内容正文:
第28讲 实验:用多用表测量电学中的物理量(专项训练)
目 录
研判·考情前瞻 1
巩固·知识解构 1
知识点1 多用电表的构造和工作原理 2
知识点2 多用电表的使用 3
知识点3 多用电表检测电路故障 3
模拟·基础演练 5
重难·创新演练 26
真题·实战演练 32
研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
多用电表的使用与读数(机械调零、欧姆调零、挡位选择)
浙江卷:多用表10mA电流挡(内阻已知)测电阻
广西卷:电流表改装欧姆表(欧姆调零)
陕晋青宁卷:多用表组装与使用
安徽卷T12:电表改装多用表
浙江卷T16:多用表的使用
欧姆表原理与电路故障检测
浙江卷:多用表电流挡测电阻、评估方案
广西卷:欧姆表调零与中值电阻
安徽卷T12:电表改装与校准(读数偏差)
考情分析
题型与考向:重点考查多用电表的结构、原理与使用,包括机械调零与欧姆调零的区别、挡位与量程的选择、欧姆表的中值电阻与刻度不均匀特点、测电压/电流/电阻的操作规范,以及用多用表检测电路故障(断路、短路)。常与电表改装、测电阻、测电源电动势内阻等实验结合命题。
情境与立意:多以实验操作与原理理解相结合的形式命题,如由电流表改装欧姆表并计算调零电阻、用多用表电流挡测电阻、探索黑箱电学元件等,考查对表内电路结构(红进黑出、欧姆表内部电源)及读数规则的理解。
复习目标
知识掌握:理解多用电表内部电路结构及各测量项目的原理;掌握机械调零与欧姆调零的操作;理解欧姆表欧姆调零、中值电阻、刻度不均匀的原因;掌握测电压、电流、电阻的挡位选择与读数规范。
能力提升:能规范完成多用表的使用操作;能根据待测量选择合适挡位并正确读数;会用多用表判断二极管极性、探索黑箱元件、检测电路故障;能结合闭合电路欧姆定律分析欧姆表原理并完成改装计算。
巩固·知识解构
知识点1 多用电表的构造和工作原理
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
(5)电阻表工作原理
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=,此时指针指在满偏电流Ig处(电阻表内阻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,I=,指针指到某确定位置,此时Rx=-RΩ
刻度特点
表头电流满偏Ig处,对应电阻表零刻度(最右侧)
表头电流I=0处,对应电阻表∞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
(6)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。
知识点2 多用电表的使用
1.用多用电表测量小灯泡的电压和电流
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(选填“高”或“低”)的点。
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。
2.(1)用多用电表测定值电阻的阻值
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。
(2)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,机械调零对应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,欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮。
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。
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
将多用电表欧姆调零之后,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.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时,后逐渐增大到“∞”,且指针摆动越来越慢
知识点3 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。
模拟·基础演练
1.(25-26高三上·四川成都·期末)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为 )测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图中的_________(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为__________(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“”
(3)图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其它连接不变的情况下,他将电压表连接位置的导线端分别试触、、三个位置,发现试触、时,电压表有示数;试触时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则 (选填选项前的字母)。
A.导线断路 B.滑动变阻器断路
C.导线断路 D.滑动变阻器短路
【答案】(1)甲
(2)ADCB
(3)C
【详解】(1)因为待测电阻约为,而,故为了减小误差应该采用电流表外接法,即选用甲图;
(2)测量过程中应该先选择合适挡位,根据题意选择“”挡位,然后进行欧姆调零,再进行测量,测量完成后要将开关置于“”挡,故顺序为ADCB。
(3)闭合电键后,却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表示数始终为零,可能是电路中出现断路,电压表的示数不变化,说明电压表串联在电路中;当试触、时电压表有示数说明、段是正常的,试触时,电压表没有示数说明在之间某处发生了断路,故选C。
2.(2026·四川德阳·模拟预测)某中学实验小组的同学在测量某未知电阻的阻值时,实验室为其提供了如下的实验器材:多用电表、定值电阻、定值电阻、灵敏电流计、电流表(量程,内阻约为几百欧姆)、电压表(量程,内阻约为几千欧姆),最大电阻为的滑动变阻器、电阻箱、待测电阻(阻值约几欧姆)、电动势约为的电源、开关、导线若干。
(1)实验时,该小组的同学首先用多用电表粗略测量了电流表的内阻,将多用电表的开关旋至“”的挡位,然后进行欧姆调零,将多用电表的红表笔与电流表的__________(填“正”或“负”)极相连接,多用电表的指针如图甲所示,则电流表的内阻约为__________
(2)为了进一步测量电流表的内阻,该小组的同学通过讨论设计了如图乙所示的电路图,闭合电键,调节电阻箱的阻值,直到灵敏电流计的示数为零,则电流表内阻的表达式为__________(用、、表示),如果电阻箱的示数如图丙所示,则电流表的内阻大小应为__________
(3)为了完成实验,需将电流表改装成量程的电流表,应用电阻箱与电流表并联,并将电阻箱的阻值调节到 __________该实验小组的同学测量未知电阻的阻值时设计了如图丁所示的电路,要使电表的示数从开始调节,请将电路图补充完整__________,某次测量时,电压表的示数为,电流表的示数为,则 __________(两空均保留两位有效数字)。
【答案】(1) 负
(2)
(3)
【详解】(1)[1]多用电表的电流流向是红入黑出,因此应将多用电表的红表笔与电流表的负极相连接。
[2]用多用电表测量电流表的电阻时,示数应为表盘的示数与所选挡位的乘积,即电流表的内阻为
(2)[1]由电路图乙可知,该实验的原理为电桥法测电阻,当灵敏电流计的示数为零时,则有
整理得
[2] 由图丙可知电阻箱的阻值为
代入数据得
(3)[1]欲将电流表改装成量程为的电流表,电阻箱与电流表并联,阻值
