阻的最大值,电池电动势,内阻。虚线框中为选择开关,下列说法正确的是(     ) A.表笔为红表笔 B.当接触点1时,多用电表处于测量电压的挡位 C.若电压表的量程为,则的阻值为 D.测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,则待测阻值为 【答案】D 【详解】A.多用电表内部电源的负极接红表笔,可知表笔为红表笔,故A错误; B.当接触点1时,电流表和并联,多用电表处于测量电流的挡位,故B错误; C.若电压表的量程为,有 解得,故C错误; D.电流表的满偏电流为,内阻,改装电流表的量程为 测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,待测阻值为中值电阻,故D正确。 故选D。 考点02 多用电表测电学量  1.多用电表测电流和电压 ●重难解读 测量量 比较项 用多用电表测量小灯泡的电压 用多用电表测量小灯泡的电流 示意图 步骤 (1)将多用电表的选择开关旋至直流电压挡,其量程应大于小灯泡两端电压的估计值。 (2)用两表笔分别接触灯泡两端的接线柱,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔的高。 (3)根据表盘上相关量程的直流电压标度读数 (1)将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,其量程应大于通过灯泡电流的估计值。 (2)把多用表串联在刚才卸开的电路中,注意电流应从红表笔流入电表。 (3)闭合开关,根据表盘上相应量程的直流电流刻度读数 在测量小灯泡的直流电压或电流时,量程选择要适当,以使表针在测量范围内偏转得尽量大一些,这样测量结果会比较准确。 【深化点拨】 (1)选挡首先根据估测电阻的大小选择合适的挡位,使测量时表针在刻度盘的中间区域,选择挡位时通常按大量程挡向小量程挡顺序选择。 (2)电阻调零:两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指到“0 Ω”处。 (3)测量:测量时被测电阻要跟电源及其他元件断开,且不要用手接触表笔的金属杆。 (4)读数:要用刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍数即得到待测电阻的阻值。 (5)测量完成后将选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上,以切断内部电源。 4.某学习小组欲研究当地某工厂废水的电阻率,用玻璃管装满水两端装上导电电极,可提供的实验器材如下: (1)用螺旋测微器测得玻璃管直径________mm;用游标卡尺测得玻璃管的长度________mm。 (2)用多用电表粗测废水的阻值。选择×100倍率的欧姆挡,测其电阻发现指针偏转太小;故进行以下操作选择________倍率(×10或×1k)的欧姆挡,将两表笔短接,调节旋钮,使指针指在“”处。将两表笔与电阻连接,测量的示数如图中指针在b位置,则其电阻为________。 为了进一步比较精确测量出废水的电阻率,该小组利用以下仪器进一步实验。 A.电池组:电动势为15V,内阻可不计 B.电压表::量程为,内阻约为; C.电压表::量程为,内阻约为; D.电流表::量程为,内阻约为; E.电流表::量程为,内阻约为; F.滑动变阻器:(阻值范围、允许通过最大电流为2A) G.滑动变阻器:(阻值范围、允许通过最大电流为1A) H.开关S,导线若干 在尽量提高测量精度的情况下,请回答下列问题: (3)电压表应选择________,电流表应选择________滑动变阻器选________。(填代号) (4)电流表应接成________(“内接”或“外接”)。滑动变阻器应接成________(“限流式”或“分压式”)。 (5)请在方框内画出实验电路图,并用笔画线代替导线将实物图连接成完整电路。 (6)闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应移到________端(填“e”或“f”)。 (7)调节滑动变阻器得到电压为U、电流为I,则测得废水的电阻率为________(用U,I,d,L表示)。 【答案】(1) 5.695 11.4 (2) 1k 15000 (3) C E F (4) 内接 分压 (5) (6)e (7) 【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm,玻璃管直径 [2]10分度游标卡尺的精确度为0.1mm,玻璃管的长度; (2)[1][2]用多用电表×100倍率的欧姆挡粗测废水的阻值时,发现指针偏转太小,说明欧姆表指针对应的示数过大,倍率挡选择过低,应该选择“1k”倍率的欧姆挡;其电阻为。 (3)[1]由于电动势为15V,因此电压表选择C; [2]根据闭合电路欧姆定律,电路中的最大电流 因此电流表选择E; [3]为了尽量提高测量精度,滑动变阻器采用分压式接法,因此滑动变阻器选F。 (4)[1][2]由于 因此电流表应接成内接法;滑动变阻器应接成分压式接法。 (5)电流表应接成内接法,滑动变阻器应接成分压式接法,如图所示: (6)为了保证电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应移到e端; (7)根据欧姆定律,待测电阻 根据电阻定律 废水的电阻率为 5.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E、是电池;、、、是固定电阻,、是可变电阻;表头G的满偏电流为,内阻为。该多用电表有6个挡位:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆挡和挡。 (1)当S调到________时电流表量程较大(在1、2、3、4、5、6中选填)。图中________(填A或B)是红表笔。 (2)关于、的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。 A.在使用多用电表之前,调整、使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整或使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时,调整、使用电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据给出的条件可得________,________。 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为________。 【答案】(1) 1 A (2)B (3) 160 880 (4)1.75mA 【详解】(1)[1]根据电流表的改装原理,可知与表头G并联的电阻越小,流过电阻的电流越大,则电阻的分流作用越大,则干路中的总电流越大,量程越大,则由图甲可知当S调到1时电流表量程较大; [2]根据“红进黑出”的原理,可知A是红表笔; (2)AB.、是欧姆挡的调零电阻,则其作用是使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整、使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置,故A错误,B正确; C.使用电流挡时,是使用机械调零,与、无关,不需要调整、,故C错误。 故选B。 (3)[1]若B端接2,与表头G并联的电阻较大,流过电阻的电流越小,则电阻的分流作用较小,则干路中的总电流较小,则量程较小,即为直流电流1mA挡,根据改装原理有 解得 [2]当B端与“5”相连时,根据电压改装原理,可知此时为直流电压1V,则有 解得 (4)若此时B端是与“1”相连,即为直流电流2.5mA挡,则此时多用电表读数为1.75mA。 6.某同学为测量某电阻的阻值。 (1)先用多用电表进行初步测量,在已经正确完成所有准备后,该同学先选择了电阻“×100”挡,接入电阻后发现指针的偏转角度过大,现该同学准备选择电阻__________“×10”、“×1000”)挡完成测量,在选择挡位后必须进行__________(填“欧姆”或“机械”)调零; (2)实验操作步骤(1)完成后,多用电表的示数如图甲所示。则该待测电阻的阻值为__________Ω; (3)为更精确地测量该电阻的阻值,将使用下列器材进行进一步实验 A.电源E(电动势为12V) B.电压表(0~15V,内阻约3kΩ) C.电流表(0~100mA,内阻为10Ω) D.滑动变阻器R1(0~200Ω,3A); E.滑动变阻器R2(0~600Ω,0.1A) F.开关S和导线若干。 为减小测量误差和便于调节,在实验中,滑动变阻器应选用__________(选填“R1”或“R2”)连接电路时实验电路应采用图中的__________(选填“乙”或“丙”)。 (4)按正确的电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,此时电压表示数为11V,电流表示数为70mA,则该电阻阻值为__________Ω。(结果保留三位有效数字) 【答案】(1) ×10 欧姆 (2)150 (3) R1 丙 (4)147 【详解】(1)[1][2]该同学先选择了电阻“×100”挡,接入电阻后发现指针的偏转角度过大,即量程选择过大,现该同学准备选择电阻×10挡,完成测量,在选择挡位后必须进行欧姆调零。 (2)由图可知,待测电阻的阻值为 (3)[1]电路中最大电流约为 电流表量程为100mA,结合方便调节可知,滑动变阻器应选用R1 [2]由于电流表内阻已知,则电流表应内接,这样可消除电表内阻的影响,所以连接电路时实验电路应采用图中的丙图; (4)电阻阻值为 测量二极管的正反向电阻 1.二极管的单向导电性:如右图所示,二极管的特点是电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大。 2.用多用电表测电压、电流或电阻时,电流的流向特点 多用电表的“+”插孔插红表笔,“-”插孔插黑表笔。