实验十一 用多用电表测量电学中的物理量
例1 (1)BDC (2)AB (3)见解析
[解析] (1)电阻挡测电阻时指针偏转角度过大,是由于挡位过大,需选取小挡位,进行欧姆调零后再测阻值,故顺序为B、D、C.
(2)题图甲中将选择开关旋转到直流电压挡,选择合适量程可测量小灯泡两端电压,故A正确;题图乙中将选择开关旋转到直流电流挡,选择合适量程可测量流经小灯泡的电流,故B正确;测量小灯泡电阻时,小灯泡必须与外部电路断开,故C错误;由题图结合电阻表的内部电路可知,二极管两端为负向电压,此时二极管电阻无穷大,可观察到此时电阻表的示数很大,故D错误.
(3)会看到电阻表的指针先向右偏转,然后缓慢回到最左端.现象解释:①多用电表电阻挡电路中有电源,与电容器连接时,电源给电容器充电,回路中有电流,指针向右偏转;②电容器充电过程中,电流逐渐减小至0,指针缓慢回到最左端.
例2 欧姆调零 短管脚
[解析] 在测量电阻时,选择挡位后首先要进行欧姆调零;二极管发光时处于正向导通状态,黑表笔所接的长管脚为二极管的正极,故短管脚为负极.
例3 (1)AB (2)C BC (3)18.0 几乎不偏转 R断路
[解析] (1)根据多用电表的使用方法,测电压时,红表笔应接电势较高的点,故A正确;测电流时,电流从红表笔进入,且串联在电路中,故B正确;测电阻时,应将待测电阻与电源断开,故C错误;测二极管的反向电阻时,红表笔应接二极管正极,黑表笔应接二极管负极,故D错误.
(2)选择开关应置于直流电压挡测电压,故选择开关应置于C.若R0断路,则Uce≠0,故A错误;若R0短路,Uab=Ubc=Uce=0,电压全加在e、f间,故B正确;若R断路,则电压全加在e、f间,故C正确;若R短路,则Uef=0,故D错误.
(3)指针读数为18.0 Ω,则R0没有短路,因此是R断路,多用电表指针几乎不偏转.
例4 (1)如图所示 (2)③ -
[解析] (1)A、B与B、A间电阻相同,说明A、B间是定值电阻,在测量B、C之间电阻时,黑表笔接B时电阻很小,接C时电阻很大,说明B、C之间有二极管,而且B接二极管的正极,则电路如图所示.
(2)将e、f按照正确方式与A、B相连时,设电源电动势为E,定值电阻为R0,则U1=·R0,即=·R+,则a=,k1=,将e、f按照正确方式与C、A相连,此时C、A之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压,设电源电动势为E,二极管正向电阻为RD,定值电阻阻值为R0,则由题意得U2=·,=·R+,则a=,k2=,故电源电动势E=,电阻R0=,二极管正向电阻RD=-.实验十一 用多用电表测量电学中的物理量
1.×1k 甲 12.0 kΩ 56
[解析] 由于电阻表刻度不均匀,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用合适的挡位,使指针在中值附近,本题中电压表的内阻为十几千欧,所以电阻挡的选择开关应拨至倍率×1k挡;多用电表内电流走向是确定的,当多用电表调节为电阻挡测量外电阻时,多用电表内部的电流仍然是由黑表笔流出,当多用电表调节为电阻挡测量某电压表的内阻时,应该遵循电压表接线方式,即让电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,所以先将红、黑表笔短接调零后,选用图甲中的方式连接;当多用电表调节为电阻挡测量外电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积,正确操作后指针如图丙所示,则此电压表的内阻约为R=12.0×1 kΩ=12.0 kΩ;用多用电表测量电流时,读取数据时应该根据中间一排的刻度读取数据,将多用电表的选择开关拨至直流100 mA挡测量电流,可以选择0~10一栏进行读数,然后将读数结果乘相应的倍率,则电流大小为I=5.6× mA=56 mA.
2.(1)×1 (2)32 (3)D (4)右
[解析] (1)由图甲可知,选择电阻挡“×10”倍率,由图乙可知,指针偏转角度太大,说明所选挡位太大,为了减小读数误差,应换用电阻挡“×1”倍率.
(2)电阻表选择“×1”倍率,由图丙可知,Rx的阻值大约是32×1 Ω=32 Ω.
(3)为检查电路何处“断路”,应使用多用电表的直流电压挡,故D正确.
(4)为保护电路,开关闭合前变阻器滑片应该滑动到使其接入电路的阻值最大处,即最右端.
3.(1)①B ②A (2)①断开
②3.0 e、f 12.7
[解析] (1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V,所以电压表量程应选0~10 V,B正确.
②灯泡不亮,说明电路断路或短路,电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势,说明有电流通过电压表,c、d间以外其他部分电路接通,电压表接e、f时无示数,说明c、d间灯泡断路,A正确.
(2)①使用电阻表时一定要将被测电阻从电路中断开.
②电阻表读数应该为3.0 Ω.由于A灯泡断路,电阻无穷大,而电阻表示数为3.0 Ω,说明测量的应该是e、f间电阻.根据小灯泡的规格,由R=可求得电阻约为12.7 Ω.
4.(1)CAB 负极、正极 ×100 1.6
(2)R1 a (3) (4)1.57
[解析] (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻时,首先应选择电阻挡,即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,再进行欧姆调零,即调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆,故操作顺序为CAB.由多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知,多用电表内电源正极与黑表笔相连,故应将多用电表的红、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图甲中虚线Ⅰ所示,指针偏转角度较小,说明倍率选择过小,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,而根据指针所指数据可知内阻粗测值约为150×10 Ω=1.5×103 Ω,为使指针指在表盘刻度中间位置附近,选择“×1 k”倍率又过大,应选择电阻挡“×100”的位置.测量得到指针位置如图甲中实线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)由电路图可知,滑动变阻器采用的是分压式接法,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即R1.为保护电路,测量电路部分电压应从零开始慢慢增大,所以闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端.
