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内
容
索
引
教材原型实验
创新拓展实验
课时作业
实验十一　用多用电表测量电学中的物理量
1.认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等物理量，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。
(3)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欧姆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(_______表笔插入“＋”插孔，_______表笔插入“－”插孔)。
(4)原理图：
红
黑
2.用多用电表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_________挡，测小灯泡两端的电压。红表笔接电势_______(填“高”或“低”)的点。
(2)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_______表笔流入多用电表。
电压
甲 乙
高
电流
红
3.用多用电表测定值电阻的阻值
(1)原理
电路图 两表笔短接—欧姆调零 两表笔断路 测量电阻Rx

I与Rx的对 应关系 相当于待测电阻Rx=0，调节R使I=Ig=，此时指针指在满偏电流Ig处(电阻表内阻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=，此时指针指到某确定的位置，Rx=－R Ω
刻度特点 表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻度线(最右侧) 表头电流I=0处，对应电阻表最大刻度(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
两点说明 (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，=，故中值电阻R中=R Ω (2)测量步骤
①估测待测电阻阻值，选择合适的倍率。
②欧姆调零。
③将待测电阻接在红、黑表笔之间。
④读数：指针示数乘倍率。
⑤使用完毕：选择开关置于____________________________，
长期不用情况下应取出电池。
OFF或交流电压最高挡
(3)注意事项
①区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度_______侧的“0”位置，机械调零调节的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指表盘刻度_______侧的“0”位置，欧姆调零调节的是欧姆调零旋钮。
②使指针指在中值附近，否则换挡。
③测电阻时每换一次挡必须重新________________。
④手不能接触表笔的金属杆。
⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和_________断开。
左
右
欧姆调零
电源
(2020·浙江1月选考)(1)小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选电阻挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为_____________________ __________________Ω。
例 1
【解析】 此电阻器的阻值等于电阻表表盘读数乘倍率，即17.5×100 Ω=1.75×103 Ω。
1.75×103(1.72×103~
甲 乙
1.79×103均可)
(2)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：
①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请将剩余电路连接完整。
【答案】 如图甲所示
甲
丙
②合上开关后，测出9组I、U值，在I－U坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在图中画出此小灯泡的伏安特性曲线。
【答案】 如图乙所示
乙
丁
③图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近_______。
A.16.7 Ω　　　 B.12.4 Ω　　　 C.6.2 Ω
【解析】 ①根据题图丁可知电压表选择0~3 V量程即可，由于测量数据从0开始，故滑动变阻器应采用分压式接法，电路连接如图甲所示；②用平滑曲线画出伏安特性曲线如图乙所示；③根据图像结合欧姆定律可得R=≈6.09 Ω，所以C选项的电阻较为接近。
C
某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有：
A.电流表G1：量程为0~200 μA，内阻为500 Ω
B.定值电阻R1：阻值为125 Ω
C.定值电阻R2：阻值为2.9 kΩ
D.滑动变阻器R3：最大阻值为5 kΩ
E.直流电源：电动势为1.5 V，内阻为0.5 Ω
F.红、黑表笔各一支，开关，单刀多掷开关，导线若干
该同学用电流表G1作表头，利用所给器材，设计了如图所示的多用电表内部电路图。
例 2
请回答下列问题：
(1)图中A接线柱与_______(填“红”或“黑”)表笔相连接。
【解析】 多用电表电流方向为“红进黑出”，结合电阻表内部电源的正、负极可知，黑表笔与电源正极相连，红表笔与电源负极相连，故A接线柱与红表笔连接。
红
(2)若测量电压，则其量程为_______V。
【解析】 若测量电压，则表头应串联一个大电阻，开关S应接3；则G1和R1改装成的电流表量程为I= A=1 mA，改装成的电流表内阻r= Ω=100 Ω，所以改装成的电压表量程为U=I(R2＋r)=1×10－3×(2 900＋100)V=3 V。
3
(3)电阻挡刻度盘的倍率设为“×100”，中央刻度值应标注的数字为_________。
【解析】 根据电阻表原理，由中央刻度与电阻表内阻的关系知，RΩ= Ω=1 500 Ω，因设置倍率为“×100”，所以中央刻度值应标注的数字为15。