当用于测量电压或电流时,“+”插孔相当于电表的“+”接线柱,“-”插孔相当于电表的“-”接线柱,所以红表笔接触点的电势都比黑表笔高,电流从红表笔流入,从黑表笔流出;当用作欧姆表时,“+”(或红表笔)接线柱与内部电源的负极相连,而“-”接线柱(或黑表笔)与内部电源的正极相连,因此多用电表接入测量电路后电流仍是从红表笔流入,从黑表笔流出。 3.测正向电阻:用多用电表的欧姆挡,量程拨到“×10”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行欧姆调零后,让黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极,如图甲所示,指针稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R1。 4.测反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“×1 k”)变换挡位之后,再次欧姆调零后,让黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,如图乙所示,指针稳定后读取示数乘以倍率求出反向电阻R2。 角度01 测量二极管的正反向电阻 1.(多选)多用电表使用中,将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,用该表测直流电压、测电阻器电阻或测二极管的正反向电阻时,下列说法正确的是(     ) A.测电压时,电流从红表笔流入多用电表,测电阻时,电流从红表笔流出多用电表 B.测电压时,电流从红表笔流出多用电表,测电阻时,电流从红表笔流入多用电表 C.选择欧姆挡“×10”挡并调零后,将两表笔与待测电阻相连,发现电表指针偏转角度太小,则应换用“×100”挡,调零后再测 D.选择欧姆挡的适当挡位并调零后,将红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,可以测得二极管的反向电阻 【答案】CD 【详解】AB.无论是测电压,还是测电阻,电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出,故选项AB错误。 C.选择欧姆挡“×10”挡并调零后,将两表笔与待测电阻相连,发现电表指针偏转角度太小,说明待测电阻较大,应换用“×100”挡,调零后再测,故选项C正确。 D.因黑表笔接内部电源的正极,则选择欧姆挡的适当挡位并调零后,将黑表笔接二极管的正极,红表笔接二极管的负极,可以测得二极管的正向电阻;将红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,可以测得二极管的反向电阻,故选项D正确。 故选CD。 2.有一黑盒,盒内电路不能看见,盒外有A,B,C三个接线柱,如图所示,已知盒内是由两个晶体二极管组成的电路,用欧姆表测量三个接线柱间的电阻,得如下读数,画出盒内电路。(设二极管正向电阻为0) 红笔触点 A A B B C C 黑笔触点 B C A C A B 表头读数 0 0 【答案】 【详解】先明确欧姆表的特性:欧姆表内部自带电源,黑表笔接内部电源的正极,红表笔接内部电源的负极;晶体二极管正向导通(题目设定正向电阻为0)、反向截止(电阻为无穷大),只有二极管正极接高电势、负极接低电势时才会导通。 红笔接B、黑笔接A时电阻为0:说明电流从黑笔(高电势A)流向红笔(低电势B)的路径导通,对应二极管正极接A、负极接B;该方向反向时(红笔A、黑笔B)电阻为无穷大,完全符合二极管单向导电性。 红笔接C、黑笔接A时电阻为0:说明电流从黑笔(高电势A)流向红笔(低电势C)的路径导通,对应二极管正极接A、负极接C;反向时(红笔A、黑笔C)电阻为无穷大,也符合二极管特性。 其余测量组合电阻均为无穷大:验证了B、C之间没有正向导通路径,两个二极管仅共用A点,分别独立连接A和B、A和C,完全匹配所有测量结果。 3.(多选)在使用多用电表的欧姆挡时,下列现象与事实相符合的是(     ) A.正确测量某二极管时,发现阻值约为几十欧,则此时黑表笔接的是二极管的正极 B.正确测量某二极管时,发现阻值约为几十欧,则此时黑表笔接的是二极管的负极 C.用多用电表测量标有“220V,100W”字样的白炽灯泡的电阻时,测量值小于 D.红、黑表笔分别接原来不带电的电容器的负极和正极时,指针先偏转一定角度然后缓慢回到“”位置 【答案】ACD 【详解】AB.测量二极管时,发现阻值约为几十欧,即电阻较小,二极管接的是正向电压,由于多用电表的黑表笔连接内部电源的正极,所以黑表笔接的是二极管的正极,故A正确,B错误; C.用多用电表测量标有“220V 100W”字样的白炽灯泡的电阻时,灯泡处于常温状态,由灯泡的伏安特性曲线知灯泡的常温电阻远小于正常工作时电阻,故C正确; D.红、黑表笔分别接电容器的负极和正极的瞬间,多用电表内部电源给电容器充电,有短暂的充电电流,稳定后断路,故D正确。 