第34讲 实验:练习使用多用电表(高效培优讲义)2027年高考物理一轮复习高效培优系列
2026-09-09
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摘要:
该高中物理高考复习讲义聚焦“练习使用多用电表”实验,覆盖多用电表原理、读数、电路故障检测等核心考点,按“基础梳理-重难突破-分层集训”架构,结合考情分析与知识导图,通过典例精讲、真题实战等环节,帮助学生系统构建知识体系,突破实验难点。
资料以科学思维与科学探究为导向,创新“原理分析-操作规范-故障诊断”教学链条,如通过多用电表内部电路模型建构培养学生推理能力,设置分层练习与即时反馈,确保高效复习。助力教师把控节奏,提升学生实验操作与问题解决能力,对接高考实战需求。
内容正文:
第34讲 实验:练习使用多用电表(培优复习讲义)
参考答案
基础・知识梳理
核心梳理
知识1 多用电表的原理及使用
1.红 黑
2.(1)直流电压 高(2)直流电流 红
3.(2)“OFF”挡 (3)左 右 欧姆调零 电源
4.(1)很小 很大 (2)正 负 负 正
重难・核心突破
重难01 多用电表的读数及使用方法
【典例突破】 C
【变式研析】1.(1)B (2)AD (3)黑表笔 3000 1.5U
2.(1)S 左边 (2)a (3)
重难02 多用电表的内部电路原理
【典例突破】 A
【变式研析】1.C 2.(1)红 (2)D 10 167
3.(1)10.0 2402.5 (2)1.76/1.77/1.78 (3)1.6
重难03 用多用电表检查电路故障
【典例突破】 CABDE 短路
【变式研析】1.(1)54 200 (2)BAD (3)a ab间断路
2. AB/BA 18 几乎不偏转 R断路
拔高・分层集训
基础演练
1.A 2.C 3.D 4.D 5.A 6.D 7.C
8.ABD 9.6.9 173/172.5 150 10.600
11.(1)红 (2)780 1000 (3)8012.(1)S (2)×1 (3)1.40
13.(1)1200 5.6 2.83/2.82/2.84 (2)A (3)①③/③① ①用欧姆挡不能直接测量电源电路的电阻,因为电源的存在会影响欧姆表指针的读数,且容易烧坏欧姆表;③用电流挡接在输出端a、b间会造成电流表损坏
14.(1) (2)欧姆调零 间的导线断路(3) 无影响
15.(1)AB (2)18 几乎不偏转 (3)600
能力进阶
1.C
2.C
3.D
4.(1)红 (2)100 (3)4.5 (4)偏小
5.(1)红 直流电流2.5mA (2)小于 (3)500 大于 1.4
6.(1)8 72 (2)B (3)太小 1427
7.(1)C 198 偏小 (2)B 1.8 2.0
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第34讲 实验:练习使用多用电表
(培优复习讲义)
内容导航
夯实基础·突破重难·分层提能
考情・分析解读(课标要求 考情解读 备考策略)
基础・知识梳理(专题线索 知识导图 知识梳理)
知识01 多用电表的原理及使用
知识02 多用电表检测电路故障
重难・核心突破(技法点拨 典例突破 变式研析)
重难01 多用电表的读数及使用方法
重难02 多用电表的内部电路原理
重难03 用多用电表检查电路故障
拔高・分层集训(基础演练 能力进阶 真题实战)
考情·分析解读
课标要求
1.了解多用电表的构造和工作原理
2.会用多用电表测量电压、电流。
3.测量定值电阻和判断二极管的正负极。
4.会用多用电表进行简单的电路故障分析。
考题统计
核心考点
2026年
2025年
2024年
实验:练习使用多用电
(5年11考)
浙江卷T15
湖南卷T12、陕晋青宁卷T12、广西卷T11、黑吉辽蒙卷T11
浙江卷T17、江苏卷T12、新课标卷T10
考情解读
1.考查频次:高考电学实验高频考点,常以填空、选择形式融入实验大题,多和其他电学实验结合考查。
2.考查要点:多用电表结构认识,欧姆挡、电压电流挡的选择与读数,欧姆调零操作,表笔极性,用多用电表检测电路故障,使用规范与安全注意事项。
3.命题情境:以多用电表基础使用为载体,设置挡位选择、读数计算、元件检测、电路故障判断等问题,也会结合简易电路创设故障排查情境。
备考策略
1.熟记挡位操作:分清直流电压、电流、欧姆挡功能,牢记欧姆挡选挡后必须欧姆调零,更换挡位要重新调零。
2.掌握读数方法:区分不同刻度线对应的物理量,掌握欧姆表读数计算规则,注意有效数字要求。
3.会判电路故障:利用多用电表电压、欧姆挡特点,分析断路、短路故障,牢记欧姆挡不能带电测量元件。
基础・知识梳理
知识导图
核心梳理
知识1 多用电表的原理及使用
1.认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等物理量,并且每一种测量项目都有几个量程。
(2)外形如图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。
(3)多用电表面板上还有:电阻表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔( 表笔插入“+”插孔, 表笔插入“-”插孔)。
(4)多用电表原理图
2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流
(1)按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于 挡,测小灯泡两端的电压。红表笔接电势 (填“高”或“低”)的点。
(2)按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于 挡,测量通过小灯泡的电流。此时电流从
表笔流入多用电表。
3.用多用电表测定值电阻的阻值
(1)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,此时指针指在满偏电流Ig处(欧姆表内阻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,,指针指到某确定位置,此时
刻度特点
表头电流满偏Ig处,对应欧姆表0刻度(最右侧)
表头电流I=0处,对应欧姆表∞刻度(最左侧)
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
两点说明
(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)当多用电表指针指在中央时,故中值电阻R中=RΩ
(2)测量步骤
①估测待测电阻阻值,选择合适的量程;②欧姆调零;③将被测电阻接在红、黑表笔之间;④读数:指针示数乘以倍率;⑤使用完毕:选择开关置于 ,长期不用应取出电池。
(3)注意事项
①区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度 侧的“0”位置,机械调零调节的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘 侧的“0”位置,欧姆调零调节的是欧姆调零旋钮。
②使指针指在中值附近,否则换挡。
③测电阻时每换一次挡必须重新 。
④手不能接触表笔的金属杆。
⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和 断开。
4.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 ,当给二极管加反向电压时电阻 。
(2)用欧姆挡判断二极管的正、负极
将多用电表欧姆挡调零之后,若多用电表指针偏角很大,则黑表笔接触二极管的 极,红表笔接触二极管的 极(如图甲所示);若多用电表指针偏角很小,则黑表笔接触二极管的 极,红表笔接触二极管的 极(如图乙所示)。
5.用多用电表探索黑箱内的电学元件
探究项目
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
黑接正、红接负时示数很小,黑接负、红接正时示数很大
电容器
电阻挡
指针先指向某一小阻值,后逐渐增大到“∞”,且指针摆动越来越慢
知识2 多用电表检测电路故障
1.电流挡检测:将多用电表串联在电路中,若示数为零,说明与多用电表串联的部分电路断路。
2.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。
3.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。
重难・核心突破
重难01 多用电表的读数及使用方法
【典例突破】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
【变式研析】
1.(2025·浙江·一模)(1)如图1所示虚线框内为一多用电表欧姆挡的内部电路。若已知干电池(E=1.5V,r=1Ω),调零电阻R0(0~800Ω),电流表为“电流表A(0~100μA,1.5kΩ)”或“电流表B(0~1mA,1kΩ)”中的一只,则应该选电流表____(选填“A”或“B”)
(2)下列说法正确的是 。
A.选择开关置于欧姆挡“×10”,先后测量电阻甲和乙,在测完甲的阻值后,不改变挡位再测量电阻乙,无需重新进行电阻调零。
B.为减小误差,测量电阻时指针的偏角要尽量大一些
C.表盘上直接读取的示数,即为待测电阻的阻值
D.如果不能估计未知电阻的大小时,可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量
(3)换用另一只多用电表来测量电压表的内阻,如图2所示
①电压表的正极与多用电表的____(选填“红表笔”或“黑表笔”)相连。
②若欧姆挡的中值刻度为“15”,选择欧姆挡“×100”,测量时发现指针指在最大偏角的处,则电压表的内阻RV=______Ω。此时,电压表的示数为U,则干电池的电动势E=_________(用字母U表示)。
2.(2025·四川成都·二模)二极管加正向电压时电阻很小,加反向电压(未击穿)时电阻很大。某同学用多用电表测量二极管的反向电阻,多用电表上有如图所示的选择开关和两个部件。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)先进行机械调零,旋动_______(填“S”或“T”)使指针对准表盘的_______(填“左边”或“右边”)零刻度;后将旋转到电阻挡“”的位置,并完成电阻调零。
(2)该同学先后用红、黑表笔按图(b)方式接触二极管的两端,由多用电表指针偏转情况可知二极管的_______(填“a”或“b”)端为正极。
(3)用多用电表“”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,为得到更准确的测量结果,可将旋转到电阻挡_______(填“”或“”)的位置,完成电阻调零后再次测量。
重难02 多用电表的内部电路原理
【典例突破】(2026·湖南长沙·三模)某多用电表的简化电路图如图所示。S为单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱可以接通1、2、3、4或5。下列说法正确的是( )
A.当S接1或2时,测量的是电流,接1时的量程大
B.当S接3时,测量的是电阻,其中A是黑表笔
C.当S接3时,测量的电阻越大,指针偏转角越大
D.当S接4或5时,测量的是电压,接4和接5时的最大测量值之比为
【变式研析】
1.(2026·河南开封·模拟预测)如图所示为欧姆表的内部电路,、为表笔插孔,当时流过表头的电流为,当时流过表头的电流为,下列说法正确的是( )
A.孔插红表笔
B.电路中电源电动势大小为
C.流过表头的电流为时
D.电池用久了,若电动势不变而内阻增大,则欧姆调零后,测量值偏大
2.(2025·山东泰安·模拟预测)由于实验室多用电表不能正常使用,某学习小组自制了一个具有两个倍率的欧姆表,并在表头刻度盘上增加了对应的电阻示数,其电路如图所示。已知电池电动势E=1.5V,内阻不计;表头G的满偏电流,内阻,定值电阻。
(1)B为________(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)将选择开关旋转至a,要使表头指针指示在中央时,电阻示数为“15”。
