第5节 实验:练习使用多用电表
(实验课——基于经典科学探究)
一、认识多用电表
二、实验器材
多用电表、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
一、实验步骤
1.测量直流电压
(1)将选择开关旋转到直流电压挡。
(2)根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估计待测电压值,应按照由大到小的顺序,先将选择开关旋转到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量。
(3)测量时,用红、黑表笔使多用电表跟待测电路并联,注意使电流从“+”插孔流入多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示。
(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压挡的示数。
2.测量直流电流
(1)将选择开关旋转到直流电流挡。
(2)根据待测电流的估计值选择量程。如果难以估计待测电流值,应按照由大到小的顺序,先将选择开关旋转到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量。
(3)多用电表直流电流挡与电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联。
(4)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔。测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端),如图所示。
3.测量导体的电阻
(1)机械调零:使用前若指针没有停在左端“0”刻度位置,要用螺丝刀转动指针定位螺丝,使指针指向零刻度。
(2)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准电阻挡的合适倍率。
(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处。
(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值。
(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)三步。
(6)实验完毕:应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
4.测量二极管的正反向电阻
二极管的全称叫晶体二极管,是用半导体材料制成的电子元件,它有两根引线,一根叫正极,另一根叫负极,二极管的表示符号如图所示。
(1)二极管的单向导电性:电流从正极流入时电阻比较小,处于导通状态,相当于一个接通的开关;电流从负极流入时电阻比较大,相当于一个断开的开关。
(2)测量正向电阻:将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡,进行欧姆调零,将黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极,把读得的数值乘以电阻挡倍率,即为二极管的正向电阻。
(3)测量反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡,进行欧姆调零,将黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,把读得的数值乘以电阻挡倍率,即为二极管的反向电阻。
二、注意事项
1.用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连。
2.需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流。选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对准确。
3.测电阻时应注意的问题
(1)选挡后要进行欧姆调零。
(2)换挡后要重新进行欧姆调零。
(3)被测电阻要与电源等其他元件分离,不能用手接触表笔的金属杆。
(4)选择倍率时,应使指针尽可能指在中央刻度线附近。
(5)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。
(6)使用后,要将两表笔从插孔中拔出,并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。若长期不用,应将电池取出。
三、误差分析
1.电池用旧后,电源两端电压会减小,致使电阻测量值偏大,要及时换电池。
2.电阻挡的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差。
3.由于电阻挡刻度的非线性,指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用恰当挡位,使指针指在中值附近。
4.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数。
[关键点反思]
1.多用电表上的“指针定位螺丝”与“欧姆调零旋钮”有什么区别
2.若用多用电表测电阻时,发现指针偏角偏大,说明被测电阻是大电阻还是小电阻 如何调整倍率
考法(一) 多用电表的读数
[例1] 用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少 请填在表格中。
指针位置 选择开关所处挡位 读数
a 直流电流100 mA mA
直流电压5 V V
b 电阻×100 Ω
[微点拨]
