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第九章
电路及其应用
实验11　用多用电表测量电学中的物理量
内容索引
学习目标
核心体系
活动方案
学 习 目 标
1. 知道电阻表的原理，了解多用电表的结构和操作.
2. 会使用多用电表测量电压、电流、电阻等物理量.
3. 会用多用电表探索黑箱中的电学元件、检查电路故障．
核 心 体 系
活 动 方 案
活动一　分析常规实验
如图所示为简化的多用电表内部电学结构示意图，其中1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端．测量时，红表笔A插入表盘“＋”插孔，黑表笔B插入表盘“－”插孔．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表．
关于多用电表，其中电阻挡内部电路简化如图所示．下列说法中正确的有__________.
A. 多用电表是电压表、电流表、电阻表共用一个表头改装而成的
B. 用多用电表无论是测电压、电流，还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C. 多用电表的电压挡、电流挡、电阻挡都是靠外部提供电流的
1
AEG
D. 用多用电表测电压、电流、电阻时，电流都是从黑表笔流入电表的
【解析】 多用电表是电压表、电流表、电阻表共用一个表头改装而成的，当用多用电表测量电压、电流时，使表头指针转动的“电源”在外部，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表．而用电阻挡测电阻时，使表头指针转动的电源在多用电表内部，此时，电流仍是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，所以此时黑表笔电势高于红表笔电势，由以上分析可知，A正确，B、C、D错误．电阻的零刻度在电流满偏处，E、G正确，F错误．
多用电表使用的“七大注意”
(1) 使用前要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，用小螺丝刀调整定位螺丝使指针指零.
(2) 两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”．
(3) 选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流或电阻，还要分清是交流还是直流．
(4) 选择开关的电压、电流挡为量程范围，电阻挡为倍率．
(5) 刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用．
(6) 测电阻时：① 选挡接着调零；② 换挡重新调零；③ 示数要乘倍率；④ 待测电阻与电路、电源一定要断开；⑤ 指针指在中值附近．
(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．)
如图所示为一正在测量中的多用电表表盘．
(1) 如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为______________Ω.
(2) 如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为__________mA.
(3) 如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为____________V.
2
61或60
7.2
3.60
【解析】 用多用电表测电流或电压时，只需要根据旋钮所指示的量程看相对应的刻度线，根据读数规则(一般估读到百分位)，直接读出指示的读数即可，而电阻表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡位倍率，才是电阻的测量值．
(1) 因为选的是“×10”挡，所以读数为61 Ω或60 Ω.
(2) 因为用直流10 mA挡测电流，所以对应的读数为7.2 mA.
(3) 用直流5 V挡测时，电压为3.60 V(注意从直流刻度区读)．
电阻表刻度盘不同于电压表、电流表刻度盘．
(1) 左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合．
(2) 刻度不均匀：左密右疏．
(3) 电阻挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡．
下列四幅图中选择开关均已旋转到合适挡位，下列操作正确的是______.
甲　　 　 乙
丙 丁
3
B
【解析】 使用多用电表时电流方向是“红进黑出”，图甲中红表笔应该接小灯泡的左端，故A错误；图乙是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，红表笔接外部电源的正极，故B正确；图丙是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻的话，应该把小灯泡与电源断开，故C错误；图丁是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻的话，红表笔应该接二极管的正极(左侧)，故D错误．
A. 图甲是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B. 图乙是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流
C. 图丙是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻
D. 图丁是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻
[2025南京二模]如图甲所示，某兴趣小组搭建了有“×1”“×10”“×100”三挡位的“电阻表”电路．其中电池的电动势E＝1.5 V，内阻可忽略不计；表头量程I0＝1 mA、内阻R0＝450 Ω，R1、R2为电阻箱，R为滑动变阻器，S为单刀多掷开关．
甲 乙
1
(1) 电路中表笔Ⅰ应为______(选填“红”或“黑”)表笔．
(2) 设定B对应“×10”挡位，A对应“×1”挡位．
(3) 该小组利用此“电阻表”尝试测定一未知电阻Rx的阻值，进行了如下操作：
步骤①先将S拨到B，两表笔短接调零，即：调节R使表头指针指在_______mA刻度处；
步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，想增大指针偏角，应将开关S拨至______(选填“A”或“C”)；
步骤③将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，可知Rx阻值为___________Ω.