[2]由于电流从开始调节,则滑动变阻器应用作分压接法,又由于改装电表的内阻已知,则应用电流表的内接法,电路设计如图所示。
[3] 改装后的电流表的内阻为
电流表的示数为,流过待测电阻的电流为
电压表的示数为,则待测电阻的阻值为
3.(2025·四川绵阳·二模)某欧姆表“×1k”挡的内部结构如图甲所示。
(1)图甲中,a表笔为_______(选填“红表笔”或“黑表笔”),灵敏电流计(量程未知,内阻)、电池(电动势未知,内阻)和滑动变阻器(总阻值未知),表盘上电阻刻度中间值为“15”,则此欧姆表的内阻为____kΩ。
(2)若用该多用电表的欧姆挡对图乙中二极管的正向电阻进行粗略测量,则a表笔应与二极管的_______(选填“C”或“D”)端相连;
(3)用该欧姆表测量一电压表的内阻时,欧姆表的示数为10kΩ,电压表的示数为4.8V,可知灵敏电流计的量程为0~____mA;
(4)因长时间使用,欧姆表内电池的电动势下降为8V,内阻升高为2Ω,但仍可欧姆调零,调零后,测得某电阻的阻值为30kΩ,则该电阻的真实值为____kΩ。
【答案】(1) 黑表笔 15
(2)C
(3)0.8
(4)20
【详解】(1)[1]由多用电表的电流流向“红进黑出”知a表笔为黑表笔
[2]又根据闭合电路的欧姆定律可知,两表笔短接时,则有
当指针指在刻度盘中央位置上,外接电阻为
此时有
故
(2)测量二极管的正向电阻,应让电流从二极管的C端流入,则a表笔应与二极管的C端相连。
(3)测量电压表内阻时,则有
代入数据解得E=12V
故灵敏电流计有
(4)调零后,欧姆表的内阻
表盘的刻度值不变,接入30kΩ电阻时电路中的电流为
所以
联立解得
4.(2026·陕西咸阳·模拟预测)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的______________(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为______________(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其它连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则______________(选填选项前的字母)。
A.导线断路 B.滑动变阻器断路
C.导线断路 D.滑动变阻器短路
【答案】(1)甲
(2)ADCB
(3)C
【详解】(1)由于待测电阻只有5Ω左右,要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是电流表外接电路,故选图甲。
(2)多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,应该将选择开关置于“”位置,将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”,将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开,将选择开关置于“OFF”位置,即实验步骤正确的操作顺序为ADCB。
(3)闭合开关后,却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表示数始终为零,可能是电路中出现断路,电压表的示数不变化,说明电压表串联在电路中;当试触b、c时依然是这个情况说明b、c段是正常的,试触d时,电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路,故选C。
5.(2026·四川宜宾·三模)变压器是远距离输电中的核心设备。在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,器材包括可拆式变压器、多用电表、低压交流电源、示波器、信号发生器、导线若干、开关等。
(1)某同学先用多用电表测量原线圈“0”、“400”接线柱间的电阻,选择开关选“欧姆挡×1”,经规范操作后,指针位置如图2所示,测得该线圈的阻值为___________Ω;
(2)该同学选用原线圈匝、副线圈匝进行实验,调节低压交流电源输出的电压,分别测得原、副线圈两端电压和,记录数据如下表:
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
3.92
5.88
7.88
9.80
11.70
①下列说法正确的是___________;
A.表格中与对应,与对应,则略大于
B.表格中与对应,与对应,则略小于
C.若改用低压直流电源,闭合开关瞬间,副线圈无感应电动势
D.测量原、副线圈电压时,多用电表应调至交流电压挡,且量程大于最大测量电压
②根据表格数据,计算每组的比值,其平均值为___________(保留保留3位有效数字),导致该比值与的偏差的可能原因有(至少写两点):___________;
(3)将两个线圈按图3方式上下叠放。下层线圈接信号发生器,上层线圈与示波器相连,当示波器显示的电压波形如图4所示时,则下层线圈中磁通量变化情况可能为___________(选填)。
【答案】(1)6.0
(2) BD 1.96 线圈存在电阻产生焦耳热;装置存在漏磁损失磁场能;铁芯上产生涡旋电流损失电能
(3)C
【详解】(1)选择开关选“欧姆挡×1”,经规范操作后,指针位置如图2所示,测得该线圈的阻值为
(2)[1] AB.表格中与对应,与对应,由表格数据可知,略小于,故B正确,A错误;
C.若改用低压直流电源,闭合开关瞬间,穿过副线圈的磁通量发生变化,副线圈有感应电动势,故C错误;
D.为了保护电表,测量原、副线圈电压时,多用电表应调至交流电压挡,且量程大于最大测量电压,故D正确。
故选BD。
[2] 根据表格数据,计算每组的比值,分别为、、、、,其平均值为
[3] 导致该比值与的偏差的可能原因有线圈存在电阻产生焦耳热;装置存在漏磁损失磁场能;铁芯上产生涡旋电流损失电能。
(3)上层线圈与示波器相连,当示波器显示的电压波形如图4所示时,波形是方波, 根据电磁感应原理可知,感应电动势的大小恒定时磁通量变化率恒定,下层线圈中磁通量变化情况可能为锯齿形。
故选C。
6.(2026·四川成都·二模)物理实验小组先用多用电表粗测后再精确测定一个定值电阻的阻值。实验器材有:
多用表:
干电池2节(每节电池电动势1.5 V,内阻约为1 Ω):
电流表G(满偏电流,内阻);
电流表A(量程为0~30 mA,内阻约为1 Ω);
滑动变阻器(阻值0~20 Ω);滑动变阻器(阻值0~2000 Ω);
电阻箱R(最大阻值9999 Ω);
开关S,导线若干。
完成实验并回答问题:
(1)先用多用电表粗测电阻。多用电表选择倍率为“”的电阻挡,发现指针偏转角度太大。再次调整倍率,测量结果如图(a)所示,则多用表读数为________Ω。
(2)再用电流表G和电阻箱R,改装一个量程为3 V的电压表。需要将电阻箱R调整为________Ω。
(3)然后用图(b)所示电路精确测定。其中滑动变阻器应选用________(选填“”或“”)。
(4)正确连接电路后,在闭合开关S前,先将滑动变阻器滑片置于b端,然后闭合开关S,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录了3组电流表G的读数和对应电流表A的读数如下表所示,则________Ω(计算结果保留3位有效数字)。
序号
1
2
3
0.40
0.60
0.80
7.5
11.2
15.4
(5)若电流表G内阻值大于140 Ω,对上述实验中定值电阻测量值的影响,下列判断正确的是________(填标号)。
A.有影响,测量值偏大
B.有影响,测量值偏小
C.没有影响
【答案】(1)160/160.0
(2)2860
(3)
(4)168
(5)B
【详解】(1)多用电表指针偏转角度太大,说明被测电阻阻值较小,应换用较小的倍率,即“”挡。由图(a)可知,指针指在16刻度处,故读数为
(2)电流表G改装成量程的电压表需串联电阻,由
得
(3)图(b)中滑动变阻器采用分压式接法,为便于调节且电压变化范围大,应选用阻值较小的滑动变阻器,故选。
(4)改装后的电压表内阻
由电路图可知,待测电阻两端电压