(1)多用电表读数时,一定要找到与所测量的量相对应的刻度,分清其量程及最小刻度值,用电阻挡测量电阻阻值的示数为:读数×倍率。
(2)直流电流和电压的刻度线都是均匀的,读数时可以共用,但需按比例计算,如读取5 mA量程的电流时可利用“50”的刻度线,只是“50”相当于“5 mA”。
考法(二) 使用多用电表测电阻
[例2] (2024·广东汕头期末)为了测量电阻,现取一只已经完成机械调零的多用电表,如图所示,请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(2)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件 (选填“C”或“D”),使指针对准电阻的“0”刻度线。
(3)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻,P的两端分别接a、b,指针指示位置如图所示。为使测量比较精确,应将选择开关旋转到 (选填“×1”“×10”或“×1 k”)的倍率挡位上,并重新欧姆调零,再进行测量。
(4)测量完成后,将选择开关旋转到 位置。
[微点拨]
在用多用电表测电阻时,必须选择合适的倍率,尽量使指针指在表盘中央附近;测量结果不要忘记乘以倍率;每次换倍率时必须进行欧姆调零;测量过程中,待测电阻必须从电路中隔离出来,且手不能接触表笔的金属杆;测量完毕,应将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”位置,以防止电表漏电。
考法(三) 用多用电表测二极管的正、反向电阻
[例3] 某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻。完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上。
(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。
(4)测正向电阻时,将 (选填“红”或“黑”)表笔接二极管正极,将另一表笔接二极管负极。
(5)测量发现指针的偏角过大,为使测量比较精准,应将选择开关旋转到 (选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后,再次测量。
(6)最后应将选择开关旋转到 位置。
(7)以上实验过程,缺少的实验步骤是:
。
[微点拨]
(1)二极管正向电阻很小,反向电阻很大,二极管反接时相当于断路。
(2)用多用电表电阻挡测二极管的电阻时,当电阻较小,黑表笔所接端为二极管的正极,红表笔所接端为二极管的负极。
考法(四) 用多用电表判断电路故障
[例4] (2025·广东广州月考)某同学按图(a)电路进行电学实验时,闭合开关后发现小灯泡不亮。已知电源、开关完好,连线正确,他使用多用电表检测小灯泡、电流表是否有故障。
(1)在开关闭合时,他用多用电表的电压挡测得1、2两点间的电压接近电源电压,3、4两点间的电压为零,则说明小灯泡出现了 (填“断路”或“短路”)故障。
(2)他将电流表拆离电路,用多用电表的电阻挡测量其电阻,在选择“×10”倍率并欧姆调零后,测量时发现指针偏角过大。
①此过程中电阻挡的黑表笔应接触电流表的 接线柱(填“正”或“负”)。
②为较准确地测量电流表的电阻,下面给出了可能的操作步骤,请选择正确步骤前面的字母并按合理的顺序填写在横线上: 。
A.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向电阻挡右端的零刻度线;
B.将两表笔正确接触电流表的正、负接线柱,读出电阻数值;
C.选择 “×100”倍率;
D.选择 “×1”倍率;
E.将选择开关旋至“OFF”挡并拔出两表笔。
(3)他在(2)中按正确操作测量电流表的电阻时,电阻挡的刻度盘如图(b)所示,则电流表电阻为 Ω,说明电流表没有故障。
[微点拨]
(1)电压表检测法
若电路断路,将电压表与电源并联,若有电压说明电源完好,然后将电压表逐段与电路并联,若某一段电压表指针偏转,说明该段电路中有断点。若电路短路,则用电压表逐段与电路并联,某一段电压表示数为零,则该段电路被短路。
(2)电阻挡检测法
断开电路,用多用电表的电阻挡测量待测部分的电阻,若检测部分示数正常,说明两点间正常;若检测部分电阻很小(几乎为零),说明该部分短路;若检测部分指针几乎不动,说明该部分断路。
1.(2024·广东佛山期末)(多选)某同学使用多用电表分别测量如图电路中小灯泡L的电压、电阻与电流。以下测量中多用电表与电路的连接正确可行的是 ( )
A.S闭合,红表笔接a,黑表笔接b,测L两端电压
B.S闭合,红表笔接a,黑表笔接b,测L的电阻
C.S断开,红表笔接a,黑表笔接b,测L的电阻
D.S断开,红表笔接c,黑表笔接d,测流经L的电流
2.(2024·广西学业考试)在“练习使用多用电表”的实验中。
(1)前两次测量时,表盘指针如图中a、b所示。请据此完成记录表中的①和②;
所测 物理量 量程或倍率 指针 读数
第1次 直流 电压 0~50 V ① (选填 “a”或“b”) 34.0 V
第2次 直流 电流 0~10 mA ② (选填 “a”或“b”) 4.4 mA
第3次 电阻 ×100 c 1.5×102 Ω
(2)第3次测量时,用“×100”电阻挡测量电阻,表盘指针如图中c所示,为了更准确测量需要换成 (选填“×10”或“×1 k”)挡进行重新测量;
(3)多用电表改变不同倍率的电阻挡后,测量电阻前 (选填“需要”或“不需要”)重新调零。
3.(2024·重庆九龙坡期末)某同学在练习使用多用电表的实验中:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡,再将红表笔和黑表笔短接,然后进行 。(选填“机械调零”或“欧姆调零”)