(3)通过待测电压表的电流与通过定值电阻的电流相同,为I=,根据欧姆定律得待测电压表内阻为RV==.
(4)测量得到U1=4.20 V,U=2.78 V,代入待测电压表内阻的表达式RV=,可得待测电压表内阻RV=1.57 kΩ.
5.(1)B (2)电阻、二极管 如图甲或乙所示 (3)C ×1k
[解析] (1)因黑盒子内部可能有电源,则不能先用多用电表的电阻挡和电流挡测量,应先用电压挡判断内部是否有电源.
(2)根据电阻挡的测量可以断定,A、B间肯定有电阻,B、C之间肯定有二极管,A、C间肯定有电阻和二极管的串联,电路连接如图甲或乙所示.
(3)在上面探测A、C两接线柱间电阻时,红表笔接A接线柱,黑表笔接C接线柱,这时电流从C接线柱流进黑箱;为了尽可能减小误差,测量电阻的挡位选择的应是×1k.
6.(1)b (2)1 (3)9∶1 (4)1200 (5)400
[解析] (1)电流从红表笔流进电阻表,从黑表笔流出电阻表,电阻表红表笔与内部电源负极相连,所以图中b是红表笔.
(2)当S2断开、S1接1时有Ig1=Ig+=,当S2断开,S1接2时,Ig2=Ig+=,R中1和R中2为相应挡位的中值电阻,由于Ig1R中2,故当电阻表的挡位为“×10”时,应将单刀双掷开关S1与1接通.
(3)由于R中1∶R中2=10∶1,则∶=1∶10,代入R1=Rg整理得R2=Rg,则R1∶R2=9∶1.
(4)在“×10”挡进行欧姆调零后,内部电阻为R中1,则Ig1=,Ig1=,Ig1=,解得R中1=600 Ω,Rx=1200 Ω.
(5)开关S1接1,S2保持闭合,将a、b短接,调节R0使表头G的指针满偏,R3被短路,回路电阻为R中1=600 Ω,断开a、b,稳定后发现指针偏转到满偏刻度的,则R3=2R中1=1200 Ω;在a、b两表笔间接入待测电阻Rx',稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则有Ig1=,R并=,解得Rx'=400 Ω.实验十一 用多用电表测量电学中的物理量
一、实验目的
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.会用多用电表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.
二、多用电表的原理与使用
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,并且每一种测量项目都有几个量程.
(2)多用电表外形如图所示: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.
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)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,此时红表笔接电势 (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 挡,测量通过小灯泡的电流,此时电流从 色表笔流入电表.
3.用多用电表测量电阻
(1)调整指针定位螺丝,使指针指向电流的零刻度.
(2)选择开关置于电阻挡的“×1”挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指向电阻的零刻度,然后断开表笔,再使指针指向“∞”刻度处.
(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较.
(4)选择开关改置“×100”挡,重新进行欧姆调零.
(5)再将两表笔分别接触阻值为几千欧的定值电阻两端,读出指示的电阻阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较.
(6)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.
三、多用电表的读数
1.测电阻时,电阻阻值等于指针的示数与倍率的乘积.电阻挡的刻度是不均匀的,因此不同量程范围处其分度值不同.
2.测电压和电流时要估读,同电流表、电压表读数规则.
四、误差分析
1.偶然误差
(1)电阻表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差.
(2)由于电阻表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用适当倍率的挡位,使指针指在中值附近.
(3)读数时的观察易造成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数.
2.系统误差
(1)电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时换电池.
(2)测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值.
五、注意事项
1.使用前要机械调零.
2.两表笔在使用时,电流总是“红进”“黑出”.
3.选择开关的功能区域,要分清是测电压、电流还是电阻,还要分清是交流还是直流.
4.电压、电流挡为量程范围挡,电阻挡为倍率挡.
5.刻度线有三排:上排为电阻专用,中间为直流电流、电压共用,下排为交变电压2.5 V专用.
6.测电阻时
(1)待测电阻与电路、电源一定要断开.
(2)两手一定不要同时接触两表笔金属杆.
(3)指针指中值附近较准,不能指在中值附近时应换挡测量.
(4)每换一挡必须重新进行欧姆调零.
(5)读出示数要乘倍率才为电阻阻值.
7.使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池.
例1 [2024·广东惠州模拟] 在“练习使用多用电表”的实验中,某同学进行了如下操作和思考.
(1)利用多用电表测量未知电阻,用电阻挡“×100”测量时发现指针示数如图所示,为了得到比较准确的测量结果,下列选项中合理的步骤为 (选填字母代号并按操作顺序排列).
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置
B.将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量
D.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0”
(2)该同学想进行如图所示的操作,下列说法正确的是 (选填字母代号).
A.图甲中将选择开关旋转到直流电压挡,选择合适量程可测量小灯泡两端电压
B.图乙中将选择开关旋转到直流电流挡,选择合适量程可测量流经小灯泡的电流
C.图丙中将选择开关旋转到电阻挡,选择合适量程可测量闭合电路中小灯泡的电阻
D.图丁中将选择开关旋转到电阻挡,选择合适量程可观察到此时电阻表的示数很小
(3)该同学在实验室找到一个10 000 μF的电容器,他认为电容器是彼此绝缘的两个极板构成的,用电阻表的两个表笔分别与电容器的两电极相连,电阻表的指针不会发生偏转.该同学准备验证自己的想法,用电阻表的“×10”挡,将红、黑两表笔分别与该电容器的两电极相连.请你分析该同学会看到什么现象,并说明依据:
.