①a对应的欧姆表的倍率为________。
A. B. C. D.
②将A、B表笔短接,调节R0使指针指在1mA处。随后,在A、B间接入待测电阻Rx,指针指在0.6mA处,则Rx=________Ω。
③将选择开关旋转至b,要使其对应的倍率为“”,定值电阻R2=________Ω(结果保留三位有效数字)。
3.(2026·湖北孝感·模拟预测)如图甲为某同学利用所学电学知识设计的多用电表的原理示意图,图中E是一节干电池,电动势为1.5V;、为电阻箱,为滑动变阻器;表头G的满偏电流为,内阻为;虚线框中S为一个单刀多掷开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现测量不同物理量的功能。A端与B端分别与两表笔相连。该同学还重新刻画了刻度盘如图乙所示。
测量物理量
量程(或倍率)
直流电流(接1)
130.0
任意
A
任意
直流电压(接3)
130.0
B
390.0
9805.0
电阻(接2)
130.0
欧姆调零电阻
C
(1)当开关S接不同位置且、取不同值时,多用电表可以有多个不同挡位,部分数据如表格丙所示。结合表格中已有数据大小及其精度完成A、B、C三空格。A:_____、B:_____、C:_____(填“”或“”)。
(2)若开关S接“3”,且取,用该多用电表测某一直流电压值,指针在表盘的位置如图乙所示,则测量电压_____V(结果保留两位小数)。
(3)若该学生把干电池换成了电动势的学生直流电源,开关S接“2”,取,经过欧姆调零后测量某一未知电阻阻值,读数为,则该电阻阻值为_____(结果保留两位有效数字)。
重难03 用多用电表检查电路故障
【典例突破】某小灯泡L发生了故障,现使用多用电表的欧姆挡判断该小灯泡发生故障的原因。
①下列操作欧姆表的步骤,正确顺序是________(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋转到“”位置
B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度
D.测量小灯泡L的阻值
E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
②操作时,将多用电表两表笔与L两端接触,若指针如图所示,可判断L发生的故障是________(选填“短路”或“断路”)。
【变式研析】
1.实验小组使用多用电表测量电学实验中的物理量。
(1)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图甲所示,若所选挡位为直流100mA挡,则示数为______mA;若所选挡位为×10Ω挡,则示数为______Ω。
(2)用多用电表正确测量了(1)中的电阻后,继续测量另一个电阻,发现指针偏角过小,在测量此电阻之前,请选择以下必需的操作步骤,其合理的顺序是______(填字母代号)。
A.将红表笔和黑表笔短接
B.把选择开关K旋转到×100Ω挡
C.把选择开关K旋转到×1Ω挡
D.调节旋钮T使指针指向欧姆零点
E.调节旋钮S使指针指向欧姆零点
F.调节旋钮S使指针指向零刻度
(3)用此多用电表检查图丙电路故障,电输出的电压恒为6V,当开关S闭合后,灯、均不亮,首先用多用电表的电压挡测量a、d间的电压,应将红表笔接______(填“a”或“d”),实验测得该电压为6V,接着分别测得a、b间的电压为6V,b、c间和c、d间的电压均为0,若电路中只有一处故障,由此可以判断出电路故障可能是电路中______。
2.多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还可以探究故障电路。
(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是 _____。
A.测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量
(2)某同学发现如图1所示的实验电路不能正常工作,为排查电路故障,他用多用电表测量各点间的电压得到,已知只有一处故障。 为进一步判断电路故障的性质,他断开开关S后,将选择开关置于电阻挡的×1挡,分别将红黑表笔接端时,指针指在如图2所示的位置,则该电阻为 _________,他将红黑表笔接端时,指针__________(填“几乎不偏转”或“偏转很大”),因此电路故障为__________。
拔高・分层集训
基础演练
1.如图所示,电路中有四根导线,其中一根是断的,电源、电阻、电阻及另外三根导线是好的。为了查出断导线,某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔先后连接在电阻的b端和的c端,并观察多用电表的示数。可以选用( )
A.直流10V挡 B.直流0.5A挡 C.直流2.5V挡 D.欧姆挡
2.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
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
4.关于多用电表及其使用操作,下列说法正确的是( )
A.电阻刻度左侧疏右侧密
B.测量不同电阻,每次都必须重新调零再进行测量
C.测直流电流时,电流从红表笔流入从黑表笔流出,测电阻时恰好相反
D.用“×10”倍率挡测电阻,指针偏转角度很小,应换成“×100”倍率挡调零后测量
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.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
7.某同学利用量程为0~5mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,内部电路如图甲所示。为了标定该欧姆表的刻度,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400Ω的电阻接在a、b之间,此时毫安表示数如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.使用该欧姆表测量某个电压表的内阻时,a端接电压表负极
B.该欧姆表的0刻度线与毫安表的0刻度线重合
C.毫安表示数为2mA位置应标注的值为900Ω
D.该欧姆表的刻度分布是均匀的
8.(多选)如图(a)所示为某同学完成的简易多用电表电路图,图中E是电池;、、、和是定值电阻,是可变电阻;表头G的满偏电流为100μA,内阻为900Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,分别是直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆“×100”挡。则下列说法中正确的是( )
A.图(a)中的端为红表笔
B.该电表的挡位4、5是电压挡
C.根据题给条件可得
D.使用欧姆“×100”挡时,指针偏转如图(b)所示,则待测电阻的阻值为
9.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______。
10.如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。如果是用“×100”挡测量电阻,则读数为___________。
11.某物理兴趣小组学习了欧姆表的原理后,设计了如图所示具有两个倍率的欧姆表(“×10Ω”和“×100Ω”),实验所使用的器材有:干电池电动势1.5V,内阻不计,电流表,满偏电流1mA,内阻720Ω,电阻箱(最大阻值999.9Ω),滑动变阻器,开关一只,红黑表笔各一个,导线若干。
(1)图中孔应插入____(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)某次测量时,断开开关S,将红黑表笔短接,调节滑动变阻器的阻值,使得电流表指针指向满偏刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为____Ω,再在红黑表笔之间接入某待测电阻时,电流表指针如乙图所示,则待测电阻的阻值为____Ω。
(3)闭合开关后,要实现欧姆表“×10Ω”的倍率,电阻箱接入电路的阻值应调节为____Ω。
12.图甲为多用电表刻度盘,图乙为多用电表功能选择开关。
(1)使用多用电表前发现其指针出现在图甲①位置,则需要调节图乙中_________(选填“S”或“K”)处的旋钮。
(2)某同学用欧姆表“×10”倍率的电阻挡测某未知电阻的阻值,指针位于图甲中③位置,为了得到比较准确的测量结果,应选择倍率为_________(选填“×1”或“×100”)的电阻挡,重新进行欧姆调零并完成测量。
(3)该同学粗测一节干电池的电动势,将图乙中挡位旋钮旋至直流电压2.5V量程处,红表笔接电池正极,黑表笔接负极,指针位于图甲中②位置,对应的数值为_________V。
13.多用电表既可以用来测电阻、电压、电流,还可以用来检测故障、探测黑箱。
(1)如图甲所示是正在用来测的多用电表的表盘。
①如果是用挡测量电阻,则读数为_______。
②如果是用直流挡测量电流,则读数为_______。
③如果是用直流挡测量电压,则读数为_______。
(2)用多用电表检测如图所示电路的故障。图乙所示电路中,有一根导线是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的,现要用多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端,观察多用电表指针的示数,在下列选项中,符合操作规程的是( )
A.直流挡 B.直流挡
C.直流挡 D.欧姆挡
(3)用多用电表可以探测黑箱。如图丙所示为一黑箱装置,箱内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路,a、b为黑箱的两个输出端,a端连接箱内电池的正极。为了探测黑箱,某同学准备进行以下几步测量:
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻
②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压
③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流
你认为以上测量中不妥的有:_______填序号,理由是_______。
14.(2026·湖北荆州·模拟预测)掺银导电硅橡胶因遵循电阻定律,同时又具有良好的导电性和电磁屏蔽能力,被广泛用于航空和医疗领域。为测定一段质量分布均匀的长直掺银导电硅橡胶的电阻率,选用如下器材进行实验:恒流源(能输出大小不同的稳恒电流);电流表(内阻可忽略);多用电表(直流电流挡内阻为);定值电阻(阻值);带刻度尺的导电硅橡胶(横截面积为);开关S和导线若干。
(1)连接电路:将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,请根据图甲完成图乙中的实物图连线(图中已正确连接了部分电路)______;