(2)为使电压表能正常偏转读数,应将图1中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)进行(1)的步骤后,多用电表的示数如图2所示,读数为 Ω。
4.(2025·云南阶段练习)为铸就学生严谨的学习态度、科学的研究方法和实验的创新能力,某中学举办了理化生实验晚会。某同学在物理实验节目筹备中,练习了多用电表的各种新奇用法。
(1)该同学先用多用电表测量一个电阻的阻值,将选择开关K旋转到电阻挡“×100”的位置,欧姆调零后,将两表笔分别与待测电阻相接,指针位置在图中a处,则待测电阻阻值为 Ω。他在测另一个待测电阻时,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,应将选择开关K旋转到电阻挡 (选填“×10”或“×1 k”)的位置,然后进行欧姆调零后,再将两表笔分别与待测电阻相接,然后读数。
(2)该同学在老师的指导下测量实验室里的交流电压,他将选择开关K旋转到交流250 V挡,再将两表笔的金属部分分别插入电源插孔,指针位置在图中b处,则电压为 V。
(3)该同学用多用电表的电阻挡(×1 k)判断一个二极管的正负极。他用黑表笔连接二极管的左端,红表笔连接二极管的右端,指针几乎不偏转;他用黑表笔连接二极管的右端,红表笔连接二极管的左端,指针几乎满偏。则二极管的 端为正极(P极)。
5.(2024·新课标卷)学生实验小组要测量量程为3 V 的电压表V的内阻RV。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5 V),电压表V1(量程5 V,内阻约3 kΩ),定值电阻R0(阻值为800 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),开关S,导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 (把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于电阻挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,电阻表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到电阻挡 (填“×1”“×100”或“×1 k”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则粗测得到的该电压表内阻为 kΩ(结果保留1位小数);
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选 (填“R1”或“R2”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表V1、待测电压表的示数分别为U1、U,则待测电压表内阻RV= (用U1、U和R0表示);
(4)测量得到U1=4.20 V,U=2.78 V,则待测电压表内阻RV= kΩ(结果保留3位有效数字)。
6.(2024·浙江6月选考)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)用多用电表电阻挡判断发光二极管的正负极,选用×100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 (选填“×10”或“×1 k”)挡重新测试,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。
第5节 实验:练习使用多用电表
实验操作
1.提示:“指针定位螺丝”是用螺丝刀调整,使指针指在电流零刻度处;“欧姆调零旋钮”是红黑表笔短接后,使指针指在电阻零刻度处。
2.提示:若用多用电表测电阻时,发现指针偏角偏大,说明电流偏大,被测电阻为小电阻。应换更小的倍率。
实验考法
[例1] 解析:读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100 mA电流挡,每大格为20 mA,每小格表示2 mA,所以读数是23 mA;对于5 V电压挡,每大格为1 V,每小格表示0.1 V,所以读数是1.15 V。测量电阻时读最上面的那一条刻度线,所以读数是400 Ω。
答案:23 1.15 400
[例2] 解析:(2)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动欧姆调零旋钮D,使指针对准电阻的“0”刻度线。
(3)由题图可知指针偏角太大,电阻值太小,倍率选择过大,为减小误差,应使指针指在中间区域,应减小倍率,应将选择开关旋到“×10”的倍率挡位上,并重新欧姆调零,再进行测量。
(4)测量完成后,将选择开关旋转到OFF位置。
答案:(2)D (3)×10 (4)OFF
[例3] 解析:(4)黑表笔接内部电源的正极,则测二极管正向电阻时,将黑表笔接二极管正极,将红表笔接二极管负极。
(5)测量发现指针偏角过大,说明倍率挡位选择过大,为使测量比较精准,应将选择开关旋转到“×1”的倍率挡位后,再次测量。
(6)最后应将选择开关旋转到OFF(或交流电压最高挡)位置。
(7)题述实验过程,缺少的实验步骤是:换挡后,必须重新进行欧姆调零。
答案:(4)黑 (5)×1 (6)OFF(或交流电压最高挡)
(7)换挡后,必须重新进行欧姆调零
[例4] 解析:(1)在开关闭合时,他用多用电表的电压挡测得1、2两点间的电压接近电源电压,3、4两点间的电压为零,则说明1、2接线柱间出现了断路,即说明小灯泡出现了断路。
(2)①多用电表在使用时必须使电流从红表笔(正接线柱)流进、从黑表笔(负接线柱)流出,串联的电流表必须使电流从正接线柱流进、从负接线柱流出,所以可以判断黑表笔应接触电流表的正接线柱;