黑
1.0
C
1 500
(4) 若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为1.5 V，则电阻测量值相对真实值________(选填“偏大”“等大”或“偏小”)．其理由为________________________________________________________________________________________________________________.
等大
电阻调零时，电池内阻不能忽略，可通过减小调零电阻的阻值，保证电阻表内阻恒定．电阻表内阻不变，测量值就不受影响
【解析】 (1) 电路中表笔Ⅰ与内部电源的正极连接，可知应为黑表笔．
(4) 电阻调零时，电池内阻不能忽略，可通过减小调零电阻的阻值，保证电阻表内阻恒定．电阻表内阻不变，测量值就不受影响，即电阻测量值相对真实值等大．
活动二　分析创新实验
把一只电阻和一只半导体二极管分别与接线柱A、B、C连接，元件放在盒子里，盒外只露出接线柱(如图所示)，现用多用表电阻挡进行测量，结果是：
(1) A、C间：将表笔调换，前后读数相同；
(2) B、C间：红表笔接B、黑表笔接C时的读数很小，调换表笔，读数很大；
4
(3) A、B间：红表笔接A、黑表笔接B时的读数很大，调换表笔，测得读数与A、C间读数很接近．
根据这一结果，请画出盒内的电路图．
【答案】
【解析】 根据(1)A、C间的情况显然为电阻；根据(2)B、C间的情况及二极管的单向导电性可知B、C间为二极管，且B接负极、C接正极．根据(3)进一步说明上面的判断．故盒内电路图如图所示．
用多用电表探测黑箱内的电学元件的流程图．
[2025苏州调研](1) 某同学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“×1k”)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”)．
甲 乙
2
×1k
负极
(2) 某次选用多用电表量程为50 mA挡测量，指针如图甲所示，则电流I＝________mA.
(3) 根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图乙所示，说明该二极管是__________(选填“线性”或“非线性”)元件．
45.0
非线性
(4) 该同学继续用多用电表测量黑箱内部结构，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路．测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω.在图丙虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式．
丙
【答案】
【解析】 (1) 指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用“×1k”挡继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极．
(2) 多用电表量程为50 mA，分度值为1 mA，需要估读到0.1 mA，故电表的读数为45.0 mA.
(3) 根据图像可知，I随U非线性变化，故说明该二极管是非线性元件．
(4) 根据已知1、2间电阻为1.0 Ω，2、3间电阻为1.5 Ω，1、3间电阻为2.5 Ω，可画出电阻的连接方式如图所示．
如图所示是某同学连接的实验实物图，用1.5 V 的干电池共四节连接电路，闭合开关后 A、B两灯都不亮．他采用下列两种方法对故障原因进行排查．(本题只有一处故障，灯泡A、B的规格均为“2.5 V　1 W”，滑动变阻器为“10 Ω　1 A”)
5
(1) 应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于______挡．
A. 2.5 V B. 10 V
C. 50 V D. 250 V
(2) ①该同学在测试a、b 间直流电压时，红表笔应当接触______(选填“a”或“b”)．
②该同学的测试结果如表1所示，根据表1测量结果，可以判断的故障是______.
B
a
D
表1
A. 灯A短路　　　 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
b、d 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
(3) 将开关断开，再选择电阻挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的结果是______.
表2
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
测量点 表针偏转情况
c、d
d、e
e、f
D
【解析】 (1) 四节干电池的总电动势为6 V，应用多用电表的直流电压挡10 V挡测量，故选B.
(2) ①在测试a、b间直流电压时，红表笔应当与a接触，因为电流必须从电压表正接线柱流入．
②表笔接d、f时电压表有示数，说明d、f与电源间不存在断路．d、f间存在断路，故D正确．
(3) 电阻挡的刻度无穷大在左端，0刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大．根据电阻表的读数可知d、e间电阻无穷大，说明导线断路，故D正确．
使用多用电表检测故障的三点注意事项
(1) 多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势．
(2) 使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表．
(3) 电流应从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表．
谢谢观看
Thank you for watching实验11　用多用电表测量电学中的物理量
学习目标　1. 知道电阻表的原理，了解多用电表的结构和操作.2. 会使用多用电表测量电压、电流、电阻等物理量.3. 会用多用电表探索黑箱中的电学元件、检查电路故障．
活动一 分析常规实验
如图所示为简化的多用电表内部电学结构示意图，其中1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端．测量时，红表笔A插入表盘“＋”插孔，黑表笔B插入表盘“－”插孔．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表．
1 关于多用电表，其中电阻挡内部电路简化如图所示．下列说法中正确的有________．
A. 多用电表是电压表、电流表、电阻表共用一个表头改装而成的
B. 用多用电表无论是测电压、电流，还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C. 多用电表的电压挡、电流挡、电阻挡都是靠外部提供电流的
D. 用多用电表测电压、电流、电阻时，电流都是从黑表笔流入电表的
E. 多用电表测电阻阻值的原理是闭合电路欧姆定律，当红、黑表笔短接时，Ig＝
F. 当被测电阻Rx接在电阻挡的红、黑表笔两端时，I＝，由于I与R是非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流零刻度
G. 用多用电表某倍率的电阻挡测电阻时，当被测电阻Rx＝Rg＋R＋r时，I＝，指针半偏，则该倍率的电阻表的内阻等于中值电阻
多用电表使用的“七大注意”
(1) 使用前要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，用小螺丝刀调整定位螺丝使指针指零.