流过的电流
则
根据表格三组数据计算得
,,
所以
(5)若真实值大于,则改装后电压表实际内阻
测量时电压表读数
而实际电压
计算时使用,故测量值偏小。
故选B。
重难·创新演练
7.(2026·四川凉山·二模)某兴趣小组为了测量某电子元件的电阻值。
(1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×100”挡粗略测量该电子元件阻值,发现多用电表指针偏转过大,请选择接下来的正确实验步骤并排序:________(选填选项前的字母)
A.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的“0”刻线。
B.将两表笔分别与待测电阻相接/读取数据后随即断开。
C.将选择开关置于电阻挡“×10”位置。
D.将选择开关置于电阻挡“×1000”位置。
(2)兴趣小组的某同学用螺旋测微器测量该电子元件的直径,如图所示,则该电子元件的直径d=________mm。
(3)为了精确测量该电子元件的阻值(阻值约为90Ω),小组找到了如下实验器材:
A.电源E(电源电压9V,内阻约为2Ω)
B.电压表V(量程0~15V,内阻约为8kΩ)
C.电流表A1(量程0~15mA,内阻r1为10Ω)
D.电流表A2(量程0~150mA,内阻r2为2Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为4kΩ)
G.开关S,导线若干。
①小组设计了如图(a)所示的实验原理图,其中电流表应选用________;滑动变阻器应选用________;(均填器材前序号)
②兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R,并重新设计了如图(b)所示的电路图,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片处于M端。当开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片的位置,记录电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2,作出了I1-I2的图像,如图(c)所示,已知图线的斜率为k,则该电子元件的阻值Rₓ=________(用R、r1、k字母表示)。
【答案】(1)CAB
(2)3.205/3.204/3.206
(3) D E
【详解】(1)多用电表欧姆挡指针偏转过大,说明指针偏向右侧,示数较小,即被测电阻阻值较小。为了减小读数误差,应换用更小的倍率挡,即“×10”挡,故第一步选C;
欧姆表换挡后,内部电路结构改变,必须重新进行欧姆调零,即将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针对准电阻的“0”刻线,故第二步选A;
调零完成后,将两表笔分别与待测电阻相接进行测量,读取数据,故第三步选B。
综上所述,正确步骤排序为CAB。
(2)根据螺旋测微器的读法可知,金属丝直径为
(3)①[1]电子元件的阻值约为,电源电压为,故流过电子元件的最大电流为
故电流表可以满足测量要求,故选D。
[2]滑动变阻器的连接方式为分压法,为了方便线性调节电压,应挑选最大电阻小的滑动变阻器,故选E。
②[3]根据欧姆定律可知
化简得
故
8.(2026·四川成都·二模)某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性,制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
(1)该同学首先利用多用电表电阻“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值。示数如图甲所示,则此时热敏电阻的阻值________。
(2)该同学为了进一步探究此热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图乙所示的实验电路,定值电阻,则在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(选填“左”或“右”)端。在某次测量中,若毫安表的示数为2.5mA,的示数为1.50mA,两电表可视为理想电表,则热敏电阻的阻值为________(结果保留两位有效数字)。
(3)经过多次测量,该同学得到热敏电阻阻值随温度变化的关系图像如图丙所示,可知该热敏电阻的阻值随温度降低越来越________(选填“大”或“小”)。
(4)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示,其中电源电动势,定值电阻,长度的热敏电阻下端紧靠在油箱底部,不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警,若测得报警器报警时油液(热敏电阻)的温度为30℃,油液外热敏电阻的温度为70℃,由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为________cm(结果保留一位有效数字)。
【答案】(1)1.9
(2) 左 5.0
(3)大
(4)5
【详解】(1)表盘的指针位置为19,测电阻所用的挡位为“×100”挡,所以读数结果为
(2)[1]为了保证被测部分的电压从零开始逐渐增大,对仪器起到保护作用,电路图中滑动变阻器的滑片P应置于最左端。
[2]并联电路,各支路两端电压相同,根据欧姆定律得热敏电阻阻值
(3)由图像可知该热敏电阻的阻值随温度降低越来越大。
(4)电路报警时,总电阻,
由图可知,油液内(报警液面处)热敏电阻的温度为30℃,由图可知,此时热敏电阻的阻值1.5kΩ,油液外热敏电阻的温度为70℃,由图可知,此时热敏电阻的阻值0.5kΩ。设报警液面到油箱底部的距离为h,热敏电阻的总阻值
解得
9.(2026·四川宜宾·二模)J0409型灵敏电流计常用于测量直流电路中微小电流和微小电势差,如用于惠斯通电桥、电磁感应、光电效应等实验中的检流计或改装电表等。某灵敏电流计如甲图所示,测量范围为,分为、两档,两档电阻分别标识为100Ω和2.4kΩ;当电流从电流计“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出时,指针向右偏转。
(1)为了较为精确地验证挡电阻标识数据是否准确。第一小组决定先用多用电表进行粗测,图乙中欧姆挡表盘中间刻度标识为15。在选档操作中,多用电表选择开关应该置于欧姆挡“________”(选填“×10”、“×100”或“”位置),为保证灵敏电流计指针右偏,需将多用电表的红表笔与待测灵敏电流计的________(选填“+接线柱”或“-接线柱”)相连。
(2)为了提高测量精度,第二小组设计了如图丙的电路。在测量操作中,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端;闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表、待测灵敏电流计的示数分别为、I,则待测灵敏电流计内阻________(用、I和电路中的定阻电阻表示)。
(3)第三小组设计如图丁的电路进行测量,其中、、为电阻箱,灵敏电流计挡接入,C、D间连接电压传感器(内阻无穷大),调节、、,使电压传感器示数为0,则待测灵敏电流计该挡位的阻值________(用、、表示)。
【答案】(1) ×100 -接线柱
(2) a
(3)
【详解】(1)[1]由于挡电阻标识为2.4kΩ,根据
可知多用电表选择开关应该置于欧姆挡“×100”;
[2]当电流从电流计“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出时,指针向右偏转。由于多用电表的黑表笔接电源的正极,所以为保证灵敏电流计指针右偏,需将多用电表的红表笔与待测灵敏电流计的“-接线柱”相连。
(2)[1]在测量操作中,为了保护电表安全,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端;