②测量电阻时发现指针偏角过大,则说明待测电阻较小,所以应将选择开关旋转到倍率较小的挡位,则倍率选择“×1”挡位,然后进行欧姆调零,再进行电阻的测量,最后将选择开关旋转到“OFF”挡位,并将红、黑表笔从插孔中拔出。故选DABE。
(3)由于电阻挡选择“×1”挡位,则题图(b)中表盘的读数为16 Ω。
答案:(1)断路 (2)①正 ②DABE (3)16
训练评价
1.选ACD 测电压时,多用电表与待测元件并联,根据“红进黑出”的规律,故红表笔接a,黑表笔接b,故A正确;测电阻时,应将待测元件与电源断开,红表笔接a,黑表笔接b,故B错误,C正确;测电流时,多用电表应与待测元件串联,根据“红进黑出”的规律,红表笔接c,黑表笔接d,故D正确。
2.解析:(1)多用电表表盘刻度线有三条,上面为电阻专用,中间为电流、直流电压、交流电压共用,下面为交流电压2.5 V专用。由表格知,选择直流电压0~50 V量程,且读数为34.0 V,观察中间刻度线的三个指针刻度,b指针刻度读数满足要求。
由表格知,选择直流电流0~10 mA量程,且读数为4.4 mA,观察中间刻度线的三个指针刻度,a指针刻度读数满足要求。
(2)用电阻挡测量电阻,指针偏角太小,换大倍率挡;指针偏角太大,换小倍率挡。由题图知应选小倍率挡,故选填“×10”。
(3)多用电表改变不同倍率的电阻挡后,测量电阻前需要重新欧姆调零。
答案:(1)①b ②a (2)×10 (3)需要
3.解析:(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡,再将红表笔和黑表笔短接,然后进行欧姆调零。
(2)电阻挡内部电源正极与黑表笔连接,为保证电流从电压表正接线柱流入,应将题图1中多用电表的红表笔和“1”相连,黑表笔和“2”相连。
(3)电阻挡读数为表盘读数×倍率,即13×100 Ω=1 300 Ω。
答案:(1)欧姆调零 (2)1 (3)1 300
4.解析:(1)待测电阻阻值为Rx=13×100 Ω=1 300 Ω。
指针偏转角度过小,说明所选倍率相对待测电阻的阻值偏小,应换用较大的倍率,即应将选择开关K旋转到电阻挡×1 k的位置。
(2)选择交流250 V挡时,表盘刻度的最小分度为5 V,需要估读到1 V,即读数为220 V。
(3)电流从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出,当指针满偏时,说明二极管导通,此时电流应从二极管的正极流入,即右端为正极。
答案:(1)1 300 ×1 k (2)220 (3)右
5.解析:(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应将多用电表选择开关置于电阻挡“×10”位置;接着将红、黑表笔短接;然后调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆。故操作顺序为C、A、B。
根据多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连。
读数时电阻表的指针位置如题图(a)中虚线Ⅰ所示,偏转角度较小,即倍率选择过小,为了减少测量误差,应将选择开关旋转到电阻挡倍率较大处,而根据题图(a)中数据可知选择“×1 k”倍率又过大,故应选择电阻挡“×100”的位置。
重新调节后,测量得到指针位置如题图(a)中实线Ⅱ所示,则粗测得到的该电压表内阻为R=16.0×100 Ω=1.6 kΩ。
(2)题图(b)所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器R1;
为保护电路,则测量电路部分的电压应从零开始调节,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端。
(3)由题图(b)可知,待测电压表与定值电阻R0串联,则通过待测电压表的电流大小与通过定值电阻的电流大小相同,为I=
根据欧姆定律得待测电压表的内阻为RV==。
(4)测量得到U1=4.20 V,U=2.78 V,代入待测电压表的内阻表达式,得RV== Ω≈1 566 Ω≈1.57 kΩ。
答案:(1)CAB 负极、正极 ×100 1.6
(2)R1 a (3) (4)1.57
6.解析:(1)指针未偏转,说明电阻过大,应换用×1 k挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知,与红色表笔相连的是二极管负极。
(2)为实现电压可从零开始调节,滑动变阻器应采用分压式接法,P应连接a接线柱;电源使用的是两节干电池,电压约为3 V,电压表应选取0~3 V量程,故Q接d接线柱。
多用电表量程为50 mA,分度值为1 mA,需要估读到0.1 mA,故多用电表的读数为40 mA+5.0×1 mA=45.0 mA。
(3)根据题图(C)可知,I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件。根据题图(C)可知,正常发光时即有电流通过时电压在1.9~2.5 V范围。
答案:(1)×1 k 负极 (2)a d 45.0 (3)非线性 1.9~2.5
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实验:练习使用多用电表
(实验课—基于经典科学探究)
第 5 节
1
实验准备——原理、器材和装置
2
实验操作——过程、细节和反思
3
实验考法——基础、变通和创新
4
训练评价——巩固、迁移和发展
CONTENTS
目录
实验准备——原理、器材和装置
一、认识多用电表
二、实验器材
多用电表、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
实验操作——过程、细节和反思
一、实验步骤
1.测量直流电压
