物理实验册 重点9 恒定电流 实验提升4 用多用电表测量电学中的物理量-【名师带你过关】2026-2027学年高考物理一轮复习

实验提升四 一　教材原型实验 基础过关 1.【答案】(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.47 mA　1.10 kΩ　2.94 V　【解析】(1)当B端与“3”连接时,内部电源与外部电路形成闭合回路,电流从A端流出,故A端与黑色表笔相连接。 (2)在使用多用电表之前,调整表头指针定位螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置,选项A错误;使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置,选项B正确;使用电流挡时,电阻R6不在闭合电路中,调节无效,选项C错误。 (3)根据题给条件可知,当B端与“2”连接时,表头与R1、R2组成的串联电路并联,此时为量程1 mA的电流挡,由并联电路两支路电流与电阻成反比知,==,解得R1+R2=160 Ω。 当B端与“4”连接时,表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联,此时为量程1 V的电压挡,表头与R1、R2组成的串联电路并联后的总电阻为120 Ω,两端电压为0.12 V,则R4两端电压为0.88 V,由串联电路中电压与电阻成正比知:R4电阻为880 Ω。 (4)若此时B端是与“1”连接的,多用电表作为直流电流表使用,量程为2.5 mA,读数为1.47 mA。 若此时B端是与“3”连接的,多用电表作为欧姆表使用,读数为11×100 Ω=1.10 kΩ。 若此时B端是与“5”连接的,多用电表作为直流电压表使用,量程为5 V,读数为2.94 V。 2.【答案】(1)1700　(2)CAD (3)直流电压挡　红　滑动变阻器　【解析】(1)该电阻的测量值为R=17×100 Ω=1700 Ω (2)选择多用电表“×100”挡位时指针偏转角度过大,说明此时读数较小,所以应将欧姆表倍率调小一个挡位,即将选择开关旋转到“×10”位置;调整挡位后要先将红表笔和黑表笔接触然后进行欧姆调零,故实验顺序为CAD。 (3)用欧姆挡检查电路故障时电源应断开,图中电源未断开,故应选用直流电压挡; 电流从红表笔流入,故应将红表笔固定在a接线柱; 连接c、d接线柱时,测的是电源电压,连接b接线柱时示数为0,故可知故障发生在bc接线柱之间,即发生故障的是滑动变阻器。 3.【答案】(1)电压　小　(2)2　261　(3)900　600 【解析】(1)当开关S接到位置6时,电流表与电阻R3、R4串联,电阻R3、R4起到分压作用,电表为电压表; 开关S接到位置5与接到位置6相比,接到6时串联的电阻大,分压作用也大,电压表的量程也更大,因此开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程小。 (2)当开关S接到2位置时,并联的电阻大,分流小,其电流表的量程小,因此开关S接位置2时是小量程的电流挡; 设开关S接1时的最大电流为I1,接2时最大电流为I2,由题意可知,当开关接到1时,有 Ig=R1,当开关接到2时,有Igr=,代入数据解得R2=261 Ω (3)由上述分析可知,当开关S接到位置4时,电路中的满偏电流Im=10 mA,根据闭合电路欧姆定律可得R内== Ω=900 Ω 由指针偏转到电流表G满刻度的处可得Im=解得Rx=600 Ω 二　用多用电表判断电路故障 基础过关 1.【答案】(1)①B　②A　(2)①断开　②6　e、f 12.7　温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)　【解析】(1)①因为电源的电动势大约为6 V,要使电压挡选择的量程安全以及准确,则选择开关应选择10 V的量程,故B正确;②测得c、d间电压约为5.8 V,接近电源电动势,e、f间电压为0,可知灯泡A断路,故A正确。 (2)①用欧姆表测量电阻时,开关应断开,使得待测电阻与电源不相连.②欧姆表的读数为6×1 Ω=6 Ω,因为c、d间断路,知测量的是e、f间的电阻。根据R=得,小灯泡正常发光时的电阻为R= Ω≈12.7 Ω。它不等于测量值,原因是温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)。 三　探索创新实验 基础过关 1.【答案】(1)如图所示　900　R1 (2)45　5　(3)0　35 000.0 【解析】(1)由题知当两表笔间接入15 kΩ的电阻时,电流表示数为50 μA,由闭合电路欧姆定律有=,代入数据解得R=900 Ω,所以滑动变阻器选择R1。 (2)欧姆表的内阻Rg'=Rg+r+R0+R=15 kΩ,当电流为25 μA时,有=,可得Rx'=45 kΩ;当电流为75 μA时,有=,可得Rx″=5 kΩ。 (3)红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向0 kΩ处。题图中电阻箱读数为35 000.0 Ω。 2.【答案】(1)大于　(2)×10　(3)向上　(4)400 【解析】(1)根据题意可知Rm<Rn,所以开关拨向m时电路的总电阻小于开关拨向n时电路的总电阻,电源电动势E不变,根据I=可知Im>In; (2)当开关S拨向n时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关S拨向n时对应欧姆表的挡位倍率较大,即×10; (3)从“×1”挡位换成“×10”挡位,即开关S从m拨向n,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计G所在支路的电流,所以需要将R0的滑片向上调节; (4)在“×10”挡位,令R0与Rs串联部分的总电阻为R0下,R0上半部分单独叫R0上,电路图结构简化如图 第一次,当①、②短接,全电路的总电阻为R=Rn+,通过干路的电流为I=,电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知=第二次,①、②之间接入R1=100 Ω,全电路总电阻为R+R1,通过干路的电流为I1=,电流表偏转了量程的,则=,结合第一次和第二次解得R=2R1=200 Ω,第三次,①、②之间接入Rx,全电路总电阻为Rx+R1,通过干路的电流为Ix= 电流表偏转了量程的,则=,结合第二次和第三次,解得Rx=R+2R1=400 Ω 3.