[2]滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表、待测灵敏电流计的示数分别为、I,根据欧姆定律可得
可得待测灵敏电流计内阻为
(3)当电压传感器示数为0时,根据电阻比例关系可得
可得待测灵敏电流计该挡位的阻值为
10.(2026·广东湛江·一模)(1)我国某电动汽车公司发布了刀片电池,该电池采用磷酸铁锂技术,通过结构创新,显著提高了体积利用率和续航里程。某研究小组利用所学知识设计电路,测量其中一个电池片的电动势E和内阻r。小组成员首先使用多用电表的5V直流电压挡粗测该电池片的电动势,读数如图甲所示,测得的电动势读数为 ______ V;测量时,多用电表的红表笔应与电池片的 ______ (选填“正”或“负”)极相连。随后,小组成员利用以下器材进行精确测量
A.电源,内阻不计
B.电压表、(均可视为理想电表)
C. 定值电阻(阻值为),定值电阻(阻值为),定值电阻(阻值为)
D.电流表(量程3 mA,内阻未知)
E. 电压表(量程3 V,内阻很大)
F. 电阻箱(阻值)
G. 滑动变阻器(阻值范围,额定电流1 A)
H. 开关和导线若干
根据提供的器材,小组设计了如图乙所示的实验电路图。由于电流表的内阻未知,无法直接测量电池片的电动势和内阻,因此他们进一步设计了如图丙所示的电路,先测量电流表的内阻,再测量电池片的电动势和内阻。
(2)该小组连接好电路后,首先对电流表的内阻进行测量,请完善测量步骤。
①把S拨到1位置,记录电压表的示数。
②把S拨到2位置,调节电阻箱阻值,使电压表的示数与电压表的示数相同,记录此时电阻箱的阻值,则电流表的内阻 ______ 。
③断开S,整理好器材。
(3)该小组测得电流表的内阻之后,利用图乙实验电路测得了多组实验数据,并将电流表的读数作为横坐标,电压表的读数作为纵坐标,选取合适的标度,绘制了如图丁所示的图线。则该小组同学测得这个电池片的电动势 ______ V,内阻 ______ 。(计算结果均保留三位有效数字)
【答案】(1) 2.90 正
(2)199
(3) 3.00 2.00
【详解】(1)[1]直流电压5.0 V挡,又由于此时电压挡的分度值为0.1 V,所以读数为2.90 V;
[2]由于多用电表的电流从红表笔进入后从黑表笔出来,所以测量时多用电表的红表笔应该与电池的正极相连。
(2)把S拨到1位置时,根据闭合电路欧姆定律有
把S拨到2位置时,有
解得
(3)[1][2]设电流表的读数为I,电压表读数为U,则电路中的总电流为,根据闭合电路的欧姆定律有
可知图像的纵截距表示电源电动势,则有
可知的图像的斜率为
解得
11.(2025·四川自贡·一模)小王在实验室找到一标有电阻率ρ,粗细均匀的圆柱状金属丝,现想测量金属丝的横截面积S,却没有找到螺旋测微器,为了测量其横截面积S,他找到了一些电学实验器材并开展了如下实验:
(1)用游标卡尺测出金属丝的长度为L。
(2)欧姆表正确调零后,将选择开关拨至挡,红、黑表笔分别接金属丝长端,测得电阻,如图甲所示,读数为________Ω。
(3)为了获得多组数据,进一步精确测量金属丝的横截面积S,有如下器材可供选用:
A.电源E(电动势为3V,内阻约为0.2Ω)
B.电压表V(量程0~1V,已测得内阻)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表(量程0~100mA,内阻约为3Ω)
E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)
F.定值电阻
G.开关一个,导线若干
其中,电流表应选________(选填“”或“”)。
(4)根据以上要求,在下面方框内将图中所示的器材符号连线,组成测量电路图______。
(5)测得电压表读数为U,电流表读数为I,则该金属丝的横截面积S=________(用U、L、I、、ρ和表示)。
【答案】 36/36.0
【详解】(2)[1]选择开关拨至挡,所以欧姆表的读数为
(3)[2],故电流表应该选择。
(4)[3]待测电阻的阻值,因为,所以电流表外接,电压表量程不够需要串联一个电阻增大量程,滑动变阻器阻值较小,调节时为了使电表示数变化明显,所以采用分压式接法,故连接方式如图
(5)[4]由欧姆定律得,
则两端的电压为
通过的电流为
其中
解得
12.(2026·四川广安·一模)甲、乙同学分别设计了甲、乙电路图来测量一个量程为的电压表内阻(约)。其主要实验器材还有:电源、电阻箱、滑动变阻器、毫安表(量程为)。
(1)甲同学先用多用电表粗测电压表的内阻,将多用电表选择开关拨到欧姆挡“”倍率进行欧姆调零后,应将红表笔接电压表的_____(选填“+”或“-”)接线柱,再完成剩余操作步骤;
(2)为了精确测量电压表的内阻,甲同学按甲电路图连接好电路;闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到_____(选填“”或“”)端。闭合开关,调节滑动电阻器,电阻箱的电阻调到时,读出电压表、电流表示数分别为、,则测得电压表的内阻_____(保留2位有效数字)。
(3)为了减小误差,甲同学保持电阻箱接入电路的阻值不变,多次调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表的示数、,作出图像,得到图像的斜率为,则电压表的内阻_____(用、表示)。
(4)乙同学认为用电路乙还简化些,也能精确测量电压表的内阻;你结合所学的知识判断,乙同学的观点_____(选填“正确”或“不正确”)。
【答案】(1)-
(2) 3.1
(3)
(4)不正确
【详解】(1)欧姆表测电压表内阻时,电流是从黑表笔流出,红表笔流进,故应该将红表笔接电压表的“-”接线柱;
(2)[1]为了保护电路,防止通过电流表的电流过大,烧坏电表,闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移到最左端端。
[2]电压表内阻
(3) 由
变形得
结合题意,有
解得电压表的内阻
(4)电路乙中测量电路的最大电流约为
由于电路乙中测量时电流表的指针偏转角度小,测量的数据少,因此测量误差大,乙同学的观点不正确。
13.(2026·河北·一模)如图甲所示的多用电表是一种多功能仪表,可以用来测量电流、电压以及电阻。某同学将该多用电表的选择开关旋至欧姆挡位置,并作出欧姆挡内部简化电路如图乙所示,虚线框中的阴影部分为正负极不确定的电源,随后进行了以下的操作。
(1)为了测量如图丙所示晶体二极管的电阻,该同学先把选择开关旋至“×10”挡,将两表笔A、B短接,调节,使表头G的指针达到满偏,再将表笔A与二极管的Q端连接,将表笔B与二极管的P端连接,观察到欧姆表指针偏转角度很小,则表笔A应接内部电源的_________(选填“正极”或“负极”)。
(2)该同学随后将表笔A与二极管的P端连接,将表笔B与二极管的Q端连接,观察到欧姆表指针偏转角度太大,为了减小测量误差,应将选择开关旋至_________(选填“×1”或“×100”)挡,再次将两表笔A、B短接,调节R₀,使表头G的指针达到满偏,之后进行测量,得到多用电表刻度盘上指针偏转情况如图丁所示,则此时测得的二极管的正向电阻为_________Ω(保留两位有效数字)。
(3)为了深入了解欧姆挡内部的情况,该同学设计了如图戊所示的电路图,用来测量(2)中换挡后欧姆表内部电源的电动势及在该挡位下欧姆表的总电阻。
操作步骤如下:
A.按图戊所示,正确连接好电路后,读取电流表的示数为Ⅰ,欧姆表的示数为R;
B.仅调节,得到多组Ⅰ、R的数据;
C.利用记录的电流表示数I和相应的欧姆表示数R,作出图像如图己所示。
根据图己,可知欧姆表内部电源的电动势E=_________V。该挡位下欧姆表的总电阻_________(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)负极
(2) ×1 9.0
(3) 1.50 14.9
【详解】(1)因欧姆表指针偏转角度很小,说明二极管电阻很大,又因其反向电阻很大,说明测量的是其反向电阻,表笔A与二极管的Q端连接,二极管的Q端是其正极,应连接电源负极,即表笔A接里边电源的负极