(1)将选择开关旋转到直流电压挡。
(2)根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估计待测电压值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量。
(3)测量时，用红、黑表笔使多用电表跟待测电路并联，注意使电流从“+”插孔流入多用电表，从“-”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示。
(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压挡的示数。
2.测量直流电流
(1)将选择开关旋转到直流电流挡。
(2)根据待测电流的估计值选择量程。如果难以估计待测电流值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量。
(3)多用电表直流电流挡与电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联。
(4)红表笔插入“+”插孔，黑表笔插入“-”插孔。测量时，使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端)，从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)，如图所示。
3.测量导体的电阻
(1)机械调零:使用前若指针没有停在左端“0”刻度位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指向零刻度。
(2)选挡:估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准电阻挡的合适倍率。
(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处。
(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值。
(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)三步。
(6)实验完毕:应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
4.测量二极管的正反向电阻
二极管的全称叫晶体二极管，是用半导体材料制成的电子元件，它有两根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号如图所示。
(1)二极管的单向导电性:电流从正极流入时电阻比较小，处于导通状态，相当于一个接通的开关;电流从负极流入时电阻比较大，相当于一个断开的开关。
(2)测量正向电阻:将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的正向电阻。
(3)测量反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的反向电阻。
二、注意事项
1.用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连。
2.需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流。选择适当的量程，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对准确。
3.测电阻时应注意的问题
(1)选挡后要进行欧姆调零。
(2)换挡后要重新进行欧姆调零。
(3)被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆。
(4)选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近。
(5)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。
(6)使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。若长期不用，应将电池取出。
三、误差分析
1.电池用旧后，电源两端电压会减小，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。
2.电阻挡的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。
3.由于电阻挡刻度的非线性，指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指在中值附近。
4.读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。
关键点反思
1.多用电表上的“指针定位螺丝”与“欧姆调零旋钮”有什么区别
提示:“指针定位螺丝”是用螺丝刀调整，使指针指在电流零刻度处;“欧姆调零旋钮”是红黑表笔短接后，使指针指在电阻零刻度处。
2.若用多用电表测电阻时，发现指针偏角偏大，说明被测电阻是大电阻还是小电阻 如何调整倍率
提示:若用多用电表测电阻时，发现指针偏角偏大，说明电流偏大，被测电阻为小电阻。应换更小的倍率。
实验考法——基础、变通和创新
考法(一) 多用电表的读数
[例1] 用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少 请填在表格中。
指针位置 选择开关所处挡位 读数
a 直流电流100 mA mA
直流电压5 V V
b 电阻×100 Ω
[答案] 23 1.15 400