(2)故障检查:闭合开关S,无论如何移动接线夹的位置,多用电表均有示数且几乎不变;现断开开关S,用该多用电表进行故障排查:
①从电路中取出多用电表,旋至欧姆挡,再将多用电表两表笔短接,进行______;
②将一表笔接在处,将另一表笔先后接在、、处,发现仅接于处时指针没有偏转,可判断电路中存在的故障是_______________;
③故障排除后,将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,接回电路。
(3)测量过程:
①将接线夹置于最右端,闭合开关S,记录此时多用电表的示数、电流表的示数以及接线夹与端的距离;
②多次移动接线夹,改变,同时调节恒流源输出的电流大小,使电流表的示数不变,记录和多用电表的示数;
③以为纵坐标,为横坐标,画出图像,图线斜率为,则该导电硅橡胶的电阻率______(用、、、、表示);
④若电流表的内阻不可忽略,则③中的测量结果______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
15.多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还可探究故障电路。
(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是( )
A.测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量
(2)某同学发现如图1所示的实验电路不能正常工作,为排查电路故障,他用多用电表测量各点间的电压,得到、,已知只有一处故障。为进一步判断电路故障的性质,他断开开关后,将选择开关置于电阻挡的挡,分别将红黑表笔接端时,指针指在如图2所示的位置。则该电阻为_____Ω,他将红黑表笔接ef端时,指针_____(填“几乎不偏转”或“偏转很大”)。
(3)之后该同学用毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图3中甲所示。已知毫安表的满偏电流、将两表笔短接,调节滑动变阻器使毫安表指针满偏,此后将阻值为的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图3中乙所示。则刻度处应标注_____。
能力进阶
1.某同学利用图甲所示的原理图组装了一个倍率为“”的欧姆表,所用表头G的满偏电流为。现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定,并作出间接不同的标准电阻时表头的示数与的关系,如图乙所示,则( )
A.按照惯用标准,图甲中的为黑表笔
B.该同学所用电源电动势为
C.该欧姆表内阻
D.对表盘进行欧姆标度时,量程为0~3mA的表头G表盘上“2mA”处应标的数值为400Ω
2.某多用电表内部结构如图所示,微安表头的量程为1mA,内阻为180Ω,接“−”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡,接“−”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡,以下说法正确的是( )
A. ,
B.“−”接线柱对应多用电表的红表笔
C.接“−”和“3”接线柱时,若与标准3V电压表并联接入电路,标准电表示数略大,则可能是因为R3阻值偏大
D.接“−”和“5”接线柱时,若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”,欧姆调零后欧姆表内阻不变
3.黑箱外有编号为1、2、3的三个接线柱,黑箱内有电阻、二极管、电容器各1个,用多用电表探测黑箱内电学元件的实验中,某次测量结果如下,第一步:1、3间正反接电阻值相等;第二步:黑表笔接1、红表笔接2点时电阻很小,反接时电阻很大;第三步:黑表笔接3点、红表笔接2点时指针先摆向“”刻度线再返回指向一定确定值,但其电阻值比第一步中测得的电阻值略大一些,反接时现象相似但比第一步中测得的电阻值大得多。依据以上结论可判断箱内元件接法为( )
A. B.
C. D.
4.某简易电阻表的电路图如图所示,图中E是电池,电动势为,电流表的满偏电流为,内阻为,定值电阻,A端和B端分别与两表笔相连。
(1)图中的A端应与______(填“红”或“黑”)表笔相连接。
(2)短接两表笔进行欧姆调零后,用该挡测量一个未知电阻的阻值,指针偏转到电流表满偏刻度的处,则该未知电阻的阻值为______Ω。
(3)若要将该电阻表的倍率减小为原来的,则应将定值电阻更换为______Ω。(保留两位有效数字)
(4)实验结束后,若发现电流表内阻的实际值略小于,则按正确步骤操作会导致被测电阻的测量值______(填“偏大”“偏小”或“准确”)。
5.(2025·福建福州·模拟预测)如图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;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡。直流电流1mA和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡。
(1)测量时,接线柱B接的是___________________(填“红”或“黑”)表笔;若开关B端是与“1”相连的,则此时多用电表的挡位为_______________挡;(填题干中所给5个挡位中的一个)
(2)电路中R4与R5的比值__________________(填“大于”“小于”或“等于”);
(3)若电池E的电动势为1.5V,当把开关B端接到位置3,短接A、B表笔进行欧姆调零后,用该挡测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G满偏刻度的处,则该电阻的阻值为_________Ω。电池E使用时间较长,电池的电动势变小、内阻变大;将两表笔短接,调节R6,使电流表的示数达到满偏,然后将表笔与一未知电阻连接,则该电阻的测量值__________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时,测量的相对误差×100%不能超过±5%,则电池电动势降低为_______V (结果保留两位有效数字) 时必须更换电池。
6.(2026·陕西榆林·模拟预测)某同学从实验室找到一些器材自己动手制作了一个多用电表,他设计的电表电路如图甲所示。该同学设计初衷是①单刀双掷开关S1接b时,c、d端接入回路中作为量程分别为1mA和10mA的电流表使用;②单刀双掷开关S1接a时,可作为“×100”和“×1k”双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=720Ω;电源电动势为1.5V,内阻为1Ω。
请帮助该同学解决以下问题。
(1)电路中定值电阻R1=______Ω,R2=______Ω。
(2)若想保证欧姆表正常使用,调零电阻R可选下面两个滑动变阻器中的______。
A.电阻范围0~200Ω B.电阻范围0~2000Ω
(3)某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间,发现挡位不合适,断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适,是因为开关S2接1时电流表指针偏转角______(选填“太大”或“太小”)。开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为______Ω。
7.(2026·河北保定·二模)某同学准备自制欧姆表,可用的器材如下:
A.电流表(量程,内阻未知)
B.电池(电动势为1.5V、内阻为0.2Ω)
C.电池(电动势为6.0V、内阻为0.8Ω)
D.滑动变阻器R(最大阻值10kΩ)
E.电阻箱R1(最大阻值999.9Ω)
F.开关、导线、表笔等若干
(1)用半偏法测电流表内阻。电路如图甲所示,电路连接完成后,保持开关S2断开,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表满偏;保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合S2,调节电阻箱R1,使电流表半偏,此时电阻箱R1的示数为198.0Ω。为减少系统误差,则电池选________(选填“B”或“C”),电流表内阻的测量值为________Ω(结果保留3位有效数字),测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)组装欧姆表。将电流表与电池B、滑动变阻器R、表笔等,按图乙所示连接,并在电流刻度下方加刻欧姆刻度“0.5mA”刻线处正对欧姆“15”刻度。
①该欧姆表对应多用电表的欧姆_______(填选项序号)挡。
A.“×10” B.“×100” C.“×1k”
②由于长时间使用,电池电动势变为1.2V,内阻变为1.6Ω,完成欧姆调零后进行测量,指针指在电流“0.4mA”刻线处,则待测电阻的阻值为_______kΩ。
③更换新电池,在电流表上并联电阻箱R1,使改装的欧姆表对应多用电表的欧姆“×1”挡,如图丙所示,则电阻箱的阻值应调为_______Ω。
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第34讲 实验:练习使用多用电表
(培优复习讲义)
内容导航
夯实基础·突破重难·分层提能
考情・分析解读(课标要求 考情解读 备考策略)
基础・知识梳理(专题线索 知识导图 知识梳理)
知识01 多用电表的原理及使用
知识02 多用电表检测电路故障
重难・核心突破(技法点拨 典例突破 变式研析)
重难01 多用电表的读数及使用方法
重难02 多用电表的内部电路原理
重难03 用多用电表检查电路故障
拔高・分层集训(基础演练 能力进阶 真题实战)
考情·分析解读
课标要求
1.了解多用电表的构造和工作原理
2.会用多用电表测量电压、电流。
3.测量定值电阻和判断二极管的正负极。
4.会用多用电表进行简单的电路故障分析。
考题统计
核心考点
2026年
2025年
2024年
实验:练习使用多用电
(5年11考)
浙江卷T15
湖南卷T12、陕晋青宁卷T12、广西卷T11、黑吉辽蒙卷T11
浙江卷T17、江苏卷T12、新课标卷T10
考情解读
1.考查频次:高考电学实验高频考点,常以填空、选择形式融入实验大题,多和其他电学实验结合考查。
2.考查要点:多用电表结构认识,欧姆挡、电压电流挡的选择与读数,欧姆调零操作,表笔极性,用多用电表检测电路故障,使用规范与安全注意事项。
3.命题情境:以多用电表基础使用为载体,设置挡位选择、读数计算、元件检测、电路故障判断等问题,也会结合简易电路创设故障排查情境。
备考策略
1.熟记挡位操作:分清直流电压、电流、欧姆挡功能,牢记欧姆挡选挡后必须欧姆调零,更换挡位要重新调零。
2.掌握读数方法:区分不同刻度线对应的物理量,掌握欧姆表读数计算规则,注意有效数字要求。