(2)[1]欧姆表指针偏转角度太大,说明二极管正向电阻很小,应选择更低倍率的挡位,即将选择开关旋至×1挡位
[2] 二极管正向电阻为
(3)[1][2]由闭合电路的欧姆定律满偏时有
联立解得
结合图己有,斜率
电动势E=1.50V。该挡位下欧姆表的总电阻
14.(2026·四川攀枝花·一模)某实验小组在“测量金属丝的电阻率”实验中,实验室提供的器材如下:机械式多用电表、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干。实验步骤如下:
(1)用多用电表电阻挡粗测金属丝的阻值。先选择“×10”倍率的电阻挡,将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线,再将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,指针静止时指向甲图中的a处。为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到___________(选填“×1”或“×100”)倍率,接着进行规范操作后指针静止时指在甲图中b处,则该金属丝的阻值约为___________Ω;
(2)用螺旋测微器分别测量金属丝几个不同位置横截面的直径D,某次测量时的情形如图乙所示,该处的直径D=___________mm,再用刻度尺测量金属丝的长度。
(3)①按照图丙所示连接器材,测量金属丝的电阻Rx。请在丁图中用笔画线代替导线补充完整实物图___________。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在图丁中的___________(填“c”或“d”)端。
②闭合开关S,测量通过金属丝的电流I和金属丝两端的电压U,由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=___________。(用题中所测物理量的字母表示)
(4)误差分析:本实验的系统误差主要是因为___________引起的。
【答案】(1) ×1 19.0
(2)1.030
(3) c
(4)电压表分流
【详解】(1)[1]指针静止时指向甲图中的a处,说明待测电阻阻值较小,应更换小倍率进行测量,所以为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到“×1”;
[2]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以该金属丝的阻值约为
(2)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以
(3)[1]按照电路图进行实物连接,如图所示
[2]闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在图丁中的c端;
[3]根据电阻定律,,
所以
(4)本实验电流表采用外接法,所以实验的系统误差主要是因为电压表分流引起。
15.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)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。
真题·实战演练
16.(2023·天津·高考真题)某同学测量金属丝的电阻R大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“×1”挡正确测量,指针偏转如图所示对应的读数为_________Ω;
(2)该同学设计了如图所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、导线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程0—15V,内阻约15kΩ) B.电压表(量程0—3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程0—3A,内阻约0.025Ω) D.电流表(量程0—0.6A,内阻约0.125Ω)
①为了测量准确,实验时应选用_________测量电压U,应选用_________测量电流I;(填器材前对应字母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?_________
A.电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C.滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D.通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
【答案】 7 B D AC/CA
【详解】(1)[1]电阻大小读数为
7Ω×1=7Ω
(2)[2]由于同学们使用学生电源(4V),则为减小读数误差,则应选择量程为0—3V的电压表测量电压U,即实验时应选用B测量电压U。
故选B。
[3]电路中的最大电流为
则应选用量程0—0.6A的电流表测量电流I,即应选用D测量电流I。
故选D。
[4]A.电压表分流属于系统误差,故A正确;
B.为保护电路,实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端,使电压表示数为零,故B错误;
C.如图所示的电路为分压式电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0,即滑动变阻器滑片调到a端,电压表示数为零,故C正确;
D.通过测量多组数据绘制图像可减小偶然误差,故D错误。
故选AC。
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第28讲 实验:用多用表测量电学中的物理量(专项训练)
目 录
研判·考情前瞻 1
巩固·知识解构 1
知识点1 多用电表的构造和工作原理 2
知识点2 多用电表的使用 3
知识点3 多用电表检测电路故障 3
模拟·基础演练 5
重难·创新演练 26
真题·实战演练 32
研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
多用电表的使用与读数(机械调零、欧姆调零、挡位选择)
浙江卷:多用表10mA电流挡(内阻已知)测电阻
广西卷:电流表改装欧姆表(欧姆调零)
陕晋青宁卷:多用表组装与使用
安徽卷T12:电表改装多用表
浙江卷T16:多用表的使用
欧姆表原理与电路故障检测
浙江卷:多用表电流挡测电阻、评估方案
广西卷:欧姆表调零与中值电阻
安徽卷T12:电表改装与校准(读数偏差)
考情分析
题型与考向:重点考查多用电表的结构、原理与使用,包括机械调零与欧姆调零的区别、挡位与量程的选择、欧姆表的中值电阻与刻度不均匀特点、测电压/电流/电阻的操作规范,以及用多用表检测电路故障(断路、短路)。常与电表改装、测电阻、测电源电动势内阻等实验结合命题。
情境与立意:多以实验操作与原理理解相结合的形式命题,如由电流表改装欧姆表并计算调零电阻、用多用表电流挡测电阻、探索黑箱电学元件等,考查对表内电路结构(红进黑出、欧姆表内部电源)及读数规则的理解。
复习目标
知识掌握:理解多用电表内部电路结构及各测量项目的原理;掌握机械调零与欧姆调零的操作;理解欧姆表欧姆调零、中值电阻、刻度不均匀的原因;掌握测电压、电流、电阻的挡位选择与读数规范。
能力提升:能规范完成多用表的使用操作;能根据待测量选择合适挡位并正确读数;会用多用表判断二极管极性、探索黑箱元件、检测电路故障;能结合闭合电路欧姆定律分析欧姆表原理并完成改装计算。
巩固·知识解构
知识点1 多用电表的构造和工作原理
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
(5)电阻表工作原理