[解析] 读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100 mA电流挡，每大格为20 mA，每小格表示
2 mA，所以读数是23 mA;对于5 V电压挡，每大格为1 V，每小格表示0.1 V，所以读数是1.15 V。测量电阻时读最上面的那一条刻度线，所以读数是400 Ω。
[微点拨]
(1)多用电表读数时，一定要找到与所测量的量相对应的刻度，分清其量程及最小刻度值，用电阻挡测量电阻阻值的示数为:读数×倍率。
(2)直流电流和电压的刻度线都是均匀的，读数时可以共用，但需按比例计算，如读取5 mA量程的电流时可利用“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”。
考法(二) 使用多用电表测电阻
[例2] (2024·广东汕头期末)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图所示，请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(2)将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件 (选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线。
[答案] D
[解析] 将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮D，使指针对准电阻的“0”刻度线。
(3)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别接a、b，指针指示位置如图所示。为使测量比较精确，应将选择开关旋转到 (选填“×1”“×10”或“×1 k”)的倍率挡位上，并重新欧姆调零，再进行测量。
[答案] ×10
[解析] 由题图可知指针偏角太大，电阻值太小，倍率选择过大，为减小误差，应使指针指在中间区域，应减小倍率，应将选择开关旋到“×10”的倍率挡位上，并重新欧姆调零，再进行测量。
(4)测量完成后，将选择开关旋转到 位置。
[答案] OFF
[解析] 测量完成后，将选择开关旋转到OFF位置。
[微点拨]
在用多用电表测电阻时，必须选择合适的倍率，尽量使指针指在表盘中央附近;测量结果不要忘记乘以倍率;每次换倍率时必须进行欧姆调零;测量过程中，待测电阻必须从电路中隔离出来，且手不能接触表笔的金属杆;测量完毕，应将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”位置，以防止电表漏电。
考法(三) 用多用电表测二极管的正、反向电阻
[例3] 某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻。完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上。
(3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。
(4)测正向电阻时，将 (选填“红”或“黑”)表笔接二极管正极，将另一表笔接二极管负极。
[答案] 黑
[解析] 黑表笔接内部电源的正极，则测二极管正向电阻时，将黑表笔接二极管正极，将红表笔接二极管负极。
(5)测量发现指针的偏角过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到 (选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后，再次测量。
[答案] ×1
[解析] 测量发现指针偏角过大，说明倍率挡位选择过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到“×1”的倍率挡位后，再次测量。
(6)最后应将选择开关旋转到 位置。
[答案] OFF(或交流电压最高挡)
[解析] 最后应将选择开关旋转到OFF(或交流电压最高挡)位置。
(7)以上实验过程，缺少的实验步骤是: 。
[答案] 换挡后，必须重新进行欧姆调零
[解析] 题述实验过程，缺少的实验步骤是:换挡后，必须重新进行欧姆调零。
[微点拨]
(1)二极管正向电阻很小，反向电阻很大，二极管反接时相当于断路。
(2)用多用电表电阻挡测二极管的电阻时，当电阻较小，黑表笔所接端为二极管的正极，红表笔所接端为二极管的负极。
考法(四) 用多用电表判断电路故障
[例4] (2025·广东广州月考)某同学按图(a)电路进行电学实验时，闭合开关后发现小灯泡不亮。已知电源、开关完好，连线正确，他使用多用电表检测小灯泡、电流表是否有故障。
(1)在开关闭合时，他用多用电表的电压挡测得1、2两点间的电压接近电源电压，3、4两点间的电压为零，则说明小灯泡出现了 (填“断路”或“短路”)故障。
[答案] 断路
[解析] 在开关闭合时，他用多用电表的电压挡测得1、2两点间的电压接近电源电压，3、4两点间的电压为零，则说明1、2接线柱间出现了断路，即说明小灯泡出现了断路。
(2)他将电流表拆离电路，用多用电表的电阻挡测量其电阻，在选择“×10”倍率并欧姆调零后，测量时发现指针偏角过大。
①此过程中电阻挡的黑表笔应接触电流表的 接线柱(填“正”或“负”)。
[答案] 正
[解析] 多用电表在使用时必须使电流从红表笔(正接线柱)流进、从黑表笔(负接线柱)流出，串联的电流表必须使电流从正接线柱流进、从负接线柱流出，所以可以判断黑表笔应接触电流表的正接线柱;
②为较准确地测量电流表的电阻，下面给出了可能的操作步骤，请选择正确步骤前面的字母并按合理的顺序填写在横线上: 。
A.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻挡右端的零刻度线;
B.将两表笔正确接触电流表的正、负接线柱，读出电阻数值;
