2025高考物理复习练习使用多用电表课件教案练习题

第九章电路与电能实验十二练习使用多用电表基础梳理夯根基考点研析提能力内容索引课时测评基础梳理夯根基一、实验目的1．认识多用电表的外形图，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、电流和电阻。3．会用多用电表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检测。二、实验原理与器材1．实验原理(1)欧姆表内部电路简化如图所示。(2)根据闭合电路欧姆定律可知①当红、黑表笔短接时，Ig＝

。②当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时，I＝

。③当I中＝

Ig时，中值电阻R中＝Rg＋R＋r。2．实验器材：多用电表、电学黑箱、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。(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：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端“0”刻度处)、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)。(2)晶体二极管①晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。②晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。三、实验操作：多用电表的使用方法1．观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。2．机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。4．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，测量小灯泡两端的电压。(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。5．测量定值电阻(1)根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处。(2)将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。(3)读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果。(4)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。6．用多用电表的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)；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)。7．用多用电表探测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，反接时示数很大四、注意事项1．使用前要机械调零。2．两表笔在使用时，要保证电流总是“红笔流入，黑笔流出”。3．测量电阻时(1)指针指在中值附近误差较小，否则换挡。(2)每换一挡必须重新进行欧姆调零。(3)读出示数要乘以倍率。4．使用完毕，选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。返回考点研析提能力类型一教材原型实验(2022·湖南高考)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：例1(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”)；大于根据题意可知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)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”)；×10当开关S拨向n时，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)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”)；向上从“×1”挡位换成“×10”挡位，即开关S从m拨向n，电路的总电阻增大，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”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100Ω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。400在“×10”挡位，设欧姆表内部等效电阻为R，根据闭合电路欧姆定律有，

，联立解得Rx＝400Ω。小明同学练习使用多用电表测电阻：(1)如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动____，使指针对准电流的“0”刻线(选填“S”或“T”)；②将K旋转到电阻挡“×10”的位置；例2SS为机械调零旋钮，测量前应旋动部件S，使指针指在电流的“0”刻度线。③将红、黑表笔短接，旋动____(选填“S”或“T”)，使指针对准电阻的____刻线(选填“0”或“∞”)；④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡“×100”的位置B．将K旋转到电阻挡“×1”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零T0BDC③欧姆调零时，应旋动部件T，使指针对准电阻的“0刻线”。④欧姆表指针偏转角度较大，说明所选挡位太大，应该换小挡位进行测量，应将旋转开关K置于电阻挡“×1”的位置，然后进行欧姆调零，再测电阻，因此合理的实验步骤是BDC。(2)正确操作后，读数如图乙所示，则阻值为_____Ω。19由题图乙可知，被测电阻为19Ω。(3)若欧姆表内用一个新电池(电动势为1.5V，内阻较小)，测得该电阻读数为R；然后更换另外品牌的新电池(电动势为1.5V，内阻较大)，欧姆表调零后测得该电阻读数为R′，两次测量值R与R′相比，正确的是____。A．R′＝R

B．R′＞R

C．R′＜R

D．无法确定A欧姆表的结构如图所示，可知电源内阻的变化可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消，两次的测量值是相等的，故B、C、D错误，A正确。对点练1.(2023·山东泰安模拟)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，电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω；R1是固定电阻，R1＝1200Ω，R2、R3、R4是电阻箱；电阻箱R2和R3的最大阻值都为999.99Ω；电阻箱R4的最大阻值9999Ω；电流表G的满偏电流为1mA，内阻为Rg＝150Ω。S为换挡开关，该多用电表有2个挡位，“×1”和“×10”两种倍率。开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干(1)该实验小组按图a正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2＝_______Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内＝______Ω，欧姆表的倍率是_____(选填“×1”或“×10”)。149.51500×10由闭合电路欧姆定律可知，欧姆表的内阻为R内＝