[反思感悟]
考向一 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
将多用电表电阻挡调零之后测二极管的电阻,若多用电表指针偏角很大,则黑表笔接触的是二极管的正极,红表笔接触的是二极管的负极(如图甲所示);若多用电表指针偏角很小,则黑表笔接触的是二极管的负极,红表笔接触的是二极管的正极(如图乙所示).
例2 [2024·山东青岛模拟] 钱华同学的爸爸是电气工程师,钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量.钱华在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后,爸爸给他出了一道题目,让他通过测量找到发光二极管的负极.
钱华同学做了如下两步具体的操作:第一,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡,经过 之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光.这说明二极管的负极是 (选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极.
[反思感悟]
考向二 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.
例3 [2024·湖南长沙模拟] 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)某同学发现如图戊所示的实验电路不能正常工作.该同学为排查电路故障,他将滑动变阻器滑片滑到最右端,闭合开关S,用多用电表测量各点间的电压,则应将如图己所示的选择开关旋至 (选填“A”“B”“C”或“D”),用正确的测量方法得到Uab=Ubc=Uce=0,Uef=6 V,已知只有一处故障,则下列说法正确的是 .
A.可能是R0断路 B.可能是R0短路
C.可能是R断路 D.可能是R短路
(3)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c、e端时,指针指在如图庚所示的位置,则该电阻为 Ω,他将红、黑表笔接e、f端时,指针 (选填“几乎不偏转”或“偏转很大”),因此电路故障为 .
考向三 探测电学“黑箱”内的电学元件的方法
判断元件 应用挡位 现象
电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示数,则说明无电源
电阻 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相同
二极管 电阻挡 正接时示数很小,反接时示数很大
电容器 电阻挡 指针先指向某一小阻值,后逐渐增大到“∞”
电感线圈 电阻挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数
例4 [2024·河南信阳模拟] 如图甲所示,电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱,盒内总共有两个电学元件(一个定值电阻和一个半导体二极管),为了探明盒内元件的连接方式,小华同学用多用电表进行了如下探测:用多用电表电阻挡进行测量,把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结果如下表.
红表笔 A B B C A C
黑表笔 B A C B C A
阻值 有阻 值 阻值同AB 测量值 很大 很小 很大 略大于AB 间电阻
(1)在如图乙所示虚线框中画出黑箱内的电路结构图.
(2)小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值,又进行了如下实验:
①将电源(电动势未知,内阻不计)、电阻箱、开关连接如图丙所示,将e、f按照正确方式与A、B相连,并在A、B之间再接入一个电压表,闭合开关,改变电阻箱R的大小,读出多组对应的电压表读数,记录为U1;
②将e、f按照正确方式与C、A相连,电压表改接入C、A间,闭合开关,改变电阻箱R的大小,读出对应的电压表读数,记录为U2;
③分别作出 R和 R图像,发现两图像均为直线,若直线纵截距均为a,斜率分别为k1、k2,则电源电动势为 ,黑箱内定值电阻阻值为 ,二极管正向电阻值为 .
[反思感悟]
二、2.直流电压 高 直流电流 红实验十一 用多用电表测量电学中的物理量 (限时40分钟)
1.陈老师想通过多用电表的电阻挡直接去测量某电压表(量程为0~10 V)的内阻(十几千欧),电阻挡的选择开关应拨至倍率 (选填“×1”“×1 k”或“×10 k”)挡.先将红、黑表笔短接调零后,选用图 (选填“甲”或“乙”)中的方式连接.正确操作后指针位置如图丙所示,则此电压表的内阻约为 .将多用电表的选择开关拨至直流100 mA挡测量电流,若指针也指在图丙的位置,则此电流读数为 mA.
2.[2024·广东深圳模拟] 某实验小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值.
(1)在用多用电表粗测电阻时,该实验小组首先将选择开关调到如图甲所示的电阻挡,其阻值如图乙中指针所示.为了减小读数误差,应换用电阻挡 (选填“×1”或“×100”)倍率.
(2)按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图丙中指针所示,则Rx的阻值大约是 Ω.
(3)某次实验的电路如图丁所示,闭合开关后发现两个电表指针均不偏转,欲用多用电表检查该电路(开关处于闭合状态)何处“断路”,检测时应使用多用电表的 (填选项前的字母).
A.电阻挡 B.电流挡
C.交流电压挡 D.直流电压挡
(4)在图丁的实验电路图中,开关闭合前变阻器的滑片应该滑动到最 (选填“左”或“右”)端.
3.[2024·湖南长沙模拟] 在如图甲所示的电路中,4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.
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障.
①选择开关置于下列量程中的 挡较为合适(填选项前的字母).
A.0~2.5 V B.0~10 V C.0~50 V D.0~250 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 (填选项前的字母).
A.A灯丝断开
B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开
D.B灯被短路
(2)接着练习使用电阻表的“×1”挡测量电阻,电阻表已经过“欧姆调零”.
①测试前,一定要将电路中的开关S .
②测量c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,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.
4.[2024·新课标卷] 学生实验小组要测量量程为0~3 V的电压表V的内阻RV.可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势为5 V),电压表V1(量程为0~5 V,内阻约3 kΩ),定值电阻R0(阻值为800 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为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欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (选填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,欧姆表的指针位置如图甲中虚线Ⅰ所示.为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 (选填“×1”“×100”或“×1k”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图甲中实线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,他们设计了如图乙所示的电路,其中滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“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= (选用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).
5.[2024·山西太原模拟] 如图甲所示为某黑箱面板上的三个接线柱,黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件,但是任意两个接线柱间最多只连接有一个元件.
(1)某同学要用多用电表探测黑箱,探测的第一步应该是 (填选项前的字母).