C.选择 “×100”倍率;
D.选择 “×1”倍率;
E.将选择开关旋至“OFF”挡并拔出两表笔。
[答案] DABE
[解析] 测量电阻时发现指针偏角过大，则说明待测电阻较小，所以应将选择开关旋转到倍率较小的挡位，则倍率选择“×1”挡位，然后进行欧姆调零，再进行电阻的测量，最后将选择开关旋转到“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出。故选DABE。
(3)他在(2)中按正确操作测量电流表的电阻时，电阻挡的刻度盘如图(b)所示，则电流表电阻为 Ω，说明电流表没有故障。
[答案] 16
[解析] 由于电阻挡选择“×1”挡位，则题图(b)中表盘的读数为16 Ω。
[微点拨]
(1)电压表检测法
若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表指针偏转，说明该段电路中有断点。若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表示数为零，则该段电路被短路。
(2)电阻挡检测法
断开电路，用多用电表的电阻挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常;若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路;若检测部分指针几乎不动，说明该部分断路。
训练评价——巩固、迁移和发展
1.(2024·广东佛山期末)(多选)某同学使用多用电表分别测量如图电路中小灯泡L的电压、电阻与电流。以下测量中多用电表与电路的连接正确可行的是 ( )
A.S闭合，红表笔接a，黑表笔接b，测L两端电压
B.S闭合，红表笔接a，黑表笔接b，测L的电阻
C.S断开，红表笔接a，黑表笔接b，测L的电阻
D.S断开，红表笔接c，黑表笔接d，测流经L的电流
√
√
√
解析:测电压时，多用电表与待测元件并联，根据“红进黑出”的规律，故红表笔接a，黑表笔接b，故A正确;测电阻时，应将待测元件与电源断开，红表笔接a，黑表笔接b，故B错误，C正确;测电流时，多用电表应与待测元件串联，根据“红进黑出”的规律，红表笔接c，黑表笔接d，故D正确。
2.(2024·广西学业考试)在“练习使用多用电表”的实验中。
(1)前两次测量时，表盘指针如图中a、b所示。请据此完成记录表中的①和②;
所测 物理量 量程或倍率 指针 读数
第1次 直流 电压 0~50 V ① (选填 “a”或“b”) 34.0 V
第2次 直流 电流 0~10 mA ② (选填 “a”或“b”) 4.4 mA
第3次 电阻 ×100 c 1.5×102 Ω
答案:①b ②a
解析:多用电表表盘刻度线有三条，上面为电阻专用，中间为电流、直流电压、交流电压共用，下面为交流电压2.5 V专用。由表格知，选择直流电压0~50 V量程，且读数为34.0 V，观察中间刻度线的三个指针刻度，b指针刻度读数满足要求。
由表格知，选择直流电流0~10 mA量程，且读数为4.4 mA，观察中间刻度线的三个指针刻度，a指针刻度读数满足要求。
(2)第3次测量时，用“×100”电阻挡测量电阻，表盘指针如图中c所示，为了更准确测量需要换成 (选填“×10”或“×1 k”)挡进行重新测量;
答案:×10
解析:用电阻挡测量电阻，指针偏角太小，换大倍率挡;指针偏角太大，换小倍率挡。由题图知应选小倍率挡，故选填“×10”。
(3)多用电表改变不同倍率的电阻挡后，测量电阻前 (选填“需要”或“不需要”)重新调零。
答案:需要
解析:多用电表改变不同倍率的电阻挡后，测量电阻前需要重新欧姆调零。
3.(2024·重庆九龙坡期末)某同学在练习使用多用电表的实验中:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，然后进行 。(选填“机械调零”或“欧姆调零”)
答案:欧姆调零
解析:将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，然后进行欧姆调零。
(2)为使电压表能正常偏转读数，应将图1中多用电表的红表笔和
(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。
答案:1
解析:电阻挡内部电源正极与黑表笔连接，为保证电流从电压表正接线柱流入，应将题图1中多用电表的红表笔和“1”相连，黑表笔和“2”相连。
(3)进行(1)的步骤后，多用电表的示数如图2所示，读数为
Ω。
答案:1 300
解析:电阻挡读数为表盘读数×倍率，即13×100 Ω=1 300 Ω。
4.(2025·云南阶段练习)为铸就学生严谨的学习态度、科学的研究方法和实验的创新能力，某中学举办了理化生实验晚会。某同学在物理实验节目筹备中，练习了多用电表的各种新奇用法。
(1)该同学先用多用电表测量一个电阻的阻值，将选择开关K旋转到电阻挡“×100”的位置，欧姆调零后，将两表笔分别与待测电阻相接，指针位置在图中a处，则待测电阻阻值为 Ω。他在测另一个待测电阻时，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关K旋转到电阻挡 (选填“×10”或“×1 k”)的位置，然后进行欧姆调零后，再将两表笔分别与待测电阻相接，然后读数。
答案:1 300 ×1 k
解析:待测电阻阻值为Rx=13×100 Ω=1 300 Ω。
指针偏转角度过小，说明所选倍率相对待测电阻的阻值偏小，应换用较大的倍率，即应将选择开关K旋转到电阻挡×1 k的位置。
(2)该同学在老师的指导下测量实验室里的交流电压，他将选择开关K旋转到交流250 V挡，再将两表笔的金属部分分别插入电源插孔，指针位置在图中b处，则电压为 V。
答案:220
解析:选择交流250 V挡时，表盘刻度的最小分度为5 V，需要估读到1 V，即读数为220 V。