3.会判电路故障:利用多用电表电压、欧姆挡特点,分析断路、短路故障,牢记欧姆挡不能带电测量元件。
基础・知识梳理
知识导图
核心梳理
知识1 多用电表的原理及使用
1.认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等物理量,并且每一种测量项目都有几个量程。
(2)外形如图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。
(3)多用电表面板上还有:电阻表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔( 红 表笔插入“+”插孔, 黑 表笔插入“-”插孔)。
(4)多用电表原理图
2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流
(1)按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于 直流电压 挡,测小灯泡两端的电压。红表笔接电势 高 (填“高”或“低”)的点。
(2)按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于 直流电流 挡,测量通过小灯泡的电流。此时电流从 红 表笔流入多用电表。
3.用多用电表测定值电阻的阻值
(1)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,此时指针指在满偏电流Ig处(欧姆表内阻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,,指针指到某确定位置,此时
刻度特点
表头电流满偏Ig处,对应欧姆表0刻度(最右侧)
表头电流I=0处,对应欧姆表∞刻度(最左侧)
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
两点说明
(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)当多用电表指针指在中央时,故中值电阻R中=RΩ
(2)测量步骤
①估测待测电阻阻值,选择合适的量程;②欧姆调零;③将被测电阻接在红、黑表笔之间;④读数:指针示数乘以倍率;⑤使用完毕:选择开关置于 “OFF”挡 ,长期不用应取出电池。
(3)注意事项
①区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度 左 侧的“0”位置,机械调零调节的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘 右 侧的“0”位置,欧姆调零调节的是欧姆调零旋钮。
②使指针指在中值附近,否则换挡。
③测电阻时每换一次挡必须重新 欧姆调零 。
④手不能接触表笔的金属杆。
⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和 电源 断开。
4.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)用欧姆挡判断二极管的正、负极
将多用电表欧姆挡调零之后,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(如图甲所示);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(如图乙所示)。
5.用多用电表探索黑箱内的电学元件
探究项目
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
黑接正、红接负时示数很小,黑接负、红接正时示数很大
电容器
电阻挡
指针先指向某一小阻值,后逐渐增大到“∞”,且指针摆动越来越慢
知识2 多用电表检测电路故障
1.电流挡检测:将多用电表串联在电路中,若示数为零,说明与多用电表串联的部分电路断路。
2.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。
3.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。
重难・核心突破
重难01 多用电表的读数及使用方法
【典例突破】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
【解析】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。
【变式研析】
1.(2025·浙江·一模)(1)如图1所示虚线框内为一多用电表欧姆挡的内部电路。若已知干电池(E=1.5V,r=1Ω),调零电阻R0(0~800Ω),电流表为“电流表A(0~100μA,1.5kΩ)”或“电流表B(0~1mA,1kΩ)”中的一只,则应该选电流表____(选填“A”或“B”)
(2)下列说法正确的是
A.选择开关置于欧姆挡“×10”,先后测量电阻甲和乙,在测完甲的阻值后,不改变挡位再测量电阻乙,无需重新进行电阻调零。
B.为减小误差,测量电阻时指针的偏角要尽量大一些
C.表盘上直接读取的示数,即为待测电阻的阻值
D.如果不能估计未知电阻的大小时,可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量
(3)换用另一只多用电表来测量电压表的内阻,如图2所示
①电压表的正极与多用电表的____(选填“红表笔”或“黑表笔”)相连。
②若欧姆挡的中值刻度为“15”,选择欧姆挡“×100”,测量时发现指针指在最大偏角的处,则电压表的内阻RV=______Ω。此时,电压表的示数为U,则干电池的电动势E=_________(用字母U表示)。
【答案】(1)B (2)AD (3)黑表笔 3000 1.5U
【解析】(1)若用电流表A,则需调零电阻
若用电流表B,则需调零电阻
则应该选电流表B。
(2)A.先后测量电阻甲和乙时,因不改变挡位,则无需重新进行电阻调零,A正确。
B.为减小误差,测量电阻时指针的偏角要尽量指在中间位置附近,B错误;
C.表盘上读取的示数乘以倍率为待测电阻的阻值,C错误;
D.如果不能估计未知电阻的大小时,可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量;若指针偏角过大,则应该换成较低档位;若指针偏转过小则应换成较高档位,D正确。
故选AD。
(3)①[1]根据“红进黑出”,则电压表的正极与多用电表的黑表笔相连。
②[2][3]若欧姆挡的中值刻度为“15”,选择欧姆挡“×100”,则欧姆表内阻为R内=1500Ω,则由,
则电压表的内阻RV=3000Ω。
此时,电压表的示数为U,则干电池的电动势。
2.(2025·四川成都·二模)二极管加正向电压时电阻很小,加反向电压(未击穿)时电阻很大。某同学用多用电表测量二极管的反向电阻,多用电表上有如图所示的选择开关和两个部件。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)先进行机械调零,旋动_______(填“S”或“T”)使指针对准表盘的_______(填“左边”或“右边”)零刻度;后将旋转到电阻挡“”的位置,并完成电阻调零。
(2)该同学先后用红、黑表笔按图(b)方式接触二极管的两端,由多用电表指针偏转情况可知二极管的_______(填“a”或“b”)端为正极。
(3)用多用电表“”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,为得到更准确的测量结果,可将旋转到电阻挡_______(填“”或“”)的位置,完成电阻调零后再次测量。
【答案】(1)S 左边 (2)a (3)
【解析】(1)[1][2]先进行机械调零,旋动S使指针对准表盘的左边零刻度;后将旋转到电阻挡“”的位置,并完成电阻调零。
(2)该同学先后用红、黑表笔按图(b)方式接触二极管的两端,当黑表笔接a端时电阻很小,说明二极管加的正向电压;当黑表笔接b端时电阻很大,说明二极管加的反向电压;由多用电表指针偏转情况可知二极管的a端为正极。
(3)用多用电表“”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,说明倍率挡选择过小,为得到更准确的测量结果,可将旋转到电阻挡的位置,完成电阻调零后再次测量。
重难02 多用电表的内部电路原理
【典例突破】(2026·湖南长沙·三模)某多用电表的简化电路图如图所示。S为单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱可以接通1、2、3、4或5。下列说法正确的是( )
A.当S接1或2时,测量的是电流,接1时的量程大
B.当S接3时,测量的是电阻,其中A是黑表笔
C.当S接3时,测量的电阻越大,指针偏转角越大
D.当S接4或5时,测量的是电压,接4和接5时的最大测量值之比为
【答案】A
【解析】A.当S接1或2时,测量的是电流,因为与灵敏电流计并联的电阻越小,通过的电流越大,总电流越大,量程越大,所以接1时量程大,故A正确;
B.当S接3时,测量的是电阻,电流一定从红表笔流入电表,所以其中A是红表笔,故B错误;
C.当S接3时,测量的电阻越大,回路电流越小,指针偏转角越小,故C错误;
D.当S接4或5时,电流表与电阻串联,测量的是电压,设虚线框内电路等效的电流表的量程为,内阻为,接4时的量程为,由串并联电路特点可得
设接5时的量程为,由串并联电路特点可得
联立可得,故D错误。
故选A。
【变式研析】
1.(2026·河南开封·模拟预测)如图所示为欧姆表的内部电路,、为表笔插孔,当时流过表头的电流为,当时流过表头的电流为,下列说法正确的是( )
A.孔插红表笔
B.电路中电源电动势大小为
C.流过表头的电流为时
D.电池用久了,若电动势不变而内阻增大,则欧姆调零后,测量值偏大
【答案】C
【解析】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.根据闭合电路欧姆定律,有
同理,有
联立并代入数据解得,,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律,有
代入数据可得,故C正确;
D.欧姆表的测量原理是通过表头电流大小对应电阻刻度。当红黑表笔短接调零时,根据闭合电路欧姆定律,满偏电流
其中为欧姆表内阻,含电池内阻、表头内阻和调零电阻。当电池内阻增大但电动势E不变时,调零过程中会通过调节调零电阻,使仍满足
此时欧姆表内阻与新电池时相同。测量未知电阻时,电路电流
电流与的关系不变,因此电阻的测量值不会产生偏差,故D错误。
故选C。
2.(2025·山东泰安·模拟预测)由于实验室多用电表不能正常使用,某学习小组自制了一个具有两个倍率的欧姆表,并在表头刻度盘上增加了对应的电阻示数,其电路如图所示。已知电池电动势E=1.5V,内阻不计;表头G的满偏电流,内阻,定值电阻。
(1)B为________(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)将选择开关旋转至a,要使表头指针指示在中央时,电阻示数为“15”。