故选 ACD。 【例1】(2025·湖南)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 (1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。 (2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约 ,电流表量程,内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。 (3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率__________(用R、a、b、c表示)。 (4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。 (5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。 (6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】 8000 大于 【详解】(1)[1]多用电表选择开关旋转到“ ”挡,故根据图1可知读数为; (2)[2]长方体导电水泥块样品的电阻,故采用电流表内接法;实验中要求滑动变阻器采用分压接法,故连接实物图如图 (3)[3]根据电阻定律 可知 (5)[4]根据图3可知压力越大电阻率越小,即电阻越小;回路中电流增加,电压增加,电压减小,而报警器在两端电压大于或等于 时启动,故应将报警器并联在两端; (6)[5]电源电动势E减小,要使报警器启动,即两端电压要仍为3V,根据串联分压有 可知E减小需要R1更小,又因为F越大R1越小,可知F1需要大于F0。 【变式1-1】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的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是的电阻。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“”位置。      ②把选择开关旋转到“”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 (2)若将一个内阻为、满偏电流为的表头改装为量程的电压表,需要_________(填“串联”或“并联”)一个_________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、一个电阻及一个电阻()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,电阻处于_________之间。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”) 【答案】(1)B (2) 串联 (3) 2和3 1和4 1和2 【详解】(1)要测量一个阻值约为的电阻,需要选择电阻“”挡,即把选择开关旋转到“”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。 故选B。 (2)[1][2]将表头改装为电压表需要串联一个电阻,串联电阻的阻值为 (3)[1][2][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,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,3和4之间电阻为。 【变式1-2】某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”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,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流,内阻,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。 (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,此时欧姆表处于“”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。 (2)用该欧姆表对阻值为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“”或“”)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___________。 (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()接在两表笔间,接着闭合、断开,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时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为);当电阻箱的阻值调为时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为___________。(结果保留2位有效数字) 【答案】(1) 短接 0 (2) 160/160.0 (3)2.8 【详解】(1)[1][2]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,此时欧姆表处于“”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)[1]用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的挡; [2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 (3)根据闭合电路欧姆定律, 代入数据, 联立可得, 【变式1-3】在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中, (1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时,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””或“”)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_________(选填“正极”或“负极”)。        (2)图(A)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(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接_________接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I=__________mA (3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是__________元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在_________V范围。 【答案】(1) ×1k 负极 (2) a d 45.0 (3) 非线性 1.9-2.5 【详解】(1)[1][2]指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。 (2)[1][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a;根据图C可知电压表选取量程,故Q接d; [3]多用电表量程为50 mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为 (3)[1][2]根据图像可知I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。 ⚡基础速刷 1.如图所示,E为电源,、为电阻,S为开关。现用多用电表测量流过电阻的电流,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 【答案】C 【详解】电流表应串联在电路中,故应将S断开,将多用电表的两个表笔接入电路时应遵循“红入黑出”的原则,所以红表笔接在a处,黑表笔接在b处。 故选C。 2.下列关于欧姆表的使用和操作不正确的是(     ) A.若操作步骤规范,欧姆挡及指针位置如图甲、乙所示,则测量阻值为160 Ω B.用多用电表测量电阻R时,若红表笔插入正(+)孔,则电流从红表笔流入 C.欧姆表欧姆调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度极小,为了把电阻测得更准一些,应换用“×1”挡,重新调零后再测量 D.若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管,结果如图丙所示,由图丙可知该二极管的正极为A端 【答案】C 【详解】A.如图甲所示选择开关旋转到欧姆挡倍率“×10”的位置,如图乙所示,指针指到,故测量阻值为,故A正确; B.黑色表笔连接欧姆表内部电源的正极,故用多用电表测量电阻R时,若红表笔插入正(+)孔,则电流从红表笔流入,故B正确; C.欧姆表欧姆调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度极小,说明电阻较大,为了把电阻测得更准一些,应换用“×100”挡,重新调零后再测量,故C错误; D.若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管,结果如图丙所示,左边图表示给二极管加的是反向电压,右图二极管加的是正向电压,因“-”极接内部电源的正极,则由图丙可知该二极管的正极为A端,故D正确。 