Ω＝1500Ω，则R2＝R内－R1－Rg－r＝1500Ω－1200Ω－150Ω－0.5Ω＝149.5Ω，中值电阻应为1500Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种挡位，多用电表用开关S变换挡位，开关S断开与闭合时相比，干路允许的最大电流较小，由欧姆定律知欧姆表内阻较大，测量的中值电阻较大，故S断开时欧姆表倍率应为“×10”。(2)闭合开关S：第一步：调节电阻箱R2和R3，当R2＝_______Ω且R3＝_____Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图b所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_____Ω。14.5150100为了得到“×1”倍率，应让G满偏时对应的欧姆表内阻R内′为150Ω，电流为I1＝

A＝0.01A，此时表头中电流应为Ig＝0.001A，则与之并联电阻R3中电流应为I3＝I1－Ig＝0.01A－0.001A＝0.009A并联电阻R3＝

Ω＝150Ω又R2＋r＝

Ω＝15Ω解得R2＝15Ω－0.5Ω＝14.5Ω题图b所示电流为I示＝0.60mA，则总电阻为R总＝

＝×103Ω＝250Ω故待测电阻为R测＝R总－R内′＝250Ω－150Ω＝100Ω，故对应的刻度应为100Ω。对点练2．(2023·安徽合肥模拟)如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg＝100Ω、满偏电流Ig＝10mA的电流表，标识不清的电源，定值电阻、导线、滑动变阻器等组装了多用电表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。(1)若R2＝200Ω，当选择开关接“3”时电压表的量程为____V。3由欧姆定律可得U＝Ig(R2＋Rg)＝3V。(2)该兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：①将选择开关接“2”，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为________Ω，多用电表内部电源的电动势E＝____V。150015C处刻度线的标注值应为RC＝Ω＝1500Ω，红、黑表笔短接时，根据闭合电路欧姆定律可得Ig＝指针指在电表刻度盘中央C处时，根据闭合电路欧姆定律可得

Ig＝

联立解得E＝15V，R欧＝1500Ω③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx＝______Ω。(结果保留3位有效数字)674题图乙所示位置电流为6.9mA，根据闭合电路欧姆定律可得I＝解得Rx＝

－R欧＝

Ω－1500Ω≈674Ω④小组成员拿来一块电压表，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中____(选填“红”或“黑”)表笔接电压表的正接线柱，该电压表示数为12.0V，可以推知该电压表的内阻为_______Ω。黑6000欧姆表的黑表笔接电源的正极，红表笔接电源的负极；将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中黑表笔接电压表的正接线柱；该电压表示数为12V，根据闭合电路欧姆定律可得E＝U＋

R欧解得该电压表的内阻为RV＝

Ω＝6000Ω。类型二拓展创新实验

课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线，并测量其正向电压为3.2V时的电阻值。(1)由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆挡对其进行测量，当红表笔接A端、黑表笔接B端时，指针几乎不偏转，反接后有明显偏转，则可以判断二极管的正极是____(选填“A”或“B”)端。例3A当红表笔接A端、黑表笔接B端时，指针几乎不偏转，则说明测量的是反向电阻，而电流是从黑表笔流出的，所以黑表笔接的是二极管的负极，即正极在A端。(2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线：A．待测二极管D(符号)B．电源电动势E(4.5V，内阻较小)C．电流表A(量程0～40mA，内阻可忽略)D．电压表V(量程0～3V，内阻为6000Ω)E．滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)F．滑动变阻器R2(最大阻值100Ω)G．定值电阻R3(1500Ω)H．开关、导线若干①实验过程中滑动变阻器应选____(填写器材前字母序号)；E因要测量多组数据且电压和电流从零开始变化，所以用分压电路，则滑动变阻器选小电阻，故选E。②图乙方框中画出了部分电路图，请根据实验器材补充完整电路图；由于电压表的最大量程为3V，量程不够，所以要与定值电阻串联来扩大量程，且电流表内阻可忽略，则电流表内接，补充电路图如图所示。答案：见解析图③某同学以电压表的示数U为横坐标，电流表的示数I为纵坐标，测量出多组数据，描绘的图线如图丙所示，则当二极管的两端电压为3.2V时，二极管的电阻值为______Ω(保留3位有效数字)。160由题图丙可得，当二极管两端电压UD为3.2V时，设电压表示数为U，则有R3＋U＝3.2V，代入数据解得U＝2.56V，由题图丙可知，此时电流表示数为20mA，根据欧姆定律可得R＝