A.用多用电表的电阻挡测量任意两接线柱间的电阻
B.用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的电压
C.用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的电流
(2)测量结果表明,黑箱里没有电源,但测得两个接线柱间的电阻如下表所示.
红表笔所接 A B A C B C
黑表笔所接 B A C A C B
测得阻值/Ω 200 200 11.2k 270 11k 70
由此可以判断,黑箱里的元件一定有 ,用电路元件符号在图甲的虚线框内接线柱之间画出黑箱中的电路连接.
(3)多用电表的表盘如图乙所示,在上面探测A、C两接线柱间电阻时,红表笔接A接线柱,黑表笔接C接线柱,这时电流从 (选填“A”或“C”)接线柱流进黑箱;为了尽可能减小误差,测量电阻的挡位选择的应是 (选填“×1k”“×100”或“×10”).
6.[2024·湖北武汉模拟] 某物理爱好者设计了一个两挡位(“×1”和“×10”)的电阻表.其内部结构如图所示,S1为单刀双掷开关,R0为调零电阻,R1、R2、R3为定值电阻,表头G的满偏电流为Ig,内阻为Rg,且R1=Rg,干电池的电动势为E,内阻为r.在保持S2断开的情况下,用此电阻表测量某待测电阻的阻值,请回答下列问题.
(1)电阻表的两只表笔中, (选填“a”或“b”)是红表笔.
(2)当电阻表的挡位为“×10”时,应将单刀双掷开关S1与 (选填“1”或“2”)接通.
(3)定值电阻R1、R2的阻值之比为R1∶R2= .
(4)在“×10”挡位进行欧姆调零后,在a、b两表笔间接入阻值为600 Ω的定值电阻R',稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的;取走R',在a、b两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx= Ω.
(5)接第(4)问,开关S1接1,S2保持闭合,将a、b短接,调节R0使表头G满偏,断开a、b,稳定后发现指针偏转到满偏刻度的.在a、b两表笔间接入待测电阻Rx',稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx'= Ω. (共89张PPT)
实验十一 用多用电表测量电学中的物理量
作业手册
教材原型实验
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备用习题
一、实验目的
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.会用多用电表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.
二、多用电表的原理与使用
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，并且每一种测量项目都
有几个量程.
(2)多用电表外形如图所示：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.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)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，此时红表笔接电势____(选填“高”或“低”)的点.
直流电压
高
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____色表笔流入电表.
直流电流
红
3.用多用电表测量电阻
(1)调整指针定位螺丝，使指针指向电流的零刻度.
(2)选择开关置于电阻挡的“”挡，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，
使指针指向电阻的零刻度，然后断开表笔，再使指针指向“ ”刻度处.
(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻阻
值，然后断开表笔，再与标定值进行比较.
(4)选择开关改置“ ”挡，重新进行欧姆调零.
(5)再将两表笔分别接触阻值为几千欧的定值电阻两端，读出指示的电阻
阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较.
(6)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“ ”挡.
三、多用电表的读数
1.测电阻时，电阻阻值等于指针的示数与倍率的乘积.电阻挡的刻度是不均
匀的，因此不同量程范围处其分度值不同.
2.测电压和电流时要估读，同电流表、电压表读数规则.
四、误差分析
1.偶然误差
(1)电阻表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差.
(2)由于电阻表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，
因此要选用适当倍率的挡位，使指针指在中值附近.
(3)读数时的观察易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数.
2.系统误差
(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要
及时换电池.
(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于
真实值.
五、注意事项
1.使用前要机械调零.
2.两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”.
3.选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流还是电阻，还要分清是交
流还是直流.
4.电压、电流挡为量程范围挡，电阻挡为倍率挡.
5.刻度线有三排：上排为电阻专用，中间为直流电流、电压共用，下排为
交变电压 专用.
6.测电阻时
(1)待测电阻与电路、电源一定要断开.
(2)两手一定不要同时接触两表笔金属杆.
(3)指针指中值附近较准，不能指在中值附近时应换挡测量.
(4)每换一挡必须重新进行欧姆调零.
(5)读出示数要乘倍率才为电阻阻值.
7.使用完毕，选择开关要置于“”挡或交流电压最高挡，长期不用应取
出电池.
例1 [2024·广东惠州模拟] 在“练习使用多用电表”的实验中，某同学进行
了如下操作和思考.
(1) 利用多用电表测量未知电阻，用电阻挡“ ”测量时发现指针示数
如图所示，为了得到比较准确的测量结果，下列选项中合理的步骤
为______(选填字母代号并按操作顺序排列).
BDC
A.将选择开关旋转到电阻挡“ ”的位置
B.将选择开关旋转到电阻挡“ ”的位置
C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线
相接完成测量
D.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0”
[解析] 电阻挡测电阻时指针偏转角度过大，是由于挡位过大，需选取小
挡位，进行欧姆调零后再测阻值，故顺序为B、D、C.
(2) 该同学想进行如图所示的操作，下列说法正确的是_____(选填字母代号).
A.图甲中将选择开关旋转到直流电压挡，选择合适量程可测量小灯泡两端电压
B.图乙中将选择开关旋转到直流电流挡，选择合适量程可测量流经小灯泡的电流
C.图丙中将选择开关旋转到电阻挡，选择合适量程可测量闭合电路中小灯泡的电阻
D.图丁中将选择开关旋转到电阻挡，选择合适量程可观察到此时电阻表的示数很小
√
√
[解析] 题图甲中将选择开关旋转到直流电压挡，选择合适量程可测量小
灯泡两端电压，故A正确；题图乙中将选择开关旋转到直流电流挡，选择
合适量程可测量流经小灯泡的电流，故B正确；测量小灯泡电阻时，小灯
泡必须与外部电路断开，故C错误；由题图结合电阻表的内部电路可知，
二极管两端为负向电压，此时二极管电阻无穷大，可观察到此时电阻表的
示数很大，故D错误.