①a对应的欧姆表的倍率为________。
A. B. C. D.
②将A、B表笔短接,调节R0使指针指在1mA处。随后,在A、B间接入待测电阻Rx,指针指在0.6mA处,则Rx=________Ω。
③将选择开关旋转至b,要使其对应的倍率为“”,定值电阻R2=________Ω(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)红 (2)D 10 167
【解析】(1)根据“红进黑出”,电流由红表笔流入欧姆表,由黑表笔流出欧姆表,可知B为红表笔。
(2)①[1]选择开关旋转至a时,R1与Rg+R0并联,此时欧姆表的内阻必然小于Ω,要使刻度盘中央刻度值为“15”,其内阻只能为,可知a对应的欧姆表倍率为“×1”。故选D。
②[2]当A、B表笔短接时,要使指针指示在1mA处,则,解得
接入待测定值电阻Rx后,R1两端的电压
因此,解得
③[3]选择开关旋转至b时,要使其对应的倍率为“”,则欧姆表内阻应为
由,解得
3.(2026·湖北孝感·模拟预测)如图甲为某同学利用所学电学知识设计的多用电表的原理示意图,图中E是一节干电池,电动势为1.5V;、为电阻箱,为滑动变阻器;表头G的满偏电流为,内阻为;虚线框中S为一个单刀多掷开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现测量不同物理量的功能。A端与B端分别与两表笔相连。该同学还重新刻画了刻度盘如图乙所示。
测量物理量
量程(或倍率)
直流电流(接1)
130.0
任意
A
任意
直流电压(接3)
130.0
B
390.0
9805.0
电阻(接2)
130.0
欧姆调零电阻
C
(1)当开关S接不同位置且、取不同值时,多用电表可以有多个不同挡位,部分数据如表格丙所示。结合表格中已有数据大小及其精度完成A、B、C三空格。A:_____、B:_____、C:_____(填“”或“”)。
(2)若开关S接“3”,且取,用该多用电表测某一直流电压值,指针在表盘的位置如图乙所示,则测量电压_____V(结果保留两位小数)。
(3)若该学生把干电池换成了电动势的学生直流电源,开关S接“2”,取,经过欧姆调零后测量某一未知电阻阻值,读数为,则该电阻阻值为_____(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)10.0 2402.5 (2)1.76/1.77/1.78 (3)1.6
【解析】(1)[1]表头参数,
A(0~10mA电流挡,并联分流电阻):0~1mA挡,,表头与并联,并联总电流,表头满偏,
代入验证,等式成立。
量程扩大到,并联分流电阻,
[2]B(0~2.5V电压挡):,表头并联后等效电流表,满偏电流,等效内阻:
电压表是该电流表串联,,满偏电流,
[3]C(欧姆挡倍率)欧姆挡:等效满偏电流,电源
中值电阻:
表盘中心刻度15,,可知填“”。
(2)S接3,,量程0~2.5V读数。等效电流表满偏,对应电压2.5V。
表盘指针指在偏附近(70%~71%满偏),
指针约70.4%满偏:(范围都对)。
(3)电源换,开关接2,,表盘读数,
调零后,新内阻
原来表盘按标定,表盘读数,对应电路电流:
同一指针位置电流不变,现在电源,则
即
得
求得
重难03 用多用电表检查电路故障
【典例突破】某小灯泡L发生了故障,现使用多用电表的欧姆挡判断该小灯泡发生故障的原因。
①下列操作欧姆表的步骤,正确顺序是________(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋转到“”位置
B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度
D.测量小灯泡L的阻值
E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
②操作时,将多用电表两表笔与L两端接触,若指针如图所示,可判断L发生的故障是________(选填“短路”或“断路”)。
【答案】CABDE 短路
【解析】①[1]多用电表使用时,先进行机械调零,使用欧姆挡时,应先选择倍率,再进行欧姆调零,然后进行开始测电阻,最后将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡,所以操作欧姆表的步骤,正确顺序CABDE。
②[2]用多用电表测小灯泡的电阻,阻值为零,说明小灯泡短路。
【变式研析】
1.实验小组使用多用电表测量电学实验中的物理量。
(1)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图甲所示,若所选挡位为直流100mA挡,则示数为______mA;若所选挡位为×10Ω挡,则示数为______Ω。
(2)用多用电表正确测量了(1)中的电阻后,继续测量另一个电阻,发现指针偏角过小,在测量此电阻之前,请选择以下必需的操作步骤,其合理的顺序是______(填字母代号)。
A.将红表笔和黑表笔短接
B.把选择开关K旋转到×100Ω挡
C.把选择开关K旋转到×1Ω挡
D.调节旋钮T使指针指向欧姆零点
E.调节旋钮S使指针指向欧姆零点
F.调节旋钮S使指针指向零刻度
(3)用此多用电表检查图丙电路故障,电输出的电压恒为6V,当开关S闭合后,灯、均不亮,首先用多用电表的电压挡测量a、d间的电压,应将红表笔接______(填“a”或“d”),实验测得该电压为6V,接着分别测得a、b间的电压为6V,b、c间和c、d间的电压均为0,若电路中只有一处故障,由此可以判断出电路故障可能是电路中______。
【答案】(1)54 200 (2)BAD (3)a ab间断路
【解析】(1)[1]若所选挡位为直流100mA挡,则最小刻度为2mA,示数为54mA;
[2]若所选挡位为×10Ω挡,则示数为20×10Ω=200Ω。
(2)指针偏角过小,所选挡位太小,先将选择开关旋转到“×100”位置,然后将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点即可进行测量。则正确的顺序是BAD。
(3)用多用电表的电压挡测量a、d间的电压,多用电表电流“红进黑出”,所以应将红表笔接a,实验测得该电压为6V,则ae、ed间没故障,接着分别测得a、b间的电压为6V,b、c间和c、d间的电压均为0,则ab间灯泡L2断路。
2.多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还可以探究故障电路。
(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是 _____。
A.测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量
(2)某同学发现如图1所示的实验电路不能正常工作,为排查电路故障,他用多用电表测量各点间的电压得到,已知只有一处故障。 为进一步判断电路故障的性质,他断开开关S后,将选择开关置于电阻挡的×1挡,分别将红黑表笔接端时,指针指在如图2所示的位置,则该电阻为 _________,他将红黑表笔接端时,指针__________(填“几乎不偏转”或“偏转很大”),因此电路故障为__________。
【答案】AB/BA 18 几乎不偏转 R断路
【解析】(1)[1]A.电流“红进黑出”,则测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确,选项A正确;
B.电流“红进黑出”,测电流时,应按图乙连接方式测量,选项B正确;
C.测电阻时,应该使待测电阻与电源断开,则选项C错误;
D.测二极管的反向电阻时,黑表笔接右端,红表笔接左端,选项D错误。
故选AB。
(2)[2]该电阻为18Ω;
[3][4]因为用多用电表测量各点间的电压,,则初步断定为电阻R断路;则他将红黑表笔接端时,指针几乎不偏转,因此电路故障为R断路。
拔高・分层集训
基础演练
1.如图所示,电路中有四根导线,其中一根是断的,电源、电阻、电阻及另外三根导线是好的。为了查出断导线,某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔先后连接在电阻的b端和的c端,并观察多用电表的示数。可以选用( )
A.直流10V挡 B.直流0.5A挡 C.直流2.5V挡 D.欧姆挡
【答案】A
【解析】因为被检测的电路为含电源电路,所以不可使用欧姆挡;由于电路图中电源电压为6V,所以选用直流2.5V挡不安全;估测电路中电流的最大值可能为,所以选用直流0.5A挡也不安全,只能选用直流10V挡,故BCD错误、A正确。
故选A。
2.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
【解析】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。
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
【解析】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。
4.关于多用电表及其使用操作,下列说法正确的是( )
A.电阻刻度左侧疏右侧密
B.测量不同电阻,每次都必须重新调零再进行测量
C.测直流电流时,电流从红表笔流入从黑表笔流出,测电阻时恰好相反