选不正确的,故选C。 3.多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是(     ) A.用多用电表欧姆挡测量电路中的某个电阻,不需要把该电阻与其他电路断开 B.若该读数是选用电阻挡“×10”的倍率得到的,则应该更换“”倍率,欧姆调零后再次进行测量 C.多用电表欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为 D.测直流电流时,应让红表笔接外电路的负极,黑表笔接外电路正极 【答案】C 【详解】A.用多用电表欧姆挡测量电路中的某个电阻,必须把该电阻与其他电路断开,否则会造成误差或者损坏电表,A错误; B.欧姆表的读数=倍率×指针示数,该图指针偏转角度过大,说明电阻比较小,则倍率选大了,应该改用“×1”的倍率,欧姆调零后再次进行测量,B错误; C.多用电表作欧姆表使用时,是靠内部电源提供电流,中值刻度对应的电阻就等于这个倍率下欧姆表的内阻,若选用的是“”倍率测电阻,则欧姆表内阻约为,C正确; D.测直流电压或直流电流时,应该让电流从红表笔流进,从黑表笔流出,以保证表盘指针能够正偏,故必须让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路负极,D错误。 故选C。 4.图甲是多用电表中欧姆表的内部结构,其中电流表G(满偏电流,内阻),电源电动势,内阻。下列说法正确的是(  ) A.使用该欧姆表时,应将红表笔插入B孔 B.欧姆调零时,接入电路的阻值为 C.将待测电阻接入A、B间,此时G的示数如图乙所示,则为 D.该欧姆表能精确测量一个阻值为2600Ω的固定电阻。 【答案】B 【详解】A.根据欧姆表电流“红进黑出”规律,使用该欧姆表时,应将红表笔插入A孔,故A错误; B.欧姆调零时,有 代入题中数据解得 故B正确; C.图中电流示数为1mA,根据闭合电路欧姆定律为 联立以上,代入题中解得 故C错误; D. D.测量一个阻值为时,根据闭合电路欧姆定律,此时电流为 则欧姆表指针偏转太小,读数误差太大,可知,该欧姆表不能精确测量一个阻值为2600Ω的固定电阻,故D错误。 故选B。 5.如图为一简易电阻表的原理示意图,其中电流表的满偏电流,内阻,可变电阻的最大阻值为,电池电动势。按正确使用方法测量电阻的阻值时,指针偏转到2mA处,可知该电阻的阻值为(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】两表笔短接时,欧姆表调零,则 测量电阻的阻值时,指针偏转到2mA,则 解得 故选A。 6.如图所示为多用电表欧姆挡的内部电路,、为表笔插孔,下列说法正确的是(   ) A.孔插红表笔 B.更换倍率测量电阻时,没必要重新进行欧姆调零 C.用“”挡测量时,若指针指在表盘右端零刻度线附近,应换用“”挡 D.要测量电路中某电阻的阻值,必须将该电阻与其他元件断开 【答案】D 【详解】A.多用电表的黑表笔连接内部电源的正极,红表笔连接内部电源的负极,由图可知a孔插黑表笔,故A错误; B.更换倍率测量电阻时,由于不同倍率对应的欧姆内阻不同,所以要重新进行欧姆调零,故B错误; C.用“”挡测量时,若指针指在表盘右端零刻度线附近,可知待测电阻阻值较小,应换用“”挡,故C错误; D.要测量电路中某电阻的阻值,必须将该电阻与其他元件断开,故D正确。 故选D。 7.如图1所示是电表改装的原理图,已知表头的内阻为500Ω,满偏电流为,改装后的电压表量程为1V,电流表量程为0.12mA;如图2所示是多用电表的两种不同连接方式,则下列说法正确的是(  ) A.如图1,当K接1时,为电流表的改装原理图, B.如图1,当K接2时,为电压表的改装原理图, C.如图2,当测量二极管的正向电阻时,应选择乙图的连接方式 D.如图2,当测量二极管两极间正向电压时,应选择甲图的连接方式 【答案】B 【详解】A.K接1时,与表头并联,为电流表的改装原理图,电流表量程 根据并联电压相等有 解得,故A错误; B.K接2时,表头与串联,为电压表的改装原理图,电压表量程 根据串联电路规律得,故B正确; C.多用电表欧姆挡中,黑表笔接内部电源正极,红表笔接内部电源负极。测量二极管正向电阻时,需要二极管正极接黑表笔、负极接红表笔,因此应选甲图的连接方式,故C错误; D.测量电压时,电流需要从多用电表红表笔流入、黑表笔流出,因此红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管负极,应选乙图的连接方式,故D错误。 故选B。 8.关于多用电表的使用,下列说法正确的有(  )   A.甲图中用多用电表直流电流挡测量的是电源的路端电压,表笔接法正确 B.甲图中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压,表笔接法正确 C.乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的正向电阻 D.乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的反向电阻 【答案】C 【详解】AB.甲图中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压,电流从黑表笔流出,从红表笔流入,所以表笔接法错误,故AB错误; CD.电流从黑表笔流出,从红表笔流入,所以乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的正向电阻,故C正确,D错误。 故选C。 9.如图是一个将电流表G改装成欧姆表的原理图。把欧姆表调零后测量一个阻值为R=10Ω的电阻时,指针偏转至满刻度的处,现接着用此表测量一个电阻Rx,欧姆表指针偏转至满刻度的处,则电阻Rx的阻值为(  ) A.3.3Ω B.20Ω C.30Ω D.60Ω 【答案】D 【详解】根据闭合电路欧姆定律可得,, 联立解得 故选D。 10.图甲是多用电表内部结构示意图,图乙是刻度盘,通过选择开关分别与1、2、3、4,5、6相连,以改变电路结构,分别成为电流表,电压表和电阻表,下列说法正确的是(  ) A.A是黑表笔、B是红表笔 B.作电流表时1比2量程大,作电压表时6比5量程小 C.如图乙指针所示,若选电阻挡,则读数为;若选直流电压挡,则读数为 D.当选择开关与3或4相连时是电阻表,测电阻之前需欧姆调零,测电阻换挡要重新欧姆调零 【答案】D 【详解】AD.当选择开关与3、4相连时,多用电表是欧姆表,测量电阻之前和换挡后均需进行欧姆调零。内置电源的正极应与黑表笔相连,电源的负极应与红表笔相连,所以A为红表笔,B为黑表笔,故A错误,D正确; B.当选择开关与1、2相连时,多用电表是电流表,接1时并联电阻较小,电流表的量程较大;当选择开关与5,6相连时,多用电表是电压表,接6时串联电阻较大,电压表的量程较大,故B错误; C.如图乙所示的指针位置,若选择电阻挡,则读数为190Ω;若选择直流电压10V挡,则最小分度为0.2V,根据读数规则可知,指针读数为4.4V,故C错误。 故选D。 🚀能力跃升 11.(多选)用多用电表粗测一电阻的阻值,第一次用“”挡测量示数如图甲所示,为了较准确的测量结果进行了第二次测量,示数如图乙所示,下列说法正确的是(  ) A.第二次换用“”的挡位进行欧姆调零后测量 B.第二次换用“”的挡位进行欧姆调零后测量 C.图乙的示数为 D.测量电阻时,应让多用电表的红表笔接内部电池的正极 【答案】BC 【详解】AB.欧姆表的刻度特点是左大右小,指针偏角越小(指针越靠左),说明被测电阻阻值越大,需要更换更大倍率的欧姆挡。第一次用挡测量时,指针偏角很小(偏左),说明被测电阻阻值较大,因此需要换更大的挡,故A错误,B正确; C.更换挡后,图乙指针指向欧姆刻度,因此读数为,故C正确; D.多用电表测量电阻时,内部电源的正极接黑表笔,负极接红表笔,故D错误。 故选BC。 12.(多选)如图所示为多用电表电阻挡的内部电路、、为表笔插孔、下列说法中错误的是(  ) A.孔插红表笔 B.可用定值电阻代替 C.测量时发现指针偏转角度过大,则必须增大倍率、重新欧姆调零后再进行测量 D.使用多用电表的电阻挡测量电阻时,一定要用双手捏紧两表笔的金属杆 【答案】BCD 【详解】A.多用电表电阻挡的内部电路,电流从电源正极流出,经灵敏电流计和滑动变阻器到达插孔,插孔与电源负极相连。按欧姆表原理,电流从黑表笔流出、红表笔流入,因此黑表笔应接内部电源正极。接正极,故孔为黑表笔插孔;接负极,孔为红表笔插孔,故A正确; B.是欧姆调零电阻。由于电池用久后电动势下降、内阻增大,短接表笔时电流会偏离满偏值,必须调节才能使指针满偏(欧姆调零)。换成定值电阻则无法适应电池变化,可能导致无法调零或测量误差过大,故B错误; C.指针偏转角度过大,表示通过表头的电流过大,说明待测电阻远小于当前挡位的内阻(中值电阻)。为使指针指在中央附近以减小读数误差,应换用较小倍率(如从换至),使内阻减小,待测电阻与内阻接近,故C错误; D.使用电阻挡测量时,若用双手捏紧两表笔的金属杆,人体电阻会并联在待测电阻两端,导致测量值偏小。正确操作应只握绝缘部分,故D错误。 本题选错误的,故选BCD。 13.实验小组用多用电表和伏安法测某电阻的阻值。 (1)首先用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值,规范操作选用“×10”挡测量,指针偏转位置如图甲所示,则欧姆挡示数______Ω; (2)为了更准确地测量该电阻的阻值,有以下实验器材可供选择: A.电流表A1(量程为0∼15mA,内阻约为2Ω) B.电流表A2(量程为0∼3mA,内阻) C.定值电阻 D.定值电阻 E.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为200mA) F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为50mA) G.蓄电池(电动势为3V,内阻很小) H.