(2) 两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”．
(3) 选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流或电阻，还要分清是交流还是直流．
(4) 选择开关的电压、电流挡为量程范围，电阻挡为倍率．
(5) 刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用．
(6) 测电阻时：①选挡接着调零；②换挡重新调零；③示数要乘倍率；④待测电阻与电路、电源一定要断开；⑤指针指在中值附近．
(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．
2 如图所示为一正在测量中的多用电表表盘．
(1) 如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω.
(2) 如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为________mA.
(3) 如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V.
电阻表刻度盘不同于电压表、电流表刻度盘．
(1) 左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合．
(2) 刻度不均匀：左密右疏．
(3) 电阻挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡．
3 下列四幅图中选择开关均已旋转到合适挡位，下列操作正确的是________．
甲 乙 丙 丁
A. 图甲是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B. 图乙是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流
C. 图丙是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻
D. 图丁是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻
即时训练1 [2025南京二模]如图甲所示，某兴趣小组搭建了有“×1”“×10”“×100”三挡位的“电阻表”电路．其中电池的电动势E＝1.5 V，内阻可忽略不计；表头量程I0＝1 mA、内阻R0＝450 Ω，R1、R2为电阻箱，R为滑动变阻器，S为单刀多掷开关．
甲
乙
(1) 电路中表笔Ⅰ应为________(选填“红”或“黑”)表笔．
(2) 设定B对应“×10”挡位，A对应“×1”挡位．
(3) 该小组利用此“电阻表”尝试测定一未知电阻Rx的阻值，进行了如下操作：
步骤①先将S拨到B，两表笔短接调零，即：调节R使表头指针指在________mA刻度处；
步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，想增大指针偏角，应将开关S拨至________(选填“A”或“C”)；
步骤③将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，可知Rx阻值为________Ω.
(4) 若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为1.5 V，则电阻测量值相对真实值________(选填“偏大”“等大”或“偏小”).其理由为________
_____________________________________________________________________.
活动二 分析创新实验
4 把一只电阻和一只半导体二极管分别与接线柱A、B、C连接，元件放在盒子里，盒外只露出接线柱(如图所示)，现用多用表电阻挡进行测量，结果是：
(1) A、C间：将表笔调换，前后读数相同；
(2) B、C间：红表笔接B、黑表笔接C时的读数很小，调换表笔，读数很大；
(3) A、B间：红表笔接A、黑表笔接B时的读数很大，调换表笔，测得读数与A、C间读数很接近．
根据这一结果，请画出盒内的电路图．
用多用电表探测黑箱内的电学元件的流程图.
即时训练2 [2025苏州调研](1) 某同学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“×1k”)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”).
甲
乙
(2) 某次选用多用电表量程为50 mA挡测量，指针如图甲所示，则电流I＝________mA.
(3) 根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图乙所示，说明该二极管是________(选填“线性”或“非线性”)元件．
(4) 该同学继续用多用电表测量黑箱内部结构，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路．测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω.在图丙虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式．
丙
5 如图所示是某同学连接的实验实物图，用1.5 V 的干电池共四节连接电路，闭合开关后 A、B两灯都不亮．他采用下列两种方法对故障原因进行排查．(本题只有一处故障，灯泡A、B的规格均为“2.5 V　1 W”，滑动变阻器为“10 Ω　1 A”)
(1) 应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于________挡．
A. 2.5 V B. 10 V C. 50 V D. 250 V
(2) ①该同学在测试a、b 间直流电压时，红表笔应当接触________(选填“a”或“b”).