(4)若电阻表的刻度盘按(3)问标度，实际由于电池老化导致电动势下降为1.4 V，电阻表仍可调零，正确操作后测得某一电阻阻值为2 kΩ，则待测电阻的真实阻值_________(填“大于”“等于”或“小于”)2 kΩ。
15
【解析】 由于电池老化导致电动势下降为1.4 V，电阻表仍可调零，即电流表G1满偏电流不变，故电阻表内阻变小，即中值电阻变小，则待测电阻的真实阻值小于测量值，即小于
2 kΩ。
小于
(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，若多用电表指针偏转角度很大，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)；若多用电表指针偏转角度很小，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)。
考向一　用多用电表测二极管的正、反向电阻
甲 乙
(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____________(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_________(填“正极”或“负极”)。
例 3
【解析】 选用“×100”挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现指针均不偏转，说明可能电阻过大或断路，应换用“×1 k”挡重新测试。更换二极管极性后，发现指针偏转，根据“红进黑出”原则及二极管的单向导电性，可知此时红表笔接二极管的负极。
×1 k
负极
(2)图甲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_______ (填“a”“b”“c”或“d”)接线柱，Q应连接_______(填“a”“b”“c”或“d”)接线柱。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图乙所示，则电流I=_________mA。
【解析】 实验要求电压可从零开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，P应连接a接线柱。由题图丙可得，电压表应选0~3 V量程，所以Q应连接d接线柱。根据多用电表的读数规则知，读数为45.0 mA。
a
甲 乙
d
45.0
(3)根据测得的数据，绘出伏安特性曲线如图丙所示，说明该二极管是___________(填“线性”或“非线性”)元件，正常发光时电压在_____________V范围。
【解析】 由图丙可知，I随U非线性变化，说明二极管是非线性元件，正常发光(有电流)时，电压在1.9~2.5 V范围。
非线性
丙
1.9~2.5
(1)用电流挡检测：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)用电压挡检测：将多用电表与某部分电路并联。①若示数为零，由于有多种可能原因，故无法作出具体判断；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)用电阻挡检测：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。
考向二　用多用电表检测电路故障的方法
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“5 V，0.5 A”，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_______。
A.0~2.5 V B.0~10 V
C.0~50 V D.0~250 V
例 4
甲
【解析】 4节干电池串联，则电路中电动势约为6 V，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0~10 V量程较为合适，B正确。
B
【解析】 测得a、b间的电压为5.8 V，c、d间的电压为0，可知a端到正极间均是通路，b端到负极间也是通路，则故障可能是A灯丝断开，A正确。
A
(2)若测得a、b间的电压为5.8 V，c、d间的电压为0，则故障可能是_______。
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
(3)将B灯泡从电路中拆除，将多用电表选择开关打到电阻“×1”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___________Ω。根据小灯泡的规格计算出电阻为_________Ω，它不等于测量值，原因是灯泡未正常工作时，温度低，其电阻_______(填“大”或“小”)。
【解析】 将选择开关打到电阻“×1”挡，由题图乙可知读数为7.0 Ω。A和B的规格均为“5 V，0.5 A”，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻R=10 Ω，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。
乙
7.0
10
小
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的固定示数
为了探测如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)如图乙所示为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“×10”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_________Ω。
例 5
甲
乙
丙
【解析】 将选择开关旋至“×10”挡，由题图丙可知电阻的阻值为7.0×10 Ω=70 Ω。
70
(2)将选择开关旋至“×10”挡，调零后多用电表的内阻为___________Ω，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___________Ω。
【解析】 多用电表的内阻R内仍为中值电阻，即R内=150 Ω。接入另一电阻后，指针指在满偏刻度的处，根据串联分压规律得，该电阻的阻值为电阻表内阻的2倍，即300 Ω。