【答案】(1)7　(2)B　D　(3)AC　【解析】(1)电阻大小读数为7 × 1 Ω=7 Ω (2)由于同学们使用学生电源(4V),则为减小误差电压表应选择V2。故选B。 整个回路中的最大电流约为I=≈0.57 A,则电流表应选择A2。故选D。 (3)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,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,故C正确;D.多组实验可以减小偶然误差,故D错误。故选AC。 重点十　感应电流 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验提升四　用多用电表测量电学中的物理量 一　教材原型实验 实验技能储备 1.了解多用电表 (1)多用电表是用于测量电流、电压、电阻等多种电气参数的工具,每种测量项目都配备了不同的量程选择。 (2)其外观设计如下:上半部分为表盘,表盘上标有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为功能选择开关,其周围刻有各种测量项目和量程标识。 多用电表的面板上还配备了欧姆表的调零旋钮(用于校准电表指针至右端零欧姆位置)、指针定位螺丝(用于校准电表指针至左端的“0”位置)以及表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。 2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流 按照图甲所示的电路图连接好电路后,将多用电表的选择开关调至直流电压挡,测量小灯泡两端的电压。红表笔应连接至电势较高的点。 按照图乙所示的电路图连接好电路后,将选择开关调至直流电流挡,测量流经小灯泡的电流。此时电流将从红色表笔流入电表。 3.使用多用电表测定电阻的阻值 (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I=Ig=,此时指针指在Ig处(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,对应欧姆表零刻度(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 (2)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当多用电表指针指在中央时有=,知中值电阻R中=RΩ。 (3)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。 (4)注意事项 ①请务必区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点位于表盘刻度左侧的“0”位置,与之对应的机械调零是通过表盘下边中间的指针定位螺丝进行的;而欧姆零点位于刻度盘右侧的“0”位置,对应的欧姆调零则通过欧姆调零旋钮来完成。 ②在测量时,确保指针指在中值附近,否则需要换挡。 ③每次更换挡位后,必须重新进行欧姆调零。 ④在操作过程中,避免用手接触表笔的金属杆。 ⑤在测量电阻时,确保待测电阻与其他元件和电源完全断开。 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:当二极管加上正向电压时,其电阻值很小;而当加上反向电压时,电阻值则显著增大。 (2)使用欧姆挡判断二极管的正负极 在将多用电表的欧姆挡调零后,若指针偏转角度很大,则表示黑表笔接触的是二极管的正极,红表笔接触的是负极(如图甲所示);若指针偏转角度很小,则表示黑表笔接触的是负极,红表笔接触的是正极(如图乙所示)。 5.探索黑箱内的电学元件 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 欧姆挡 两接线柱正、反接时示数相同 二极管 欧姆挡 正接时示数很小,反接时示数很大 1.图(a)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;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。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个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω挡。 (a) (b) (1)图(a)中的A端与　　　　(填“红”或“黑”)色表笔相连接。  (2)关于R6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R6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R6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R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R1+R2=　　　　Ω,R4=　　　　Ω。  (4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为　　　　;若此时B端是与“3”相连的,则读数为　　　　;若此时B端是与“5”相连的,则读数为　　　　。(结果均保留3位有效数字)  2.某同学练习使用多用电表。 (1)该同学使用多用电表“×100”挡位测量某一电阻R阻值时,正确操作后指针位置如图所示,则该电阻的测量值为　　　　Ω;  (2)该同学继续用相同挡位测量另一电阻,发现指针偏转角度过大。为了减小测量误差,他再次进行测量前应该进行的操作是　　　　(从下列选项中挑出合理的步骤并按操作顺序排列)。  A.将红表笔和黑表笔接触 B.把选择开关旋转到“×1k”位置 C.