(3)该同学用多用电表的电阻挡(×1 k)判断一个二极管的正负极。他用黑表笔连接二极管的左端，红表笔连接二极管的右端，指针几乎不偏转;他用黑表笔连接二极管的右端，红表笔连接二极管的左端，指针几乎满偏。则二极管的 端为正极(P极)。
答案:右
解析:电流从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，当指针满偏时，说明二极管导通，此时电流应从二极管的正极流入，即右端为正极。
5.(2024·新课标卷)学生实验小组要测量量程为3 V 的电压表V的内阻RV。可选用的器材有:多用电表，电源E(电动势5 V)，电压表V1(量程5 V，内阻约3 kΩ)，定值电阻R0(阻值为800 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，开关S，导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 (把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于电阻挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (填“正极、负极”或“负极、正极”)相连，电阻表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到电阻挡 (填“×1”“×100”或“×1 k”)位置，重新调节后，测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为 kΩ(结果保留1位小数);
答案:CAB 负极、正极 ×100 1.6
解析:利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应将多用电表选择开关置于电阻挡“×10”位置;接着将红、黑表笔短接;然后调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。故操作顺序为C、A、B。
根据多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连。
读数时电阻表的指针位置如题图(a)中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小，即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到电阻挡倍率较大处，而根据题图(a)中数据可知选择“×1 k”倍率又过大，故应选择电阻挡“×100”的位置。
重新调节后，测量得到指针位置如题图(a)中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为R=16.0×100 Ω=1.6 kΩ。
(2)为了提高测量精度，他们设计了如图(b)所示的电路，其中滑动变阻器应选 (填“R1”或“R2”)，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端;
答案:R1 a
解析:题图(b)所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器R1;
为保护电路，则测量电路部分的电压应从零开始调节，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。
(3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表V1、待测电压表的示数分别为U1、U，则待测电压表内阻RV= (用U1、U和R0表示);
答案:
解析:由题图(b)可知，待测电压表与定值电阻R0串联，则通过待测电压表的电流大小与通过定值电阻的电流大小相同，为I=
根据欧姆定律得待测电压表的内阻为RV==。
(4)测量得到U1=4.20 V，U=2.78 V，则待测电压表内阻RV=
kΩ(结果保留3位有效数字)。
答案:1.57
解析:测量得到U1=4.20 V，U=2.78 V，代入待测电压表的内阻表达式，得RV== Ω≈1 566 Ω≈1.57 kΩ。
6.(2024·浙江6月选考)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)用多用电表电阻挡判断发光二极管的正负极，选用×100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
(选填“×10”或“×1 k”)挡重新测试，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”)。
答案:×1 k 负极
解析:指针未偏转，说明电阻过大，应换用×1 k挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知，与红色表笔相连的是二极管负极。
(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。
答案:a d 45.0
解析:为实现电压可从零开始调节，滑动变阻器应采用分压式接法，P应连接a接线柱;电源使用的是两节干电池，电压约为3 V，电压表应选取0~3 V量程，故Q接d接线柱。
多用电表量程为50 mA，分度值为1 mA，需要估读到0.1 mA，故多用电表的读数为40 mA+5.0×1 mA=45.0 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:非线性 1.9~2.5
解析:根据题图(C)可知，I随U非线性变化，故说明该二极管是非线性元件。根据题图(C)可知，正常发光时即有电流通过时电压在1.9~2.5 V范围。