(3)已知黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有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5 Ω，接线柱2、3之间的电阻为10 Ω，接线柱1、3之间的电阻为15 Ω，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)。
150
300
【解析】 接线柱1、2之间的电阻为5 Ω，接线柱2、3之间的电阻为10 Ω，则接线柱1、2之间为一个5 Ω的定值电阻，接线柱2、3之间为两个5 Ω的定值电阻串联；或者接线柱1、2之间为两个10 Ω的定值电阻并联，接线柱2、3之间为一个10 Ω的定值电阻。同时保证了接线柱1、3之间的电阻为15 Ω。如图甲或乙所示。
甲 乙
某同学利用多用电表的电阻挡进行实验研究。电阻挡所用电池的电动势为9 V，刻度盘中央刻度值为“15”，选择旋钮打在“×1 k”挡。
(1)该同学用电阻挡测量某一量程为15 V的电压表内阻。
①指针指在如图甲所示的位置，此测量值为_________kΩ；查阅资料发现该电压表内阻真实值为15 kΩ，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在电阻挡零刻度线的_______(填“左”或“右”)侧。
②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，此时电压表示数为________V (结果保留2位有效数字)。
例 6
【解析】 ①指针指在图甲所示的位置，此测量值为25 kΩ；查阅资料发现该电压表内阻真实值为15 kΩ，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在电阻挡零刻度线的左侧。②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，即电压表的内阻等于电阻表的中值电阻，即电压表的内阻等于电阻表的内阻，则此时电压表示数为电阻表内电源电动势的一半，即4.5 V。
甲
25
左
4.5
(2)该同学接着用电阻挡探测只有一个元件的黑箱，如图乙所示，当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，则该元件可能是_______。
A.电阻 B.电感线圈
C.电容器 D.二极管
乙
【解析】 当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，即电路接通后电流又逐渐变为零，则该元件可能是电容器，电路接通后先充电，充电结束后电路中电流为零，C正确。
C
课时作业
答案速对
第十单元　实验十一　用多用电表测量电学中的物理量 题号 1 2 3 4 5
答案 见答案 见答案 见答案 见答案 见答案
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)，则电阻挡的选择开关应拨至倍率___________(填“×1”“×1 k”或“×10 k”)挡。先将红、黑表笔短接调零后，选用图_________(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，则此电流表读数为_________ mA。
甲 乙 丙
×1 k
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“×1 k”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=5.6×10 mA=56 mA。
2.图甲是多用电表的示意图，小明用多用电表“×10”倍率的电阻挡测量某电阻的阻值，发现指针偏转角太小，为了使测量结果比较精确，小明按以下步骤进行了实验：
甲
(1)应换用____________(填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡。
【解析】 用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量电阻的阻值时，指针偏转角太小，说明阻值大，要想使指针指在中值刻度附近，应选用更大倍率，故换用“×100”倍率的电阻挡。
(2)两表笔短接，通过调节_________(填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零。
×100
【解析】 两表笔短接，调节欧姆调零旋钮T，使指针指在电阻0刻度处。
T
(3)重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图乙所示，则测量结果是__________Ω。
【解析】 由题图乙可知，指针示数为11.0，因挡位为×100，故电阻R=11.0×100 Ω=1 100 Ω。
乙
1 100
(4)图丙是小明刚刚使用过的两种倍率的电阻挡内部电路示意图，R2为欧姆调零旋钮。当开关S断开时的倍率是___________(填“×10”或“×100”)。同时应保证R1的阻值是灵敏电流计内
阻Rg的______。
【解析】 当开关S断开时，通过电表干路的最大电流较小，根据闭合电路欧姆定律，表头达到最大电流时，电路总电阻较大，故倍率较大，应为“×100”倍率的欧姆挡。小明选用的欧姆挡两个倍率是10倍的关系，即断开开关S前通过电表的最大电流是表头满偏电流的10倍，根据并联电路电压、电流关系可得Ig＋I1=10Ig，IgRg=I1R1，解得R1=Rg。
×100
丙
3.(2025·安徽卷) 某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的电阻表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0 V，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流Ig=20 mA，内阻Rg=45 Ω，定值电阻R0=5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。
甲 乙