把选择开关旋转到“×10”位置 D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 (3)连接电路如图所示,闭合电键后,发现电流表与电压表均无示数(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E),该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至　　　　挡(填“欧姆挡”“直流电压挡”或“直流电流挡”),再将　　　　(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱,多用电表的示数依次是0、E、E,则发生故障的是　　　　(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。  3.电流表G的量程为0~5 mA,内阻为290 Ω。把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流和电压的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡,其中小量程为0~10 mA,大量程为0~100 mA。 (1)对于此多用电表,当开关S接到位置6时是　　　　挡;开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程　　　　。   (2)开关S接位置　　　　(选填“1”或“2”)时是小量程的电流挡,图中电阻R2为　　　　Ω。  (3)已知图中的电源E的电动势为9 V,短接A、B表笔进行欧姆调零后,此欧姆挡的内阻为　　　　Ω。现用该挡测一未知电阻的阻值,指针偏转到电流表G满刻度的处,则该未知电阻的阻值为　　　Ω。  二　用多用电表判断电路故障 1.在如图甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8 V 0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮。 甲 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障: 乙 　　　　　　　　　　　　　　　 ①选择开关置于下列量程的　　　　挡较为合适;(用字母序号表示)  A.2.5 V　 B.10 V C.50 V　 D.250 V ②测得c、d间电压约为5.8 V,e、f间电压为0,则故障是　　　　。  A.A灯丝断开　 B.B灯丝断开 C.d、e间连线断开　 D.B灯短路 (2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”, ①测试前,一定要将电路中的开关S　　　　;  ②测c、d间和e、f间电阻时,某次测量结果如图乙所示,读数为　　　　 Ω,此时测量的是　　　　间电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为　　　　Ω,它不等于测量值,原因是　　　　。  三　探索创新实验 1.某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω),电阻箱(0~99 999.9 Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5 Ω),红、黑表笔和导线若干。 (a) (1)欧姆表设计 将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为　　　　 Ω;滑动变阻器选　　　　(填“R1”或“R2”)。  (2)刻度欧姆表表盘 通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为　　　　、　　　　。  (b) (3)校准 红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向　　　　 kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为　　　　 Ω。  (c) 2.小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表,其内部结构如图所示,R0为调零电阻(最大阻值为R0m),Rs、Rm、Rn为定值电阻(Rs+R0m<Rm<Rn),电流计G的内阻为RG(Rs<<RG)。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题: (1)短接①②,将单刀双掷开关S与m接通,电流计G示数为Im;保持电阻R0滑片位置不变,将单刀双掷开关S与n接通,电流计G示数变为In,则Im　　　　In(填“大于”或“小于”);  (2)将单刀双掷开关S与n接通,此时欧姆表的挡位为　　　　(填“×1”或“×10”);  (3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻R0的滑片应该　　　　调节(填“向上”或“向下”);  (4)在“×10”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为100 Ω的定值电阻R1,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在①②间接入待测电阻Rx,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=　　　　Ω。  3.测电阻的R大小。 (1)同学们首先用欧姆表“×1”挡位大致测出电阻阻值大小,如图,则电阻大小读数为　　　　Ω。  同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择(括号中为电表量程及内阻) A.电压表V1(0~15 V,15 kΩ) B.电压表V2(0~3 V,3 kΩ) C.电流表A1(0~3 A) D.电流表A2(0~0.6 A) (2)应选择电压表　　　　,电流表　　　　。(填器材前字母)  (3)(多选)下列哪些说法是正确的? (　　) A.电压表分流属于系统误差 B.实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端 C.如图所示的电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0 D.多组实验可以减小系统误差 重点十　感应电流 学科网（北京）股份有限公司 $