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=,此时指针指在满偏电流Ig处(电阻表内阻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,I=,指针指到某确定位置,此时Rx=-RΩ
刻度特点
表头电流满偏Ig处,对应电阻表零刻度(最右侧)
表头电流I=0处,对应电阻表∞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
(6)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。
知识点2 多用电表的使用
1.用多用电表测量小灯泡的电压和电流
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(选填“高”或“低”)的点。
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。
2.(1)用多用电表测定值电阻的阻值
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。
(2)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,机械调零对应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,欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮。
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。
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
将多用电表欧姆调零之后,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.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时,后逐渐增大到“∞”,且指针摆动越来越慢
知识点3 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。
模拟·基础演练
1.(25-26高三上·四川成都·期末)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为 )测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图中的_________(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为__________(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“”
(3)图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其它连接不变的情况下,他将电压表连接位置的导线端分别试触、、三个位置,发现试触、时,电压表有示数;试触时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则 (选填选项前的字母)。
A.导线断路 B.滑动变阻器断路
C.导线断路 D.滑动变阻器短路
2.(2026·四川德阳·模拟预测)某中学实验小组的同学在测量某未知电阻的阻值时,实验室为其提供了如下的实验器材:多用电表、定值电阻、定值电阻、灵敏电流计、电流表(量程,内阻约为几百欧姆)、电压表(量程,内阻约为几千欧姆),最大电阻为的滑动变阻器、电阻箱、待测电阻(阻值约几欧姆)、电动势约为的电源、开关、导线若干。
(1)实验时,该小组的同学首先用多用电表粗略测量了电流表的内阻,将多用电表的开关旋至“”的挡位,然后进行欧姆调零,将多用电表的红表笔与电流表的__________(填“正”或“负”)极相连接,多用电表的指针如图甲所示,则电流表的内阻约为__________
(2)为了进一步测量电流表的内阻,该小组的同学通过讨论设计了如图乙所示的电路图,闭合电键,调节电阻箱的阻值,直到灵敏电流计的示数为零,则电流表内阻的表达式为__________(用、、表示),如果电阻箱的示数如图丙所示,则电流表的内阻大小应为__________
(3)为了完成实验,需将电流表改装成量程的电流表,应用电阻箱与电流表并联,并将电阻箱的阻值调节到 __________该实验小组的同学测量未知电阻的阻值时设计了如图丁所示的电路,要使电表的示数从开始调节,请将电路图补充完整__________,某次测量时,电压表的示数为,电流表的示数为,则 __________(两空均保留两位有效数字)。
3.(2025·四川绵阳·二模)某欧姆表“×1k”挡的内部结构如图甲所示。
(1)图甲中,a表笔为_______(选填“红表笔”或“黑表笔”),灵敏电流计(量程未知,内阻)、电池(电动势未知,内阻)和滑动变阻器(总阻值未知),表盘上电阻刻度中间值为“15”,则此欧姆表的内阻为____kΩ。
(2)若用该多用电表的欧姆挡对图乙中二极管的正向电阻进行粗略测量,则a表笔应与二极管的_______(选填“C”或“D”)端相连;
(3)用该欧姆表测量一电压表的内阻时,欧姆表的示数为10kΩ,电压表的示数为4.8V,可知灵敏电流计的量程为0~____mA;
(4)因长时间使用,欧姆表内电池的电动势下降为8V,内阻升高为2Ω,但仍可欧姆调零,调零后,测得某电阻的阻值为30kΩ,则该电阻的真实值为____kΩ。
4.(2026·陕西咸阳·模拟预测)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的______________(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为______________(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其它连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则______________(选填选项前的字母)。
A.导线断路 B.滑动变阻器断路
C.导线断路 D.滑动变阻器短路
5.(2026·四川宜宾·三模)变压器是远距离输电中的核心设备。在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,器材包括可拆式变压器、多用电表、低压交流电源、示波器、信号发生器、导线若干、开关等。
(1)某同学先用多用电表测量原线圈“0”、“400”接线柱间的电阻,选择开关选“欧姆挡×1”,经规范操作后,指针位置如图2所示,测得该线圈的阻值为___________Ω;
(2)该同学选用原线圈匝、副线圈匝进行实验,调节低压交流电源输出的电压,分别测得原、副线圈两端电压和,记录数据如下表:
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
3.92
5.88
7.88
9.80
11.70
①下列说法正确的是___________;
A.表格中与对应,与对应,则略大于
B.表格中与对应,与对应,则略小于
C.若改用低压直流电源,闭合开关瞬间,副线圈无感应电动势
D.测量原、副线圈电压时,多用电表应调至交流电压挡,且量程大于最大测量电压
②根据表格数据,计算每组的比值,其平均值为___________(保留保留3位有效数字),导致该比值与的偏差的可能原因有(至少写两点):___________;
(3)将两个线圈按图3方式上下叠放。下层线圈接信号发生器,上层线圈与示波器相连,当示波器显示的电压波形如图4所示时,则下层线圈中磁通量变化情况可能为___________(选填)。
6.(2026·四川成都·二模)物理实验小组先用多用电表粗测后再精确测定一个定值电阻的阻值。实验器材有:
多用表:
干电池2节(每节电池电动势1.5 V,内阻约为1 Ω):
电流表G(满偏电流,内阻);
电流表A(量程为0~30 mA,内阻约为1 Ω);