(1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S1、S2，此时电阻表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔___________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向_________(填“0”或“∞”)刻度位置。
【解析】 选择适当倍率前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S1、S2，此时电阻表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。
短接
0
(2)用该电阻表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用电阻表的_________(填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为________Ω。
【解析】 用该电阻表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用电阻表的×10挡；进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为16.0×10 Ω=160 Ω。
×10
160
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值(9 999 Ω)接在两表笔间，接着闭合S1、断开S2，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228 Ω时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为10 mA)；当电阻箱的阻值调为88 Ω时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为20 mA)。由测量数据计算出电源电动势为_____________ V。(结果保留2位有效数字)
【解析】 根据闭合电路欧姆定律有E=I1(r＋Rg＋R阻)，E=I2(r＋Rg＋R阻')，代入数据I1=10 mA，I2=20 mA，联立可得r=7 Ω，E=2.8 V。
2.8
4.多用电表的原理及使用。
(1)如图甲所示为多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电压表、电阻表和电流表，下列说法中，正确的有___________。(多选)
A.选择开关接2时量程比接1时量程小，选择开关接6时量程比
接5时量程大
B.在使用电阻表测量电阻阻值时，若红、黑表笔接反了，测量
值将偏大
C.用多用电表的电阻挡测导体的电阻时，若两手同时分别接触
两表笔的金属杆，则测量值偏小
D.用多用电表的电阻挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应
换倍率较小的挡位再进行测量
AC
甲
【解析】 对电流表来说，分流电阻越小量程越大，由图可知接2时分流电阻更大，所以1比2量程大，对电压表来说，分压电阻越大量程越大，由图可知接6时分压电阻更大，所以6比5量程大，A正确；测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，B错误；人是导体，双手捏住两表笔金属杆，测量的是电阻与人体的并联电阻阻值，测量值将偏小，C正确；用电阻挡测电阻时，如果指针偏转过小，说明待测电阻大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位，D错误。
(2)某同学发现如图乙所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，闭合开关S后，他用多用电表测量各点间的电压Uab=Ubc=Uce=0，Uef=6 V。已知只有一处故障。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，指针指在如图丙所示的位置，则该电阻为___________Ω，他将红、黑表笔接e、f端时，指针几乎不偏转，因此电路故障为________________。
【解析】 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，由图可知读数为18 Ω；在测e、f时表针几乎不偏转，结合电路图可判定是电阻R断路。
18
乙 丙
电阻R断路
5.(1)如图甲所示为指针式多用电表，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一定值电阻的阻值Rx，测量的某些操作步骤如下：
①首先调节部件_________(填“S”“K”或“T”)，使电表指针指向电流0刻度处。
甲
【解析】 使用多用电表时，应先调节多用电表“S”处的指针定位螺丝，使电表指针指向电流0刻度处。
S
②然后把选择开关旋到欧姆挡位置“×10”挡位，测量时指针偏转如图乙所示，以下是接下来的测量过程：
a.将两表笔短接，调节电阻挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度，然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡)，并拔出两表笔
c.将选择开关旋到“×1”挡
d.将选择开关旋到“×100”挡
e.将选择开关旋到“×1k”挡
f.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，
断开两表笔
以上实验步骤中的正确顺序是__________。
乙
【解析】 图中显示指针偏转角度过小，表盘读数过大，应该换用稍高倍率“×100”的挡位。更换挡位后需要进行欧姆调零，再进行电阻的测量，最后将电表归位。则实验步骤中的正确顺序是dafb。
dafb
(2)重新测量后，指针位于如图丙所示的位置，被测电阻的测量值为___________Ω。
丙
【解析】 被测电阻的阻值Rx=22×100 Ω=2 200 Ω。
2 200
(3)如图所示，黑箱中有三个接线柱a、b、c，内接一个定值电阻和一个二极管。利用多用电表的欧姆挡进行测量，红、黑表笔接不同点时，两点间的阻值如表中所示，黑箱内电路连接方式可能为选项中的_________。