D.用“×10”倍率挡测电阻,指针偏转角度很小,应换成“×100”倍率挡调零后测量
【答案】D
【解析】A.欧姆表的电流与待测电阻满足关系
可知二者为非线性关系,待测电阻越大(对应刻度盘左侧区域)电流变化越慢,刻度越密,因此电阻刻度左侧密右侧疏,故A错误;
B.测量电阻时,仅更换欧姆倍率挡时需要重新进行欧姆调零,同一倍率下测量不同电阻无需重新调零,故B错误;
C.多用电表无论测量直流电流、电压还是电阻,电流都遵循从红表笔流入电表、从黑表笔流出电表的规律,测电阻时电流方向也没有相反,故C错误;
D.用“×10”倍率挡测电阻,指针偏转角度很小,说明待测电阻阻值较大,所选倍率偏小,应换成更大的“×100”倍率挡,换挡后重新完成欧姆调零再测量,故D正确。
故选D。
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
【解析】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.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
【解析】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。
7.某同学利用量程为0~5mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,内部电路如图甲所示。为了标定该欧姆表的刻度,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400Ω的电阻接在a、b之间,此时毫安表示数如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.使用该欧姆表测量某个电压表的内阻时,a端接电压表负极
B.该欧姆表的0刻度线与毫安表的0刻度线重合
C.毫安表示数为2mA位置应标注的值为900Ω
D.该欧姆表的刻度分布是均匀的
【答案】C
【解析】A.端是黑表笔,使用该欧姆表测量某个电压表的内阻时,电流从黑表笔流出,故接电压表正极,故A错误;
B.欧姆表的0刻度恰好是毫安表的最大刻度,故B错误;
C.毫安表满偏时则有,当接入电阻,电流,则有
解得
毫安表示数为时,则有
联立解得
故C正确;
D.根据闭合电路的欧姆定律,可见电流与外接的待测电阻不是正比关系,故欧姆表的刻度是不均匀的,故D错误。
故选C。
8.(多选)如图(a)所示为某同学完成的简易多用电表电路图,图中E是电池;、、、和是定值电阻,是可变电阻;表头G的满偏电流为100μA,内阻为900Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,分别是直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆“×100”挡。则下列说法中正确的是( )
A.图(a)中的端为红表笔
B.该电表的挡位4、5是电压挡
C.根据题给条件可得
D.使用欧姆“×100”挡时,指针偏转如图(b)所示,则待测电阻的阻值为
【答案】ABD
【解析】A.由欧姆表的内部电路结构可知,电流从B端流入多用电表,根据“红进黑出”可知B端是红表笔,故A错误;
B.该电表的挡位4、5,表头与定值电阻和串联,是电压挡,故B正确;
C.由多用电表的电路结构可知,该电表的挡位1、2是电流挡,接1时是电流2.5mA挡,接2时是电流1mA挡,则有
解得,故C错误;
D.欧姆挡倍率为“×100”,指针读数为11,因此待测电阻阻值为,故D正确。
故选ABD。
9.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
【解析】[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。
10.如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。如果是用“×100”挡测量电阻,则读数为___________。
【答案】600
【解析】如果是用“×100”挡测量电阻,则读数为
11.某物理兴趣小组学习了欧姆表的原理后,设计了如图所示具有两个倍率的欧姆表(“×10Ω”和“×100Ω”),实验所使用的器材有:干电池电动势1.5V,内阻不计,电流表,满偏电流1mA,内阻720Ω,电阻箱(最大阻值999.9Ω),滑动变阻器,开关一只,红黑表笔各一个,导线若干。
(1)图中孔应插入____(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)某次测量时,断开开关S,将红黑表笔短接,调节滑动变阻器的阻值,使得电流表指针指向满偏刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为____Ω,再在红黑表笔之间接入某待测电阻时,电流表指针如乙图所示,则待测电阻的阻值为____Ω。
(3)闭合开关后,要实现欧姆表“×10Ω”的倍率,电阻箱接入电路的阻值应调节为____Ω。
【答案】(1)红 (2)780 1000 (3)80
【解析】(1)图中孔接内部电源的负极,则应插入红表笔。
(2)电流表指针指向满偏刻度时,则
解得此时滑动变阻器接入电路的阻值
两表笔间接入电阻时则解得
(3)由上述计算可知,开关S断开时,欧姆表的中值电阻为R内=1500Ω,即倍率挡为“×100Ω”,闭合开关S后,要实现欧姆表“×10Ω”的倍率,即欧姆表中值电阻为150Ω,即内阻为,则由
电阻箱接入电路的阻值应调节
12.图甲为多用电表刻度盘,图乙为多用电表功能选择开关。
(1)使用多用电表前发现其指针出现在图甲①位置,则需要调节图乙中_________(选填“S”或“K”)处的旋钮。
(2)某同学用欧姆表“×10”倍率的电阻挡测某未知电阻的阻值,指针位于图甲中③位置,为了得到比较准确的测量结果,应选择倍率为_________(选填“×1”或“×100”)的电阻挡,重新进行欧姆调零并完成测量。
(3)该同学粗测一节干电池的电动势,将图乙中挡位旋钮旋至直流电压2.5V量程处,红表笔接电池正极,黑表笔接负极,指针位于图甲中②位置,对应的数值为_________V。
【答案】(1)S (2)×1 (3)1.40
【解析】(1)若多用电表未被使用时发现指针出现在题图甲①位置,则需要调节机械调零旋钮,即题图乙中的旋钮S。
(2)指针位于图甲中③位置,要想使指针靠近表盘中央(即表盘读数变大),应选择更小的倍率,即选择倍率的电阻挡。
(3)在粗测一节干电池的电动势时,量程是2.5V,刻度盘最小刻度值为0.05V,题图甲中指针在②位置时所对应的数值为1.40V。
13.多用电表既可以用来测电阻、电压、电流,还可以用来检测故障、探测黑箱。
(1)如图甲所示是正在用来测的多用电表的表盘。
①如果是用挡测量电阻,则读数为_______。
②如果是用直流挡测量电流,则读数为_______。
③如果是用直流挡测量电压,则读数为_______。
(2)用多用电表检测如图所示电路的故障。图乙所示电路中,有一根导线是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的,现要用多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端,观察多用电表指针的示数,在下列选项中,符合操作规程的是( )
A.直流挡 B.直流挡
C.直流挡 D.欧姆挡
(3)用多用电表可以探测黑箱。如图丙所示为一黑箱装置,箱内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路,a、b为黑箱的两个输出端,a端连接箱内电池的正极。为了探测黑箱,某同学准备进行以下几步测量:
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻
②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压
③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流
你认为以上测量中不妥的有:_______填序号,理由是_______。
【答案】(1)1200 5.6 2.83/2.82/2.84 (2)A (3)①③/③① ①用欧姆挡不能直接测量电源电路的电阻,因为电源的存在会影响欧姆表指针的读数,且容易烧坏欧姆表;③用电流挡接在输出端a、b间会造成电流表损坏
【解析】(1)[1]用欧姆挡测量时,用最上面一排数据读数,读数为
[2]用直流电流挡测量时,读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为
[3]用直流电压挡测量时,读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为。
(2)A.如果指针不偏转,说明与电源正极连接的导线是好的,而与之间导线或与电源负极间导线其中之一是坏的,再把黑表笔接点,如果指针偏转,说明与之间导线是断的,否则说明与电源负极间导线是断的,故A正确;
B.再考虑电流表,如果黑表笔接在端,指针偏转有示数,则说明与电源正极连接的导线是断的,此时指示数,没有超过量程;如果指针不偏转,说明与电源正极间连接的导线是好的,而与之间导线或与电源负极间导线中有一条是断的,再把黑表笔接点,如果指针偏转,说明与之间导线是断的,此时示数,超过电流表量程,故B错误;