滑动变阻器(阻值0~20 Ω);滑动变阻器(阻值0~2000 Ω);
电阻箱R(最大阻值9999 Ω);
开关S,导线若干。
完成实验并回答问题:
(1)先用多用电表粗测电阻。多用电表选择倍率为“”的电阻挡,发现指针偏转角度太大。再次调整倍率,测量结果如图(a)所示,则多用表读数为________Ω。
(2)再用电流表G和电阻箱R,改装一个量程为3 V的电压表。需要将电阻箱R调整为________Ω。
(3)然后用图(b)所示电路精确测定。其中滑动变阻器应选用________(选填“”或“”)。
(4)正确连接电路后,在闭合开关S前,先将滑动变阻器滑片置于b端,然后闭合开关S,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录了3组电流表G的读数和对应电流表A的读数如下表所示,则________Ω(计算结果保留3位有效数字)。
序号
1
2
3
0.40
0.60
0.80
7.5
11.2
15.4
(5)若电流表G内阻值大于140 Ω,对上述实验中定值电阻测量值的影响,下列判断正确的是________(填标号)。
A.有影响,测量值偏大
B.有影响,测量值偏小
C.没有影响
重难·创新演练
7.(2026·四川凉山·二模)某兴趣小组为了测量某电子元件的电阻值。
(1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×100”挡粗略测量该电子元件阻值,发现多用电表指针偏转过大,请选择接下来的正确实验步骤并排序:________(选填选项前的字母)
A.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的“0”刻线。
B.将两表笔分别与待测电阻相接/读取数据后随即断开。
C.将选择开关置于电阻挡“×10”位置。
D.将选择开关置于电阻挡“×1000”位置。
(2)兴趣小组的某同学用螺旋测微器测量该电子元件的直径,如图所示,则该电子元件的直径d=________mm。
(3)为了精确测量该电子元件的阻值(阻值约为90Ω),小组找到了如下实验器材:
A.电源E(电源电压9V,内阻约为2Ω)
B.电压表V(量程0~15V,内阻约为8kΩ)
C.电流表A1(量程0~15mA,内阻r1为10Ω)
D.电流表A2(量程0~150mA,内阻r2为2Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为4kΩ)
G.开关S,导线若干。
①小组设计了如图(a)所示的实验原理图,其中电流表应选用________;滑动变阻器应选用________;(均填器材前序号)
②兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R,并重新设计了如图(b)所示的电路图,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片处于M端。当开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片的位置,记录电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2,作出了I1-I2的图像,如图(c)所示,已知图线的斜率为k,则该电子元件的阻值Rₓ=________(用R、r1、k字母表示)。
8.(2026·四川成都·二模)某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性,制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
(1)该同学首先利用多用电表电阻“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值。示数如图甲所示,则此时热敏电阻的阻值________。
(2)该同学为了进一步探究此热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图乙所示的实验电路,定值电阻,则在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(选填“左”或“右”)端。在某次测量中,若毫安表的示数为2.5mA,的示数为1.50mA,两电表可视为理想电表,则热敏电阻的阻值为________(结果保留两位有效数字)。
(3)经过多次测量,该同学得到热敏电阻阻值随温度变化的关系图像如图丙所示,可知该热敏电阻的阻值随温度降低越来越________(选填“大”或“小”)。
(4)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示,其中电源电动势,定值电阻,长度的热敏电阻下端紧靠在油箱底部,不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警,若测得报警器报警时油液(热敏电阻)的温度为30℃,油液外热敏电阻的温度为70℃,由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为________cm(结果保留一位有效数字)。
9.(2026·四川宜宾·二模)J0409型灵敏电流计常用于测量直流电路中微小电流和微小电势差,如用于惠斯通电桥、电磁感应、光电效应等实验中的检流计或改装电表等。某灵敏电流计如甲图所示,测量范围为,分为、两档,两档电阻分别标识为100Ω和2.4kΩ;当电流从电流计“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出时,指针向右偏转。
(1)为了较为精确地验证挡电阻标识数据是否准确。第一小组决定先用多用电表进行粗测,图乙中欧姆挡表盘中间刻度标识为15。在选档操作中,多用电表选择开关应该置于欧姆挡“________”(选填“×10”、“×100”或“”位置),为保证灵敏电流计指针右偏,需将多用电表的红表笔与待测灵敏电流计的________(选填“+接线柱”或“-接线柱”)相连。
(2)为了提高测量精度,第二小组设计了如图丙的电路。在测量操作中,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端;闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表、待测灵敏电流计的示数分别为、I,则待测灵敏电流计内阻________(用、I和电路中的定阻电阻表示)。
(3)第三小组设计如图丁的电路进行测量,其中、、为电阻箱,灵敏电流计挡接入,C、D间连接电压传感器(内阻无穷大),调节、、,使电压传感器示数为0,则待测灵敏电流计该挡位的阻值________(用、、表示)。
10.(2026·广东湛江·一模)(1)我国某电动汽车公司发布了刀片电池,该电池采用磷酸铁锂技术,通过结构创新,显著提高了体积利用率和续航里程。某研究小组利用所学知识设计电路,测量其中一个电池片的电动势E和内阻r。小组成员首先使用多用电表的5V直流电压挡粗测该电池片的电动势,读数如图甲所示,测得的电动势读数为 ______ V;测量时,多用电表的红表笔应与电池片的 ______ (选填“正”或“负”)极相连。随后,小组成员利用以下器材进行精确测量
A.电源,内阻不计
B.电压表、(均可视为理想电表)
C. 定值电阻(阻值为),定值电阻(阻值为),定值电阻(阻值为)
D.电流表(量程3 mA,内阻未知)
E. 电压表(量程3 V,内阻很大)
F. 电阻箱(阻值)
G. 滑动变阻器(阻值范围,额定电流1 A)
H. 开关和导线若干
根据提供的器材,小组设计了如图乙所示的实验电路图。由于电流表的内阻未知,无法直接测量电池片的电动势和内阻,因此他们进一步设计了如图丙所示的电路,先测量电流表的内阻,再测量电池片的电动势和内阻。
(2)该小组连接好电路后,首先对电流表的内阻进行测量,请完善测量步骤。
①把S拨到1位置,记录电压表的示数。
②把S拨到2位置,调节电阻箱阻值,使电压表的示数与电压表的示数相同,记录此时电阻箱的阻值,则电流表的内阻 ______ 。
③断开S,整理好器材。