连接方式 红a黑b 红b黑a 红b黑c 红c黑b 红c黑a 红a黑c
阻值/Ω ∞ 80 300 300 380 ∞
A.　 B.　 C.　 D.
【解析】由表格中的数据可知，红、黑表笔在b、c点互换时，阻值不变，故b、c间应为定值电阻300 Ω，红b黑a时阻值为80 Ω，说明a、b间接二极管，二极管处于导通状态，a端接正极，b端接负极，结合多用电表的内部结构可知，黑表笔与电源正极相接。A正确。
A实验十一　用多用电表测量电学中的物理量
1.认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等物理量，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。
(3)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欧姆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)。
(4)原理图：
2.用多用电表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　电压　挡，测小灯泡两端的电压。红表笔接电势　高　(填“高”或“低”)的点。
　　　
甲 乙
(2)按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于　电流　挡，测量通过小灯泡的电流。此时电流从　红　表笔流入多用电表。
3.用多用电表测定值电阻的阻值
(1)原理
电路图 两表笔短接—欧姆调零 两表笔断路 测量电阻Rx
I与Rx的对 应关系 相当于待测电阻Rx=0，调节R使I=Ig=，此时指针指在满偏电流Ig处(电阻表内阻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=，此时指针指到某确定的位置，Rx=－R Ω
刻度特点 表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻度线(最右侧) 表头电流I=0处，对应电阻表最大刻度(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
两点说明 (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，=，故中值电阻R中=R Ω
(2)测量步骤
①估测待测电阻阻值，选择合适的倍率。
②欧姆调零。
③将待测电阻接在红、黑表笔之间。
④读数：指针示数乘倍率。
⑤使用完毕：选择开关置于　OFF或交流电压最高挡　，
长期不用情况下应取出电池。
(3)注意事项
①区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度　左　侧的“0”位置，机械调零调节的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指表盘刻度　右　侧的“0”位置，欧姆调零调节的是欧姆调零旋钮。
②使指针指在中值附近，否则换挡。
③测电阻时每换一次挡必须重新　欧姆调零　。
④手不能接触表笔的金属杆。
⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和　电源　断开。
[例1]　(2020·浙江1月选考)(1)小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选电阻挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为　1.75×103(1.72×103~1.79×103均可)　Ω。
(2)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：
①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请将剩余电路连接完整。
【答案】 如图甲所示
甲
②合上开关后，测出9组I、U值，在I－U坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在图中画出此小灯泡的伏安特性曲线。
【答案】 如图乙所示
乙
③图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近　C　。
A.16.7 Ω　　　B.12.4 Ω　　　C.6.2 Ω
甲
乙
　
丙 丁
【解析】 (1)此电阻器的阻值等于电阻表表盘读数乘倍率，即17.5×100 Ω=1.75×103 Ω。
(2)①根据题图丁可知电压表选择0~3 V量程即可，由于测量数据从0开始，故滑动变阻器应采用分压式接法，电路连接如图甲所示；②用平滑曲线画出伏安特性曲线如图乙所示；③根据图像结合欧姆定律可得R=≈6.09 Ω，所以C选项的电阻较为接近。
[例2]　某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有：
A.电流表G1：量程为0~200 μA，内阻为500 Ω
B.定值电阻R1：阻值为125 Ω
C.定值电阻R2：阻值为2.9 kΩ
D.滑动变阻器R3：最大阻值为5 kΩ
E.直流电源：电动势为1.5 V，内阻为0.5 Ω
F.红、黑表笔各一支，开关，单刀多掷开关，导线若干
该同学用电流表G1作表头，利用所给器材，设计了如图所示的多用电表内部电路图。
请回答下列问题：
(1)图中A接线柱与　红　(填“红”或“黑”)表笔相连接。
(2)若测量电压，则其量程为　3　V。
(3)电阻挡刻度盘的倍率设为“×100”，中央刻度值应标注的数字为　15　。
(4)若电阻表的刻度盘按(3)问标度，实际由于电池老化导致电动势下降为1.4 V，电阻表仍可调零，正确操作后测得某一电阻阻值为2 kΩ，则待测电阻的真实阻值　小于　(填“大于”“等于”或“小于”)2 kΩ。
【解析】 (1)多用电表电流方向为“红进黑出”，结合电阻表内部电源的正、负极可知，黑表笔与电源正极相连，红表笔与电源负极相连，故A接线柱与红表笔连接。
(2)若测量电压，则表头应串联一个大电阻，开关S应接3；则G1和R1改装成的电流表量程为I= A=1 mA，改装成的电流表内阻r= Ω=100 Ω，所以改装成的电压表量程为U=I(R2＋r)=1×10－3×(2 900＋100)V=3 V。
(3)根据电阻表原理，由中央刻度与电阻表内阻的关系知，RΩ= Ω=1 500 Ω，因设置倍率为“×100”，所以中央刻度值应标注的数字为15。
(4)由于电池老化导致电动势下降为1.4 V，电阻表仍可调零，即电流表G1满偏电流不变，故电阻表内阻变小，即中值电阻变小，则待测电阻的真实阻值小于测量值，即小于2 kΩ。
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，若多用电表指针偏转角度很大，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)；若多用电表指针偏转角度很小，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)。
　　
甲 乙
[例3]　(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　×1 k　(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　负极　(填“正极”或“负极”)。