(3) 该同学在实验室找到一个 的电容器，他认为电容器是彼此绝
缘的两个极板构成的，用电阻表的两个表笔分别与电容器的两电极相连，
电阻表的指针不会发生偏转.该同学准备验证自己的想法，用电阻表的“
”挡，将红、黑两表笔分别与该电容器的两电极相连.请你分析该同学
会看到什么现象，并说明依据：________.
见解析
[解析] 会看到电阻表的指针先向右偏转，然后缓慢回到最左端.现象解释：
①多用电表电阻挡电路中有电源，与电容器连接时，电源给电容器充电，
回路中有电流，指针向右偏转；②电容器充电过程中，电流逐渐减小至0，
指针缓慢回到最左端.
考向一 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
将多用电表电阻挡调零之后测二极管的电阻，若多用电表指针偏角很大，
则黑表笔接触的是二极管的正极，红表笔接触的是二极管的负极
(如图甲所示)；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触的是二极管的负
极，红表笔接触的是二极管的正极(如图乙所示).
例2 [2024·山东青岛模拟] 钱华同学的爸爸是电气工程师，钱华经常看到
爸爸用多用电表进行一些测量.钱华在高中物理课堂上学习了多用电表的
用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极.
钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电
阻挡的“ ”挡，经过__________之后，他把红表笔接在二极管的短管脚
上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然
后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光.这说明二极管的负极
是________(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极.
欧姆调零
短管脚
[解析] 在测量电阻时，选择挡位后首先要进行欧姆调零；二极管发光时处
于正向导通状态，黑表笔所接的长管脚为二极管的正极，故短管脚为负极.
考向二 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.
例3 [2024·湖南长沙模拟] 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
√
√
[解析] 根据多用电表的使用方法，测电压时，红表笔应接电势较高的点，
故A正确；测电流时，电流从红表笔进入，且串联在电路中，故B正确；
测电阻时，应将待测电阻与电源断开，故C错误；测二极管的反向电阻时，
红表笔应接二极管正极，黑表笔应接二极管负极，故D错误.
(2) 某同学发现如图戊所示的实验电路不能正常工作.该同学为排查电路故
障，他将滑动变阻器滑片滑到最右端，闭合开关 ，用多用电表测量各点
间的电压，则应将如图己所示的选择开关旋至___(选填“”“”“”或“ ”)，
用正确的测量方法得到， ，已知只有一处
故障，则下列说法正确的是____.
A.可能是断路
B.可能是 短路
C.可能是断路
D.可能是 短路
√
√
[解析] 选择开关应置于直流电压挡测电压，故选择开关应置于.若 断路，
则，故A错误；若短路，，电压全加在 、
间，故B正确；若断路，则电压全加在、间，故C正确；若 短路，
则 ，故D错误.
(3) 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，指针指在如图庚所示的
位置，则该电阻为_____ ，他将红、黑表笔接
、 端时，指针____________(选填“几乎不偏转”
或“偏转很大”)，因此电路故障为_______.
18.0
几乎不偏转
断路
[解析] 指针读数为 ，则没有短路，因此是 断路，多用电表指
针几乎不偏转.
考向三 探测电学“黑箱”内的电学元件的方法
判断元件 应用挡位 现象
电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示数,则说明无电源
电阻 电阻挡 两接线柱正、反接时示数相同
二极管 电阻挡 正接时示数很小，反接时示数很大
电容器 电阻挡
电感线圈 电阻挡
例4 [2024·河南信阳模拟] 如图甲所示，电学实验
室的“黑盒子”表面有、、 三个接线柱，盒内总
共有两个电学元件(一个定值电阻和一个半导体二
极管)，为了探明盒内元件的连接方式，小华同学
红表笔
黑表笔
阻值 有阻值 很大 很小 很大
用多用电表进行了如下探测：用多用电表电阻挡进行测量，把红、黑表笔
分别与接线柱、、 连接，测量结果如下表.
(1) 在如图乙所示虚线框中画出黑箱内的电路结构图.
[答案] 如图所示
[解析] 、与、间电阻相同，说明、间是定值电阻，在测量、
之间电阻时，黑表笔接时电阻很小，接时电阻很大，说明、 之间有
二极管，而且 接二极管的正极，则电路如图所示.
(2) 小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进
行了如下实验：
①将电源(电动势未知，内阻不计)、电阻箱、开
关连接如图丙所示，将、按照正确方式与 、
相连，并在、 之间再接入一个电压表，闭合
②将、按照正确方式与、相连，电压表改接入、 间，闭合开关，
改变电阻箱的大小，读出对应的电压表读数，记录为 ；
开关，改变电阻箱的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为 ；
③分别作出和 图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距均
为，斜率分别为、 ，则电源电动势为__，黑箱内定值电阻阻值为___，
二极管正向电阻值为_ ______.
[解析] 将、按照正确方式与、 相连时，设电
源电动势为，定值电阻为，则 ，
即，则，，将、 按照正确方式与、相连，
此时、 之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压，设电源电动势
为，二极管正向电阻为 ，定值电阻阻值为，则由题意得
，，则， ，
故电源电动势，电阻 ，二极管正向电阻 .
1.小明同学练习使用多用电表.
(1) 小明同学用多用电表“直流电压 挡”直接粗略测量一节干电池的电
动势，在测量前应该调节图甲中电表上的部件___(选填“”或“ ”)，测量
时多用电表的黑表笔应该接干电池的______(选填“正极”或“负极”).将选择
开关置于合适的位置，下列图中符合要求的是___(填选项字母).