(3)该小组测得电流表的内阻之后,利用图乙实验电路测得了多组实验数据,并将电流表的读数作为横坐标,电压表的读数作为纵坐标,选取合适的标度,绘制了如图丁所示的图线。则该小组同学测得这个电池片的电动势 ______ V,内阻 ______ 。(计算结果均保留三位有效数字)
11.(2025·四川自贡·一模)小王在实验室找到一标有电阻率ρ,粗细均匀的圆柱状金属丝,现想测量金属丝的横截面积S,却没有找到螺旋测微器,为了测量其横截面积S,他找到了一些电学实验器材并开展了如下实验:
(1)用游标卡尺测出金属丝的长度为L。
(2)欧姆表正确调零后,将选择开关拨至挡,红、黑表笔分别接金属丝长端,测得电阻,如图甲所示,读数为________Ω。
(3)为了获得多组数据,进一步精确测量金属丝的横截面积S,有如下器材可供选用:
A.电源E(电动势为3V,内阻约为0.2Ω)
B.电压表V(量程0~1V,已测得内阻)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表(量程0~100mA,内阻约为3Ω)
E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)
F.定值电阻
G.开关一个,导线若干
其中,电流表应选________(选填“”或“”)。
(4)根据以上要求,在下面方框内将图中所示的器材符号连线,组成测量电路图______。
(5)测得电压表读数为U,电流表读数为I,则该金属丝的横截面积S=________(用U、L、I、、ρ和表示)。
12.(2026·四川广安·一模)甲、乙同学分别设计了甲、乙电路图来测量一个量程为的电压表内阻(约)。其主要实验器材还有:电源、电阻箱、滑动变阻器、毫安表(量程为)。
(1)甲同学先用多用电表粗测电压表的内阻,将多用电表选择开关拨到欧姆挡“”倍率进行欧姆调零后,应将红表笔接电压表的_____(选填“+”或“-”)接线柱,再完成剩余操作步骤;
(2)为了精确测量电压表的内阻,甲同学按甲电路图连接好电路;闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到_____(选填“”或“”)端。闭合开关,调节滑动电阻器,电阻箱的电阻调到时,读出电压表、电流表示数分别为、,则测得电压表的内阻_____(保留2位有效数字)。
(3)为了减小误差,甲同学保持电阻箱接入电路的阻值不变,多次调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表的示数、,作出图像,得到图像的斜率为,则电压表的内阻_____(用、表示)。
(4)乙同学认为用电路乙还简化些,也能精确测量电压表的内阻;你结合所学的知识判断,乙同学的观点_____(选填“正确”或“不正确”)。
13.(2026·河北·一模)如图甲所示的多用电表是一种多功能仪表,可以用来测量电流、电压以及电阻。某同学将该多用电表的选择开关旋至欧姆挡位置,并作出欧姆挡内部简化电路如图乙所示,虚线框中的阴影部分为正负极不确定的电源,随后进行了以下的操作。
(1)为了测量如图丙所示晶体二极管的电阻,该同学先把选择开关旋至“×10”挡,将两表笔A、B短接,调节,使表头G的指针达到满偏,再将表笔A与二极管的Q端连接,将表笔B与二极管的P端连接,观察到欧姆表指针偏转角度很小,则表笔A应接内部电源的_________(选填“正极”或“负极”)。
(2)该同学随后将表笔A与二极管的P端连接,将表笔B与二极管的Q端连接,观察到欧姆表指针偏转角度太大,为了减小测量误差,应将选择开关旋至_________(选填“×1”或“×100”)挡,再次将两表笔A、B短接,调节R₀,使表头G的指针达到满偏,之后进行测量,得到多用电表刻度盘上指针偏转情况如图丁所示,则此时测得的二极管的正向电阻为_________Ω(保留两位有效数字)。
(3)为了深入了解欧姆挡内部的情况,该同学设计了如图戊所示的电路图,用来测量(2)中换挡后欧姆表内部电源的电动势及在该挡位下欧姆表的总电阻。
操作步骤如下:
A.按图戊所示,正确连接好电路后,读取电流表的示数为Ⅰ,欧姆表的示数为R;
B.仅调节,得到多组Ⅰ、R的数据;
C.利用记录的电流表示数I和相应的欧姆表示数R,作出图像如图己所示。
根据图己,可知欧姆表内部电源的电动势E=_________V。该挡位下欧姆表的总电阻_________(结果均保留三位有效数字)
14.(2026·四川攀枝花·一模)某实验小组在“测量金属丝的电阻率”实验中,实验室提供的器材如下:机械式多用电表、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干。实验步骤如下:
(1)用多用电表电阻挡粗测金属丝的阻值。先选择“×10”倍率的电阻挡,将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线,再将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,指针静止时指向甲图中的a处。为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到___________(选填“×1”或“×100”)倍率,接着进行规范操作后指针静止时指在甲图中b处,则该金属丝的阻值约为___________Ω;
(2)用螺旋测微器分别测量金属丝几个不同位置横截面的直径D,某次测量时的情形如图乙所示,该处的直径D=___________mm,再用刻度尺测量金属丝的长度。
(3)①按照图丙所示连接器材,测量金属丝的电阻Rx。请在丁图中用笔画线代替导线补充完整实物图___________。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在图丁中的___________(填“c”或“d”)端。
②闭合开关S,测量通过金属丝的电流I和金属丝两端的电压U,由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=___________。(用题中所测物理量的字母表示)
(4)误差分析:本实验的系统误差主要是因为___________引起的。
15.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)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”)
真题·实战演练
16.(2023·天津·高考真题)某同学测量金属丝的电阻R大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“×1”挡正确测量,指针偏转如图所示对应的读数为_________Ω;
(2)该同学设计了如图所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、导线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程0—15V,内阻约15kΩ) B.电压表(量程0—3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程0—3A,内阻约0.025Ω) D.电流表(量程0—0.6A,内阻约0.125Ω)
①为了测量准确,实验时应选用_________测量电压U,应选用_________测量电流I;(填器材前对应字母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?_________
A.电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C.滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D.通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
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