(2)图甲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　a　(填“a”“b”“c”或“d”)接线柱，Q应连接　d　(填“a”“b”“c”或“d”)接线柱。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图乙所示，则电流I=　45.0　mA。
甲
乙
(3)根据测得的数据，绘出伏安特性曲线如图丙所示，说明该二极管是　非线性　(填“线性”或“非线性”)元件，正常发光时电压在　1.9~2.5　V范围。
丙
【解析】 (1)选用“×100”挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现指针均不偏转，说明可能电阻过大或断路，应换用“×1 k”挡重新测试。更换二极管极性后，发现指针偏转，根据“红进黑出”原则及二极管的单向导电性，可知此时红表笔接二极管的负极。
(2)实验要求电压可从零开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，P应连接a接线柱。由题图丙可得，电压表应选0~3 V量程，所以Q应连接d接线柱。根据多用电表的读数规则知，读数为45.0 mA。
(3)由图丙可知，I随U非线性变化，说明二极管是非线性元件，正常发光(有电流)时，电压在1.9~2.5 V范围。
考向二　用多用电表检测电路故障的方法
(1)用电流挡检测：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)用电压挡检测：将多用电表与某部分电路并联。①若示数为零，由于有多种可能原因，故无法作出具体判断；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)用电阻挡检测：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4]　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“5 V，0.5 A”，合上开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，A和B都不亮。
　
甲 乙
(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　B　。
A.0~2.5 V B.0~10 V
C.0~50 V D.0~250 V
(2)若测得a、b间的电压为5.8 V，c、d间的电压为0，则故障可能是　A　。
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
(3)将B灯泡从电路中拆除，将多用电表选择开关打到电阻“×1”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　7.0　Ω。根据小灯泡的规格计算出电阻为　10　Ω，它不等于测量值，原因是灯泡未正常工作时，温度低，其电阻　小　(填“大”或“小”)。
【解析】 (1)4节干电池串联，则电路中电动势约为6 V，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0~10 V量程较为合适，B正确。
(2)测得a、b间的电压为5.8 V，c、d间的电压为0，可知a端到正极间均是通路，b端到负极间也是通路，则故障可能是A灯丝断开，A正确。
(3)将选择开关打到电阻“×1”挡，由题图乙可知读数为7.0 Ω。A和B的规格均为“5 V，0.5 A”，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻R=10 Ω，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。
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的固定示数
[例5]　为了探测如图甲所示黑箱中的元件，小李使用多用电表对其进行探究。
　　
甲 乙
丙
(1)如图乙所示为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“×10”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　Ω。
(2)将选择开关旋至“×10”挡，调零后多用电表的内阻为　150　Ω，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　300　Ω。
(3)已知黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有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5 Ω，接线柱2、3之间的电阻为10 Ω，接线柱1、3之间的电阻为15 Ω，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】 见解析
【解析】 (1)将选择开关旋至“×10”挡，由题图丙可知电阻的阻值为7.0×10 Ω=70 Ω。
(2)多用电表的内阻R内仍为中值电阻，即R内=150 Ω。接入另一电阻后，指针指在满偏刻度的处，根据串联分压规律得，该电阻的阻值为电阻表内阻的2倍，即300 Ω。
(3)接线柱1、2之间的电阻为5 Ω，接线柱2、3之间的电阻为10 Ω，则接线柱1、2之间为一个5 Ω的定值电阻，接线柱2、3之间为两个5 Ω的定值电阻串联；或者接线柱1、2之间为两个10 Ω的定值电阻并联，接线柱2、3之间为一个10 Ω的定值电阻。同时保证了接线柱1、3之间的电阻为15 Ω。如图甲或乙所示。
　　
甲 乙
[例6]　某同学利用多用电表的电阻挡进行实验研究。电阻挡所用电池的电动势为9 V，刻度盘中央刻度值为“15”，选择旋钮打在“×1 k”挡。
(1)该同学用电阻挡测量某一量程为15 V的电压表内阻。
①指针指在如图甲所示的位置，此测量值为　25　kΩ；查阅资料发现该电压表内阻真实值为15 kΩ，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在电阻挡零刻度线的　左　(填“左”或“右”)侧。
②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，此时电压表示数为　4.5　V(结果保留2位有效数字)。
　　
甲 乙
(2)该同学接着用电阻挡探测只有一个元件的黑箱，如图乙所示，当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，则该元件可能是　C　。
A.电阻 B.电感线圈
C.电容器 D.二极管
【解析】 (1)①指针指在图甲所示的位置，此测量值为25 kΩ；查阅资料发现该电压表内阻真实值为15 kΩ，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在电阻挡零刻度线的左侧。②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，即电压表的内阻等于电阻表的中值电阻，即电压表的内阻等于电阻表的内阻，则此时电压表示数为电阻表内电源电动势的一半，即4.5 V。
(2)当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，即电路接通后电流又逐渐变为零，则该元件可能是电容器，电路接通后先充电，充电结束后电路中电流为零，C正确。

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