C.根据题给条件,无法确定电源电动势是否超过2.5V,为避免超量程损坏电表,不能选用直流2.5V挡,故C错误;
D.根据题给条件,首先判定不能选用欧姆挡,因为使用欧姆挡测量时需将被测元件与外电路电源断开,故D错误。故选A。
(3)[1]①③[2]①用欧姆挡不能直接测量电源电路的电阻,因为电源的存在会影响欧姆表指针的读数,且容易烧坏欧姆表;③用电流挡接在输出端a、b间会造成电流表损坏。
14.(2026·湖北荆州·模拟预测)掺银导电硅橡胶因遵循电阻定律,同时又具有良好的导电性和电磁屏蔽能力,被广泛用于航空和医疗领域。为测定一段质量分布均匀的长直掺银导电硅橡胶的电阻率,选用如下器材进行实验:恒流源(能输出大小不同的稳恒电流);电流表(内阻可忽略);多用电表(直流电流挡内阻为);定值电阻(阻值);带刻度尺的导电硅橡胶(横截面积为);开关S和导线若干。
(1)连接电路:将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,请根据图甲完成图乙中的实物图连线(图中已正确连接了部分电路)______;
(2)故障检查:闭合开关S,无论如何移动接线夹的位置,多用电表均有示数且几乎不变;现断开开关S,用该多用电表进行故障排查:
①从电路中取出多用电表,旋至欧姆挡,再将多用电表两表笔短接,进行______;
②将一表笔接在处,将另一表笔先后接在、、处,发现仅接于处时指针没有偏转,可判断电路中存在的故障是_______________;
③故障排除后,将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,接回电路。
(3)测量过程:
①将接线夹置于最右端,闭合开关S,记录此时多用电表的示数、电流表的示数以及接线夹与端的距离;
②多次移动接线夹,改变,同时调节恒流源输出的电流大小,使电流表的示数不变,记录和多用电表的示数;
③以为纵坐标,为横坐标,画出图像,图线斜率为,则该导电硅橡胶的电阻率______(用、、、、表示);
④若电流表的内阻不可忽略,则③中的测量结果______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) (2)欧姆调零 间的导线断路(3) 无影响
【解析】(1)根据图甲的电路图,连接图乙的实物图,其中多用电表红表笔接定值电阻侧,黑表笔接电流表侧,满足“红进黑出”原则,接线如图所示
(2)[1]多用电表选择开关旋至欧姆挡时,测量电阻之前,需要先进行欧姆调零,即从电路中取出多用电表,旋至欧姆挡,再将多用电表两表笔短接,进行欧姆调零,使指针指在欧姆挡的零刻度处;
[2]若将另一表笔先后置于、、处,发现仅接于处时指针没有偏转,可判断电路中一定存在的故障是间的导线断路。
(3)[1]根据测量过程,利用欧姆定律有
根据电阻定律有
解得
结合图像有
解得
[2]若电流表的内阻不可忽略,结合上述有
根据电阻定律
联立解得
可知,该函数对应图像的斜率不变。因此,若电流表的内阻不可忽略,则③中的测量结果无影响。
15.多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还可探究故障电路。
(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是( )
A.测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量
(2)某同学发现如图1所示的实验电路不能正常工作,为排查电路故障,他用多用电表测量各点间的电压,得到、,已知只有一处故障。为进一步判断电路故障的性质,他断开开关后,将选择开关置于电阻挡的挡,分别将红黑表笔接端时,指针指在如图2所示的位置。则该电阻为_____Ω,他将红黑表笔接ef端时,指针_____(填“几乎不偏转”或“偏转很大”)。
(3)之后该同学用毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图3中甲所示。已知毫安表的满偏电流、将两表笔短接,调节滑动变阻器使毫安表指针满偏,此后将阻值为的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图3中乙所示。则刻度处应标注_____。
【答案】(1)AB (2)18 几乎不偏转 (3)600
【解析】(1)A.电流“红进黑出”,则测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确,故A正确;
B.电流“红进黑出”,测电流时,应按图乙连接方式测量,故B正确;
C.测电阻时,应该使待测电阻与电源断开,故C错误;
D.测二极管的反向电阻时,黑表笔接右端,红表笔接左端,故D错误。
故选AB。
(2)[1]图2可知该电阻为
[2]因为用多用电表测量各点间的电压、,可知电阻R断路;则他将红黑表笔接ef端时,指针几乎不偏转。
(3)欧姆表内阻
将阻值为400Ω的电阻接在两表笔之间时,电流表读数为3mA,则此时有
联立解得,
则电流为2.5mA时有
联立解得
能力进阶
1.某同学利用图甲所示的原理图组装了一个倍率为“”的欧姆表,所用表头G的满偏电流为。现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定,并作出间接不同的标准电阻时表头的示数与的关系,如图乙所示,则( )
A.按照惯用标准,图甲中的为黑表笔
B.该同学所用电源电动势为
C.该欧姆表内阻
D.对表盘进行欧姆标度时,量程为0~3mA的表头G表盘上“2mA”处应标的数值为400Ω
【答案】C
【解析】A.欧姆表测电阻时,需要让电流从黑表笔流出从红表笔流进,故黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,图甲中的B为红表笔,故A错误;
BC.根据欧姆表的测量原理,当时,流过电路的电流达到满偏即
设欧姆表内阻为
则有当,流过电表的电流为
联立解得,,故B错误,C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律
解得
因欧姆表倍率为×10,则量程为0~3mA的表头G表盘上“2mA”处应标的数值为50Ω,故D错误。
故选C。
2.某多用电表内部结构如图所示,微安表头的量程为1mA,内阻为180Ω,接“−”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡,接“−”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡,以下说法正确的是( )
A. ,
B.“−”接线柱对应多用电表的红表笔
C.接“−”和“3”接线柱时,若与标准3V电压表并联接入电路,标准电表示数略大,则可能是因为R3阻值偏大
D.接“−”和“5”接线柱时,若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”,欧姆调零后欧姆表内阻不变
【答案】C
【解析】A.接“−”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡,则有
解得
接“−”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡,则有
解得
故A错误;
B.接“−”和“5”接线柱时为欧姆表,用到内部电源,根据“红进黑出”,可知“−”接线柱对应多用电表的黑表笔,故B错误;
C.接“−”和“3”接线柱时,若与标准3V电压表并联接入电路,标准电表示数略大,说明通过电流计的电流偏小,则可能是因为R3阻值偏大,故C正确;
D.接“−”和“5”接线柱时,若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”,为了保证短接表笔后仍能将指针调到满偏,需要重新调整内部电阻,欧姆表的内阻随量程变化而改变,故D错误。
故选C。
3.黑箱外有编号为1、2、3的三个接线柱,黑箱内有电阻、二极管、电容器各1个,用多用电表探测黑箱内电学元件的实验中,某次测量结果如下,第一步:1、3间正反接电阻值相等;第二步:黑表笔接1、红表笔接2点时电阻很小,反接时电阻很大;第三步:黑表笔接3点、红表笔接2点时指针先摆向“”刻度线再返回指向一定确定值,但其电阻值比第一步中测得的电阻值略大一些,反接时现象相似但比第一步中测得的电阻值大得多。依据以上结论可判断箱内元件接法为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】用欧姆表红、黑表笔分别在1、3间正反接,电表指针稳定后所测电阻值相等,说明1、3间为定值电阻;黑表笔接1、红表笔接2时电阻很小,反接时电阻很大,说明1、2间为二极管,且1接二极管正极;黑表笔接3、红表笔接2时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值略大一些,反接时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值大得多,说明2、3之间为电容器,黑表笔接3、红表笔接2时,欧姆表测量的是定值电阻和二极管正向电阻的总电阻,红表笔接3、黑表笔接2时,欧姆表测量的是定值电阻和二极管反向电阻的总电阻;故ABC错误,D正确。