负极
B
[解析] 在使用电压挡时应先调节机械调零旋钮进行调零，即调节图甲中
电表上的部件 ；测量时多用电表的电流应从红表笔流入、从黑表笔流出，
即黑表笔应与干电池的负极相接；用多用电表“直流电压 挡”测量电动
势时，B正确.
(2) 正确连接后，指针示数如图乙所示，读数为_____________________ .
1.45(均可)
[解析] 图乙中指针对应的读数为 .
(3) 小明找来一只多用电表(已进行机械调零)，他将红、黑表笔分别插在“
”“-”插孔，选择开关置于图丙所示的位置，欧姆调零之后测量 ，电表
指针位置如图丁所示，此时的测量结果为_____ .若小明不慎将红、黑表
笔分别插在“-”“ ”插孔，其他操作不变，这对电阻的测量结果____
(选填“有”或“无”)影响；
110
无
[解析] 由丙图可知，电阻表的挡位为“ ”挡，结合丁图中指针位置，可
得电阻的测量结果为 ；红、黑两表笔只是外观
颜色不同，其本质都是导线，分别插在“-”“ ”插孔，对电阻的测量结果不
会产生影响.
(4) 测量一未知电阻的阻值大小，下列操作正确的是___(填选项前的字母).
A.先用“ ”挡试测，然后根据读数的大小选择合适的挡位再测
B.先用中等倍率的某个电阻挡位试测，然后根据读数的大小选择合适的挡
位再测
C.测量同一电阻，换用不同倍率，可以依据实际情况决定是否需要重新
“欧姆调零”
[解析] 测量一未知电阻的阻值大小，应先用中等倍率的某个电阻挡位试
测，然后根据读数的大小选择合适的挡位再测，故A错误，B正确；测量
同一电阻，换用不同倍率，应重新“欧姆调零”，故C错误.
√
(5) 下列关于多用电表的使用说法正确的是_____(填选项前的字母).
A.探究感应电流的产生条件，用多用电表的直流电压挡
B.探究感应电流的产生条件，用多用电表的交流电压挡
C.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，用多用电表的交流电压挡
D.测量充电后平行板电容器两极板间的电势差 ，用多用电表的直流电压挡
√
√
[解析] 探究感应电流的产生条件，用多用电表的直流电流挡，故A、B错
误；探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，应用多用电表的交流电压
挡，故C正确；测量充电后平行板电容器两极板间的电势差 ，用多用电
表的直流电压挡，故D正确.
(6) 使用一段时间后，电阻表“”挡的电源电动势从减到 ，将
两支表笔短接，调节“欧姆调零旋钮”，仍能使指针指向满偏电流 .再在两
表笔间接一电阻，指针半偏，此时电阻测量值为 ，则电阻 的实际
阻值为____ .此时，测量值和真实值之间存在的误差属于__________
(选填“系统误差”或“偶然误差”).
14
系统误差
[解析] 电源电动势为时，电阻表内阻 ，电源电动势为
时，电阻表内阻 ，由闭合电路欧姆定律得
，解得 ，该误差属于系统误差.
2.用多用电表的直流电压挡和电阻挡检查故障并测量
电阻.如图甲所示，4节干电池串联，小灯泡A和B的规
格均为“， ”，合上开关，无论怎样移动滑动
变阻器的滑片，A和B都不亮.
(1) 现用多用电表的电压挡检查故障，则选择开关置
于的量程最合适的是___(填选项前的字母).
A. B. C. D.
[解析] 4节干电池串联，则电路中电动势约为 ，现用多用电表的电压挡
检查故障，为了保证安全，且使指针偏转角度合适，则选择开关置于
量程较为合适，故选B.
√
2.用多用电表的直流电压挡和电阻挡检查故障并测量电阻.如图甲所示，4节
干电池串联，小灯泡A和B的规格均为“， ”，合上开关，无论怎样移
动滑动变阻器的滑片，A和B都不亮.
(2) 若测得、间电压为，、 间电压为0，
则故障可能是___(填选项前的字母).
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.B灯短路 D.4节干电池电压太低，无法使两灯亮起
[解析] 测得、间电压为，、间电压为0，可知 端到正极间均是
通路， 端到负极间也是通路，则故障可能是A灯丝断开，故选A.
√
(3) 将B灯泡从电路中拆除，将多用电表选择
开关打到电阻“ ”挡，经过欧姆调零后，测
量灯泡的电阻，某次测量结果如图乙所示，读
数为_____ .根据小灯泡的规格计算出电阻为
____ ，它不等于测量值，原因是灯泡未正
10
小
常工作时，温度低，其电阻____(选填“大”或 “小”).
[解析] 将选择开关打到电阻“ ”挡，由图可
知读数为和B的规格均为“， ”,
根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻
，它不等于测量值，原因是用
多用电表测量灯泡电阻时灯泡未正常工作，
温度低，电阻率小，其电阻小.
3.为了探测图甲所示黑箱中的元件，小李使用多用电表对其进行探究.
(1) 如图乙所示是多用电表电阻挡内部的部分原理图，表盘中值刻度为“
15”.机械调零后，将选择开关旋至“ ”挡，将多用电表的红、黑表笔短
接，进行欧姆调零，若某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图丙所示，则该
电阻的阻值为____ .
70
[解析] 将选择开关旋至“ ”挡，由图可知电阻的阻值为 .
(2) 将选择开关旋至“”挡，调零后多用电表的内阻为_____ ，再将
另一电阻接入红、黑表笔间，指针指在满偏刻度的 处，则该电阻的阻值
为_____ .
150
300
[解析] 多用电表的内阻仍为中值电阻，即 .接入电阻后，
指针指在满偏刻度的处，有，又知 ，联立解得
.