Ω＝160Ω。规律总结应用多用电表检测二极管的极性及好坏将多用电表的选择开关拨到欧姆挡并进行欧姆调零，然后将红、黑表笔接到二极管的两极上：1．极性判断：当黑表笔接二极管“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。规律总结2．好坏判断：当多用电表的红、黑表笔分别接触二极管的两极对调检测时：(1)一次示数较小，对调后示数较大，则可判断二极管是好的。(2)一次示数较小，对调后示数也较小，则可判断二极管是击穿的。(3)一次示数很大，对调后示数也很大，则可判断二极管是断路的。

如图是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：(1)用多用电表的直流电压挡进行检查①在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触___(选填“a”或“b”)点。例4a测试时红表笔应接电势高的a点。②该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是____(假设只有下列中的某一项有故障)。A．灯A断路

B．灯B短路C．c、d段断路

D．d、f段断路测试点电压示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数D根据测试结果，a、b间有示数，说明b→电源→a完好；c、b间有示数，说明b→电源→a→c完好；c、d间无示数，说明c→灯→d间完好；d、f间有示数，说明f→b→电源、d→c→a→电源完好，故应是d、f段断路，另外，若灯B短路，则d、f间应无示数。故D正确。(2)用欧姆挡检查①测试前，应将开关S________(选填“断开”或“闭合”)。②测试结果如下表所示，由此可以断定故障是____。A．灯A断路

B．灯B断路C．灯A、B都断路

D．d、e间导线断路测试点表头指示位置c、dd、ee、f断开D①用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开。②根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。故D正确。规律总结多用电表检测电路故障的方法1．电流挡检测：将多用电表串联在电路中，若示数为零，说明与电流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，说明该部分电路中某处断路，进一步缩小并联范围可以找出断路的位置。3．欧姆挡检测：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。

“黑箱”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；第二步：用电阻“×100Ω”挡对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。例5(1)第一步测量结果表明盒内_____________。不存在电源使用电压挡进行测量，目的是看盒内是否有电源，由于指针不发生偏转，因此盒内不存在电源。(2)图2标出了图1甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω；图3标出了图1丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是________Ω。1200500使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧，读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。所以题图2读数为12×100Ω＝1200Ω，题图3读数为5×100Ω＝500Ω。(3)请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。答案：见解析图使用欧姆挡进行测量时，注意黑表笔是和内部电源的正极相连的，观察题图1中的甲、乙可知，在测量b、c之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明b、c之间接有一个定值电阻；观察题图1中的丙、丁可知，在测量a、c之间电阻时，黑表笔接c时电阻很小，接a时电阻很大，说明a、c之间有二极管，而且c应该接二极管的正极；观察题图1中的戊可知，黑表笔接b时电阻比丙中黑表笔接c时电阻大，说明了a、c、b之间串联了二极管和电阻两个元件，由题图1中的己可知，a、b之间电阻无穷大，故盒内元件的连接如图所示。规律总结应用多用电表探测电学“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，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，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数返回课时测评1．(10分)(2023·山东临沂二模)某学习小组利用电压表V(量程为15V)、电源E和电位器R(相当于阻值较大的滑动变阻器)，改装成一个能够测量电阻的欧姆表。实验原理图如图甲所示，主要实验步骤如下，请完成有关内容。(1)按照实验原理图连接电路，先把电位器R的滑片P调到____(选填“a”或“b”)端，将红、黑表笔短接，调节滑片P使电压表满偏；先把电位器R的滑片P调到接入电路电阻的最大值，即a端。a(2)保持电位器R的滑片P不动，在红、黑表笔间接入电阻箱，调节电阻箱的阻值，当电压表半偏时，电阻箱的示数如图乙所示，读出电阻箱的阻值R0＝_______Ω；7968电阻箱的示数如题图乙所示，可知电阻箱的阻值为R0＝7968Ω。(3)在红、黑表笔间接入待测电阻，若电压表的示数为U，已知电压表的满偏电压为Um，把电压表的示数标为待测电阻的阻值Rx，换算公式是Rx＝___________(用Um、U和R0表示)。由题意可知，电源内阻r、电压表的电阻值与电位器接入电路的电阻值三者之和等于R0，则有