开关S (3)选择电流表A2串联定值电阻______(选填“”或“”)可以改装为一个量程为0~3V的电压表; (4)滑动变阻器应选择______(选填“”或“”); (5)设计了如图乙和丙所示的两个电路,为了尽可能提高实验测量精度,最合理的电路是______(选填“乙”或“丙”); (6)该同学在某次实验过程中测得电流表A1的示数为,电流表A2的示数为,则该电阻表达式______(用题中所给物理量符号表示)。 【答案】 260 丙 / 【详解】[1]欧姆表指针指示的刻度是26,倍率是“”,所以测得电阻阻值为260Ω。 [2]将电流表改装为的电压表,满偏电流,总内阻满足 已知​内阻,因此需要串联的电阻 故选​。 [3]为了测得更多的数据,更精确地测得未知电阻的阻值,滑动变阻器采用分压式连接,滑动变阻器选择。 [4]已知​内阻、定值电阻​为准确值,内阻仅为约值。 乙电路中,待测电阻 需要用到未知准确值的,误差大。丙电路中,和串联后并联在两端,测干路总电流,利用和的示数差测得未知电阻中的电流,不需要​内阻即可准确计算,减少系统误差,因此选丙。 [5]丙电路中,​两端电压等于改装电压表的电压 通过的电流为干路电流减去电压表支路电流 由欧姆定律得 14.人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。 (1)该同学先利用如图(a)所示的多用电表粗测人体电阻,下列关于多用电表欧姆挡的使用说法正确的是(  )。 A.测量电阻前,不需要进行欧姆调零 B.更换欧姆挡倍率后,必须重新进行欧姆调零 C.测量结束后,选择开关应置于欧姆挡最高倍率处 (2)该同学设计电路更精确地测量人体电阻,已知人体电阻大约为。实验室提供的器材如下: 电压表(量程,内阻) 电压表(量程,内阻) 电流表(量程,内阻) 滑动变阻器(额定电流,最大阻值) 电源(电动势,内阻不计)开关,导线若干,请完成下列实验步骤: ①为使待测人体电阻两端电压可以从零开始连续调节,本实验图(b)中开关应_________(选填“断开”或“闭合”)。 ②为了更精确地测量人体电阻,请你选择合适的电表,其中表1为_________,表2为_________。(选填,或) ③选择合适的电表,按要求进行实验。若选择的电表为,或,相应的电表测量值分别记为、和,则测得的人体电阻__________。(用本题给出的物理量符号表达) 【答案】(1)B (2) 闭合 【详解】(1)A.测量电阻前,需要短接红黑表笔进行欧姆调零。故A错误; B.更换欧姆挡倍率后,必须重新进行欧姆调零。故B正确; C.测量结束后,将多用电表的选择开关置于交流电压最高挡(或OFF挡)。故C错误。 故选B。 (2)[1]为使待测人体电阻两端电压可以从零开始连续调节,电路图应该采用分压式,则图(b)中开关应闭合。 [2]电源电动势,则表1应该选量程的; [3]通过电阻的最大电流 显然比电流表的量程小很多,所以表2应该选量程的充当电流表。 [4]根据并联电路电压相等得 解得 15.为了测量一精密金属丝的电阻率: (1)先用多用电表挡粗测其电阻为_____,然后用螺旋测微器测其直径为_____,游标卡尺测其长度是_____。 (2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下: A.电压表(量程,内阻约为)        B.电压表(量程,内阻约为) C.电流表(量程,内阻约为)        D.电流表(量程,内阻约为) E.滑动变阻器                F.滑动变阻器 G.输出电压为的直流稳压电源                H.开关,导线若干 为了提高测量的准确度,则电压表应选_____,电流表应选_____,滑动变阻器应选_____。(均填器材前面的字母) (3)下列给出的测量电路中,最合适的电路是_____ A. B. C. D. (4)如果金属丝直径为,长度为,所测电压为,电流为,写出电阻率的表达式_____(用所给字母表示) 【答案】(1) (2) A D E (3)B (4) 【详解】(1)[1]多用电表挡,指针指在6,读数为 [2]用螺旋测微器测其直径为 [3]游标卡尺测其长度是 (2)[1]电源输出电压为,为了提高测量的准确度,则电压表应选A; [2]因待测电阻阻值约为,根据欧姆定律可知流过该电阻的最大电流,则电流表应选D; [3]滑动变阻器采用分压电路,则应选阻值较小的E。 (3)待测电阻,满足,属于小电阻,采用电流表外接法;滑动变阻器总阻值,小于待测电阻,限流法调节范围小,故采用分压式接法。 故选B。 (4)由题意,金属丝的横截面积 由电阻定律 结合欧姆定律 联立得电阻率 2 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

10.4 多用表(高效培优·讲义)物理沪科版必修第三册
1
10.4 多用表(高效培优·讲义)物理沪科版必修第三册
2
10.4 多用表(高效培优·讲义)物理沪科版必修第三册
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。