故选D。
4.某简易电阻表的电路图如图所示,图中E是电池,电动势为,电流表的满偏电流为,内阻为,定值电阻,A端和B端分别与两表笔相连。
(1)图中的A端应与______(填“红”或“黑”)表笔相连接。
(2)短接两表笔进行欧姆调零后,用该挡测量一个未知电阻的阻值,指针偏转到电流表满偏刻度的处,则该未知电阻的阻值为______Ω。
(3)若要将该电阻表的倍率减小为原来的,则应将定值电阻更换为______Ω。(保留两位有效数字)
(4)实验结束后,若发现电流表内阻的实际值略小于,则按正确步骤操作会导致被测电阻的测量值______(填“偏大”“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)红 (2)100 (3)4.5 (4)偏小
【解析】(1)根据欧姆表原理,电流应该从红表笔流进,而A端与电源负极相连,则A端是红表笔。
(2)短接两表笔时,设干路电流I,则
根据闭合电路欧姆定律得
测电阻时,设干路电流为,则
根据闭合电路欧姆定律得
联立解得
(3)若要将该电阻表的倍率减小为原来的,则内阻变为原来的,由,
解得
(4)由可知,电流表内阻的实际值略小于,代入计算的偏大,电阻的测量值偏小。
5.(2025·福建福州·模拟预测)如图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;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡。直流电流1mA和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡。
(1)测量时,接线柱B接的是___________________(填“红”或“黑”)表笔;若开关B端是与“1”相连的,则此时多用电表的挡位为_______________挡;(填题干中所给5个挡位中的一个)
(2)电路中R4与R5的比值__________________(填“大于”“小于”或“等于”);
(3)若电池E的电动势为1.5V,当把开关B端接到位置3,短接A、B表笔进行欧姆调零后,用该挡测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G满偏刻度的处,则该电阻的阻值为_________Ω。电池E使用时间较长,电池的电动势变小、内阻变大;将两表笔短接,调节R6,使电流表的示数达到满偏,然后将表笔与一未知电阻连接,则该电阻的测量值__________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时,测量的相对误差×100%不能超过±5%,则电池电动势降低为_______V (结果保留两位有效数字) 时必须更换电池。
【答案】(1)红 直流电流2.5mA (2)小于 (3)500 大于 1.4
【解析】(1)[1] 为满足“红进黑出”的规律,由图可知,B端接3时与电源负极连接,则接线柱B接的是红表笔;
[2] 开关端与“1”或“2”相连时为电流表,若开关B端与“1”相连,分流电阻较小,分流较大,量程较大,则此时多用电表的挡位为直流电流2.5mA挡。
(2)1V挡和5V挡共用相同表头,量程之比即为电表等效内阻之比,设表头和R1、R2的并联值为r,所以有
解得
所以
(3)[1] 当把开关B端接到位置3,由题意和电路图可知,电路最大电流为1mA;短接A、B表笔,进行欧姆调零,则有,解得
用该挡测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G满偏刻度的处,有
联立解得
[2] 电动势变小、内阻变大时,欧姆表得重新调零,由于满偏电流不变,由公式,电动势变小,变小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,有
当变小时,I变小,指针跟准确位置相比偏左了,测量值偏大;
[3] 当,由,解得
此时内阻
有,解得
6.(2026·陕西榆林·模拟预测)某同学从实验室找到一些器材自己动手制作了一个多用电表,他设计的电表电路如图甲所示。该同学设计初衷是①单刀双掷开关S1接b时,c、d端接入回路中作为量程分别为1mA和10mA的电流表使用;②单刀双掷开关S1接a时,可作为“×100”和“×1k”双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=720Ω;电源电动势为1.5V,内阻为1Ω。
请帮助该同学解决以下问题。
(1)电路中定值电阻R1=______Ω,R2=______Ω。
(2)若想保证欧姆表正常使用,调零电阻R可选下面两个滑动变阻器中的______。
A.电阻范围0~200Ω B.电阻范围0~2000Ω
(3)某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间,发现挡位不合适,断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适,是因为开关S2接1时电流表指针偏转角______(选填“太大”或“太小”)。开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为______Ω。
【答案】(1)8 72 (2)B (3)太小 1427
【解析】(1)[1][2]由电路图可知,接1时为10mA电流表,接2时为1mA电流表,则有,
代入数据可得,
解得,
(2)欧姆表需要进行欧姆调零,所以单刀双掷开关接a,接1时,欧姆表的内阻
单刀双掷开关接a,接2时,欧姆表的内阻
由于,
其中,
解得,
即调零电阻R需要调出为,可知,调零电阻R应选择滑动变阻器电阻范围0~2000Ω。故选B。
(3)[1]单刀双掷开关接1时为大量程电流表,其对应欧姆表的内阻较小,所以接a、接1时为小倍率欧姆表,对应的挡位是;单刀双掷开关接2时为小量程电流表,其对应欧姆表的内阻较大,所以接a、接2时为大倍率欧姆表,对应的挡位是;断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适,说明现在测量的是一个大电阻,此时量程太小,所以开关S2接1时出现的情况应该是电流表指针偏转角太小。
[2]结合上述可知,开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为
7.(2026·河北保定·二模)某同学准备自制欧姆表,可用的器材如下:
A.电流表(量程,内阻未知)
B.电池(电动势为1.5V、内阻为0.2Ω)
C.电池(电动势为6.0V、内阻为0.8Ω)
D.滑动变阻器R(最大阻值10kΩ)
E.电阻箱R1(最大阻值999.9Ω)
F.开关、导线、表笔等若干
(1)用半偏法测电流表内阻。电路如图甲所示,电路连接完成后,保持开关S2断开,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表满偏;保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合S2,调节电阻箱R1,使电流表半偏,此时电阻箱R1的示数为198.0Ω。为减少系统误差,则电池选________(选填“B”或“C”),电流表内阻的测量值为________Ω(结果保留3位有效数字),测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)组装欧姆表。将电流表与电池B、滑动变阻器R、表笔等,按图乙所示连接,并在电流刻度下方加刻欧姆刻度“0.5mA”刻线处正对欧姆“15”刻度。
①该欧姆表对应多用电表的欧姆_______(填选项序号)挡。
A.“×10” B.“×100” C.“×1k”
②由于长时间使用,电池电动势变为1.2V,内阻变为1.6Ω,完成欧姆调零后进行测量,指针指在电流“0.4mA”刻线处,则待测电阻的阻值为_______kΩ。
③更换新电池,在电流表上并联电阻箱R1,使改装的欧姆表对应多用电表的欧姆“×1”挡,如图丙所示,则电阻箱的阻值应调为_______Ω。
【答案】(1)C 198 偏小 (2)B 1.8 2.0
【解析】(1)[1]开关闭合前后,电路中的总电阻会有变化,变化量的大小约为
若想让误差更小,电路中的电阻总值应该更大,即在调节电流表满偏时滑动变阻器接入电路中的阻值越大越好,根据闭合电路欧姆定律可知选择电动势更大的电池可以做到。
[2][3]开关闭合前后若默认干路中的总电流大小依然为,则闭合后流过电流表和电阻箱的电流都为满偏电流的一半,并联电路两端的电压相等,根据欧姆定律可知电流表与电阻箱的电阻大小也相等,所以电流表内阻为。
但实际闭合后干路中的电流会增加,使得流经电阻箱的电流比满偏电流的一半大一些(即比流过电流表支路的电流大一些),根据公式可知,电阻箱的阻值小于电流表内阻,所以测量值偏小。
(2)[1]当欧姆表进行欧姆调零时,欧姆表内的总电阻大小为
当电流表的示数为0.5mA时,根据闭合电路欧姆定律,有
可求得此时的
所以档位应是“×100”。故选B。
[2]此时欧姆调零后的内阻为
根据闭合电路欧姆定律,可求出外电阻为
[3]当欧姆表的量程为“×1”时,此档位的内阻应为15Ω,所以新电流表的量程为
根据电表改装的原理,可列式
可解得并联的电阻箱阻值要调为。
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