②该同学的测试结果如表1所示，根据表1测量结果，可以判断的故障是________．
表1
测试点 电压示数
a、b 有示数
b、d 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
A. 灯A短路　　　 B. 灯B短路
C. c、d段断路　　　 D. d、f段断路
(3) 将开关断开，再选择电阻挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的结果是________．
表2
测量点 表针偏转情况
c、d
d、e
e、f
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
使用多用电表检测故障的三点注意事项
(1) 多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势．
(2) 使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表．
(3) 电流应从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表．
实验11　用多用电表测量电学中的物理量
【活动一】
例 1
AEG　多用电表是电压表、电流表、电阻表共用一个表头改装而成的，当用多用电表测量电压、电流时，使表头指针转动的“电源”在外部，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表．而用电阻挡测电阻时，使表头指针转动的电源在多用电表内部，此时，电流仍是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，所以此时黑表笔电势高于红表笔电势，由以上分析可知，A正确，B、C、D错误．电阻的零刻度在电流满偏处，E、G正确，F错误．
例 2
(1) 61或60　(2) 7.2　(3) 3.60
解析：用多用电表测电流或电压时，只需要根据旋钮所指示的量程看相对应的刻度线，根据读数规则(一般估读到百分位)，直接读出指示的读数即可，而电阻表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡位倍率，才是电阻的测量值．
(1) 因为选的是“×10”挡，所以读数为61 Ω或60 Ω.
(2) 因为用直流10 mA挡测电流，所以对应的读数为7.2 mA.
(3) 用直流5 V挡测时，电压为3.60 V(注意从直流刻度区读).
例 3
B　使用多用电表时电流方向是“红进黑出”，图甲中红表笔应该接小灯泡的左端，故A错误；图乙是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，红表笔接外部电源的正极，故B正确；图丙是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻的话，应该把小灯泡与电源断开，故C错误；图丁是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻的话，红表笔应该接二极管的正极(左侧)，故D错误．
即时训练1 (1) 黑　(3) 1.0　C　1 500　(4) 等大　电阻调零时，电池内阻不能忽略，可通过减小调零电阻的阻值，保证电阻表内阻恒定．电阻表内阻不变，测量值就不受影响
解析：(1) 电路中表笔Ⅰ与内部电源的正极连接，可知应为黑表笔．
(3) 步骤①先将S拨到B，两表笔短接调零，即：调节R使表头指针满偏，即指在1.0 mA刻度处．步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，说明倍率挡选择过低，因C挡为“×100”挡，则想增大指针偏角，应将开关S拨至C.步骤③将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，因接C时的中值电阻为R中＝r内＝＝ Ω＝1 500 Ω，可知Rx阻值为1 500 Ω.
(4) 电阻调零时，电池内阻不能忽略，可通过减小调零电阻的阻值，保证电阻表内阻恒定．电阻表内阻不变，测量值就不受影响，即电阻测量值相对真实值等大．
【活动二】
例 4
解析：根据(1)A、C间的情况显然为电阻；根据(2)B、C间的情况及二极管的单向导电性可知B、C间为二极管，且B接负极、C接正极．根据(3)进一步说明上面的判断．故盒内电路图如图所示．
即时训练2 (1) ×1k　负极　(2) 45.0　(3) 非线性
(4)
解析：(1) 指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用“×1k”挡继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极．
(2) 多用电表量程为50 mA，分度值为1 mA，需要估读到0.1 mA，故电表的读数为45.0 mA.
(3) 根据图像可知，I随U非线性变化，故说明该二极管是非线性元件．
(4) 根据已知1、2间电阻为1.0 Ω，2、3间电阻为1.5 Ω，1、3间电阻为2.5 Ω，可画出电阻的连接方式如图所示．
例 5
(1) B　(2) ①a　②D　(3) D
解析：(1) 四节干电池的总电动势为6 V，应用多用电表的直流电压挡10 V挡测量，故选B．
(2) ①在测试a、b间直流电压时，红表笔应当与a接触，因为电流必须从电压表正接线柱流入．
②表笔接d、f时电压表有示数，说明d、f与电源间不存在断路．d、f间存在断路，故D正确．
(3) 电阻挡的刻度无穷大在左端，0刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大．根据电阻表的读数可知d、e间电阻无穷大，说明导线断路，故D正确．

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