解得换算公式是Rx＝

2．(10分)(2024·安徽芜湖模拟)如图(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。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挡和2.5mA挡、欧姆×100Ω挡。改装多用表表盘如图(b)所示。(1)测量时，A端接的是_____(选填“红”或“黑”)表笔；若开关B端与触点“1”相连，则此时多用电表的挡位为______________挡，若开关B端与触点“5”相连，则此时多用电表的挡位为___________挡；(挡位填写要求具体到量程)黑直流电流2.5mA直流电压5V根据欧姆表内部结构可知，黑笔接电源正极，红笔接电源负极，所以与A端相连的是黑表笔；若开关B端是与“1”相连的，则此时应为量程较大的电流表，所以多用电表的挡位为直流电流2.5mA；若开关B端与触点“5”相连，则此时应为量程较大的电压表，所以多用电表的挡位为直流电压5V。(2)若开关B端与触点“1”相连，进行相关测量时，多用电表指针指示位置如图(b)所示，则此时多用电表的读数为________；1.50mA多用电表的读数为1.50mA。(3)若电池E的电动势为1.5V，当把开关B端接到触点“3”，短接A、B表笔进行欧姆调零后，再用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到表头G满偏刻度的

处，则该电阻的阻值为________Ω。4500当把开关B端接到位置3，短接红、黑表笔，有I＝1mA，根据E＝IR内可得R内＝1500Ω，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E＝

I(R＋R内)，联立解得R＝4500Ω。(4)若电池E由于长时间使用后，电动势由1.5V下降到1.2V，但仍可调零。用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为500Ω，则这个待测电阻阻值的真实值为______Ω。400若欧姆表长时间不用，电动势变为E′＝1.2V，那么中值电阻R内′＝

，而指针所指处的电流为I′＝

，当电动势降低后有I′＝

，解得Rx′＝400Ω。3．(10分)某实验小组成员用多用电表测电压表的内阻和欧姆表电池的电动势。电压表量程为10V，内阻未知。如图甲所示为一多用电表的表盘，其中多用电表上的三个重要部件分别用字母A、B、C标记。测量电压表内阻时操作过程如下。(1)在测量前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件______(选填“A”“B”或“C”)，使多用电表的指针指在表盘最______(选填“左”或“右”)端的0刻度线位置；A左使用前要进行机械调零，要调节指针定位螺丝，即部件A，使指针指向左边的0刻度处。(2)测电压表内阻时，将选择开关置于欧姆“×100”挡，发现指针偏转角度过小，则该同学应将选择开关置于“________”(选填“×1”“×10”或“×1k”)；×1k欧姆表指针偏转角度过小，说明所测电阻阻值大，应换高倍率挡位，故倍率选择“×1k”挡位。(3)选择合适的挡位后，该同学先将红、黑表笔短接调零后，选用图乙中_____(选填“A”或“B”)所示方式连接，选择正确方式后，欧姆表和电压表读数分别如图丙、丁所示，某同学读出欧姆表的示数为________Ω，电压表的示数为______V，则欧姆表电池的电动势为________V。(已知欧姆表表盘刻度中间值为15)A400005.06.875电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出；电流从电压表的正接线柱流入电压表，从电压表的负接线柱流出，故A方式正确；由读数规则可知，欧姆表读数＝表盘读数×倍率＝40×1kΩ＝40000Ω，电压表读数为5.0V，此时欧姆表内阻等于中值电阻，为r＝15kΩ，根据闭合电路的欧姆定律有E＝Ir＋U＝

V＝6.875V。4．(15分)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。(1)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