(3) 已知黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由三个阻值相
同的电阻构成的电路.用电阻挡测得接线柱1、2之间的电阻为 ，接线
柱2、3之间的电阻为 ，接线柱1、3之间的电阻为 ，请在图甲的
虚线框中画出黑箱中电阻可能的连接方式(一种即可).
[答案] 如图甲或乙所示
[解析] 接线柱1、2之间的电阻为 ，接线柱2、3之间的电阻为 ，
则接线柱1、2之间为一个 的定值电阻，接线柱2、3之间为两个 的
定值电阻串联；或者接线柱1、2之间为两个 的定值电阻并联，接线
柱2、3之间为一个 的定值电阻.同时保证了接线柱1、3之间的电阻为
.如图甲或乙所示.
作业手册
1.陈老师想通过多用电表的电阻挡直接去测量某电压表(量程为 )
的内阻(十几千欧)，电阻挡的选择开关应拨至倍率______(选填“”“ ”
或“ ”)挡.先将红、黑表笔短接调零后，选用图____(选填“甲”或“乙”)
中的方式连接.正确操作后指针位置如图丙所示，则此电压表的内阻约为
________.将多用电表的选择开关拨至直流 挡测量电流，若指针也
指在图丙的位置，则此电流读数为____ .
甲
12.
56
[解析] 由于电阻表刻度不均匀，表头指针偏转过大或过小都会使误差增
大，因此要选用合适的挡位，使指针在中值附近，本题中电压表的内阻为
十几千欧，所以电阻挡的选择开关应拨至倍率 挡;多用电表内电流走
向是确定的，当多用电表调节为电阻挡测量外电阻时，多用电表内部的电
流仍然是由黑表笔流出，当多用电表调节为电阻挡测量某电压表的内阻时，
应该遵循电压表接线方式，即让电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱
流出，所以先将红、
黑表笔短接调零后，选
用图甲中的方式连接；
；用多用电表测量电流时，读取数据时应该根
据中间一排的刻度读取数据，将多用电表
的选择开关拨至直流 挡测量电流，
可以选择 一栏进行读数，然后将
读数结果乘相应的倍率，则电流大小
为 .
2.[2024·广东深圳模拟] 某实验小组为了测量一待测电阻 的阻值,准备先
用多用电表粗测出它的阻值.
(1) 在用多用电表粗测电阻时,该实验小组首先将选择开关调到如图甲所示
的电阻挡,其阻值如图乙中指针所示.为了减小读数误差,应换用电阻挡____
(选填“”或“ ”)倍率.
[解析] 由图甲可知,选择电阻挡“ ”倍率,由图乙可知,指针偏转角度太大,
说明所选挡位太大,为了减小读数误差,应换用电阻挡“ ”倍率.
(2) 按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值
如图丙中指针所示,则的阻值大约是____ .
32
[解析] 电阻表选择“”倍率,由图丙可知,的阻值大约是 .
(3) 某次实验的电路如图丁所示,闭合开关后发现两个电表指针均不偏转,
欲用多用电表检查该电路(开关处于闭合状态)何处“断路”,检测时应使用多
用电表的___(填选项前的字母).
A.电阻挡 B.电流挡
C.交流电压挡 D.直流电压挡
[解析] 为检查电路何处“断路”,应使用多用电表的直流电压挡,故D正确.
√
(4) 在图丁的实验电路图中,开关闭合前变阻器的滑片应该滑动到最____
(选填“左”或“右”)端.
右
[解析] 为保护电路,开关闭合前变阻器滑片应该滑动到使其接入电路的阻
值最大处,即最右端.
3.[2024·湖南长沙模拟] 在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡
A、B的规格均为“3.,0.”.合上开关 后，无论怎样移动滑片，A、B灯
都不亮.
(1) 用多用电表的直流电压挡检查故障.
① 选择开关置于下列量程中的___挡
较为合适(填选项前的字母).
A. B. C. D.
√
[解析] 由于4节干电池串联后电动势为，所以电压表量程应选 ，
B正确.
② 测得、间电压约为5.，、 间电压为0，则故障是___(填选项前的字母).
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.、 间连线断开 D.B灯被短路
[解析] 灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接、 端时有示数且接
近电源电动势，说明有电流通过电压表，、 间以外其他部分电路接通，
电压表接、时无示数，说明、 间灯泡断路，A正确.
√
(2) 接着练习使用电阻表的“ ”挡测量电阻，电阻表已经过“欧姆调零”.
① 测试前，一定要将电路中的开关 ______.
断开
[解析] 使用电阻表时一定要将被测电阻从电路中断开.
② 测量、间和、 间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为____ ，此时测量的是______间电阻.根据小灯泡的规格计算出的电阻为_____ .
3.0
、
12.7
[解析] 电阻表读数应该为3. .由于A灯泡断路，电阻无穷大，而电阻表
示数为3. ，说明测量的应该是、 间电阻.根据小灯泡的规格，由
可求得电阻约为12. .
4.[2024·新课标卷] 学生实验小组要测量量程为的电压表的内阻 .
可选用的器材有：多用电表，电源(电动势为)，电压表 (量程为
，内阻约)，定值电阻(阻值为)，滑动变阻器
(最大阻值为)，滑动变阻器(最大阻值为)，开关 ，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欧姆挡“ ”位置
[解析] 利用多用电表粗测待测电压表的内阻时，首先应选择电阻挡,即将
多用电表选择开关置于电阻挡“ ”位置,接着将红、黑表笔短接,再进行
欧姆调零,即调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆,故操作顺序为 .
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的____________(选填“正极、
负极”或“负极、正极”)相连，欧姆表的指针位置如图甲中虚线Ⅰ所示.为了
减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡_______(选填“”“ ”或“
”)位置，重新调节后，测量得到指针位置
如图甲中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表
内阻为____ (结果保留1位小数).
负极、正极
1.6
[解析] 由多用电表使用时电流“红进黑出”的规则
可知，多用电表内电源正极与黑表笔相连，故应
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.
[解析] 读数时电阻表的指针位置如图甲中虚线Ⅰ所示，指针偏转角度较小,说明倍率选择过小，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，而根据指针所指数据可知内阻粗测值约为 , 为使指针指在表盘刻度中间位置
附近,选择“ ”倍率又过大，应选择电阻
挡“ ”的位置.测量得到指针位置如图
甲中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表
内阻为 .
(2) 为了提高测量精度，他们设计了如图乙所示的电路，其中滑动变阻器
应选____(选填“”或“”)，闭合开关 前，滑动变阻器的滑片应置于___
(选填“”或“ ”)端.
[解析] 由电路图可知，滑动变阻器采用的是分压式接法，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即 .为保护电路，测量电路部分电压应从零开始慢慢增大,所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端.
(3) 闭合开关，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表 、待测电压表
的示数分别为、，则待测电压表内阻_ ____(选用、和 表示).
[解析] 通过待测电压表的电流与通过定值电阻的电流相同，为 ，根据欧姆定律得待测电压表内阻为 .
(4) 测量得到，，则待测电压表内阻_____
(结果保留3位有效数字).
1.57
[解析] 测量得到, ，代入待测电压表内阻的表达式，可得待测电压表内阻 .
5.[2024·山西太原模拟] 如图甲所示为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱
里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但是任意两个接线柱
间最多只连接有一个元件.
A.用多用电表的电阻挡测量任意两接线柱间的电阻
B.用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的电压
C.用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的电流
√
(1) 某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是___(填选项前的
字母).
[解析] 因黑盒子内部可能有电源，则不能先用多用电表的电阻挡和电流
挡测量，应先用电压挡判断内部是否有电源.
(2) 测量结果表明，黑箱里没有电源，但测得两个接线柱间的电阻如下表
所示.
红表笔所接 A B A C B C
黑表笔所接 B A C A C B
200 200 270 70
由此可以判断，黑箱里的元件一定有______________，
用电路元件符号在图甲的虚线框内接线柱之间画出
黑箱中的电路连接.
电阻、二极管
[答案] 如图甲或乙所示
[解析] 根据电阻挡的测量可以断定，、间肯定有电阻，、 之间肯定
有二极管，、 间肯定有电阻和二极管的串联，电路连接如图甲或乙所示.
(3) 多用电表的表盘如图乙所示，在上面探测、 两接线柱间电阻时，红
表笔接接线柱，黑表笔接接线柱，这时电流从___(选填“”或“ ”)接线
柱流进黑箱；为了尽可能减小误差，测量电阻的挡位选择的应是______
(选填“”“”或“ ”).
[解析] 在上面探测、两接线柱间电阻时，红表笔接 接线柱，黑表笔接
接线柱，这时电流从 接线柱流进黑箱；为了尽可能减小误差，测量电
阻的挡位选择的应是 .
6.[2024·湖北武汉模拟] 某物理爱好者设计了一个两挡位
(“”和“”)的电阻表.其内部结构如图所示， 为单
刀双掷开关，为调零电阻，、、 为定值电阻，
表头的满偏电流为，内阻为，且 ，干电池
的电动势为，内阻为.在保持 断开的情况下，用此电
阻表测量某待测电阻的阻值，请回答下列问题.
(1) 电阻表的两只表笔中，___(选填“”或“ ”)是红表笔.
[解析] 电流从红表笔流进电阻表，从黑表笔流出电阻表，
电阻表红表笔与内部电源负极相连，所以图中 是红表笔.
(2) 当电阻表的挡位为“”时，应将单刀双掷开关
与___(选填“1”或“2”)接通.
1
[解析] 当断开、接1时有 ，当
断开，接2时，， 和
为相应挡位的中值电阻，由于 ，则
，故当电阻表的挡位为“ ”时，应将单刀
双掷开关 与1接通.
(3) 定值电阻、的阻值之比为 _____.
[解析] 由于 ，则
，代入 整理得
，则 .
(4) 在“”挡位进行欧姆调零后，在、 两表笔间接
入阻值为 的定值电阻，稳定后表头 的指针偏
转到满偏刻度的；取走，在、 两表笔间接入待测
电阻，稳定后表头的指针偏转到满偏刻度的 ，则
______ .
1200
[解析] 在“”挡进行欧姆调零后，内部电阻为 ，则，
， ，解得 ， .
(5) 接第(4)问，开关接1，保持闭合，将、 短接，
调节使表头满偏，断开、 ，稳定后发现指针偏转到
满偏刻度的.在、两表笔间接入待测电阻 ，稳定后
表头的指针偏转到满偏刻度的，则_____ .
400
[解析] 开关接1，保持闭合，将、短接，调节 使
表头的指针满偏，被短路，回路电阻为 ，
断开、，稳定后发现指针偏转到满偏刻度的 ，则
；在、 两表笔间接入待测电阻
，稳定后表头的指针偏转到满偏刻度的 ，则有
，，解得 .
教材原型实验
二、2.直流电压,高,直流电流,红
例1.（1）BDC （2）AB （3）见解析
拓展创新实验
考向一 例2.欧姆调零,短管脚
考向二 例3.（1）AB （2）, （3）18.0,几乎不偏转,断路
考向三 例4.（1）如图所示 （2）,,
1.,甲,12.,56
2.（1） （2）32 （3）D （4）右
3.（1）①B ②A （2）①断开 ②3.0,、,12.7
4.（1）,负极、正极,,1.6 （2）, （3） （4）1.57
5.（1）B （2）电阻、二极管,如图甲或乙所示
（3）,
6.（1） （2）1 （3）
（4）1200 （5）400
