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第九章
实验十二　用多用电表测量电学中的物理量
电路及其应用
考点一　多用电表的原理及使用
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：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端0欧姆处)、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
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．
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．
甲
乙
直流电压
高
直流电流
红
3．用多用电表测定值电阻的阻值
(1) 原理
电路图
(2) 测量步骤
① 估测待测电阻阻值，选择合适的量程．
② 欧姆调零．
③ 将被测电阻接在红、黑表笔之间．
④ 读数：指针示数乘以倍率．
⑤ 使用完毕：选择开关置于_____________，长期不用应取出电池．
“OFF”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；欧姆零点是指刻度盘______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
4．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________，当给二极管加反向电压时电阻________．
很小
很大
(2) 用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______极，红表笔接触二极管的______极(如图甲所示)；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的______极，红表笔接触二极管的______极(如图乙所示).
甲
乙
正
负
负
正
典 题 悟 法
(2025·南京二模)如图甲所示，某兴趣小组搭建了有“×1”“×10”“×100”三个挡位的“欧姆表”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．
(1) 电路中表笔Ⅰ应为______(填“红”或“黑”)表笔.
(2) 设定B对应“×10”挡位，A对应“×1”挡位．
1
黑
【解析】 (1) 电流从表笔Ⅰ出来，故表笔Ⅰ为黑表笔．
(3) 该小组利用此“欧姆表”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_____(填“A”或“C”).
步骤③　将选择开关S拨至新的位置，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.
C
1 500
1
【解析】 (3) ①使用欧姆表时，首先要进行欧姆调零，
即调节R使表头指针满偏，指在1 mA处．
②把S拨到B处，指针位于a处，则未知电阻阻值较大，
说明挡位选择偏小，故应把S拨到C处．
③由欧姆定律有E＝I(R0＋R＋Rx)，又欧姆调零时有E
＝I0(R0＋R)，解得Rx＝1 500 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________(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，保证欧姆表内阻恒定．欧姆表内阻不变，测量值就不受影响
【解析】 (4) 电阻测量前，电池内阻不能忽略，可通过减小调零电阻的阻值，保证欧姆表内阻的恒定．欧姆表内阻不变，测量值不受影响．
考点二　含多用电表的综合性实验
典 题 悟 法
(2025·苏州期初调研)(1) 某同学用多用电表欧姆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”).
2
×1 k
【解析】 (1) 指针未偏转，说明可能电阻过大，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．
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.
45.0
【解析】 (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.
甲
(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__________ (填“线性”或“非线性”)元件．
非线性
【解析】 (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.
乙
(4) 该同学继续用多用电表测量某黑箱内部结构，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线柱之间的电阻为2.5 Ω，在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式．
答案：见解析
【解析】 (4) 已知1、2间电阻为1 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．
(2025·苏州三模)为测量充电宝作为电源使用时的电动势与内阻，某小组进行了如下实验：
实验器材：充电宝1个，定值电阻R0＝5 Ω，多用电表2个，滑动变阻器、开关、导线若干．
(1) 先用多用电表测量充电宝的输出电压，如图甲所示，多用电表的读数为_______V.
3
5.0
【解析】 (1) 多用电表测直流电压，读数为5.0 V.
甲
(2) 该小组设计如图乙所示的电路，并按电路图连接电路如图丙所示，闭合开关前，检查电路，发现有一处接线错误，其所在区域为______．
乙
丙
②
【解析】 (2) 滑动变阻器接线错误，其所在区域为②.
(3) 正确接线后，调节滑动变阻器，得到多组电压和电流读数，并将所得数据整理成U-I图像如图丁所示，可知充电宝的电动势为5.07 V，内阻为________Ω.
丁
0.14
(4) 关于本实验误差原因和误差结果，下列说法中正确的有______．
A．电流表分压，电动势测量值偏大
B．电流表分压，内阻测量值偏大
C．电压表分流，电动势测量值偏小
D．电压表分流，内阻测量值偏小
CD
【解析】 (4) 实验误差来源于电压表分流，由图乙可知，当外
电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的
分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U-I图像如图所示，由
图像可知，电源电动势和内阻的测量值均小于真实值，故C、D正确.
戊
R2
【解析】 (5) 由图可知，选用的滑动变阻器为R2，其可调节的电流范围相对较大；且滑片移动相同的距离，电流变化相对稳定，便于调节．
随堂内化
1．(2025·徐州调研)下列关于欧姆表的使用和操作正确的是 (　　)
A．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，为了提高测量精度，应换用“×1”挡，重新调零后再测量
B．用多用电表测量不同的电阻R时，均需要重新欧姆调零
D
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，可知该二极管的正极为B端
D．若不能估计未知电阻的
大小，可以先用中等倍率的某个
欧姆挡试测，根据读数大小再选择合适挡位
甲
乙
【解析】 欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，说明电阻读数较大，量程挡位选小了，为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量，故A错误；换挡时需要重新欧姆调零，不换挡则不需要重新欧姆调零，故B错误；若用多用电表欧姆挡测量
某晶体二极管，结果如图乙所示，
由图内可知左图中电阻较大，所
测的为二极管的反向电阻；右图
中电阻较小，测的是正向电阻，
则该二极管的正极为A端，故C错
误；若不能估计未知电阻的大小，
可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测，根据读数大小再选择合适挡位，故D正确．
甲
乙
2．(2024·河北卷)某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤．某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农．该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表(0～20 V)、数字电流表(0～20 mA)、滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，1.5 A)、白炽灯、可调电阻R1(0～50 kΩ)、发光二极管LED、光敏电阻RG、NPN型三极管VT、开关和若干导线等．
(1) 判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10 k”欧姆挡测量二极管的电阻．如图甲所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置(见图乙)；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(见图乙)，由此判断M端为二极管的______ (填“正极”或“负极”).
甲
乙
负极
【解析】 (1) 根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻无穷大，说明二极管反向截止，即说明M端为二极管的负极．
甲
乙
(2) 研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
① 采用图丙中的器材进行实验，部分实物连接已完成．要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始．导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的_____、_____、____________________接线柱(以上三空填接线柱标号“A” “B”“C”或“D”).
丙
A
【解析】 (2) ① 题干要求电压表、电流表读数从0开始，所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路，故L1、L2接滑动变阻器A接线柱，L3必须接在金属杆两端接线柱任意一个，即C或D.
A
C或D(C或D A A)
② 图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强．由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而________(填“增大”或“减小”).
丁
减小
【解析】 (2)② 由图像可知，随光照强度增加，I-U图像斜率增大，所以电阻减小．
(3) 组装光强报警器电路并测试其功能图戊为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通)等元件设计的电路．组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应________(填“增大”或“减小”)可调电阻R1的阻值，直至发光二极管发光．
【解析】 (3) 三极管未导通时，RG与R1串联．随着光强增强，RG电阻减小，此时三极管仍未导通，说明R1分压小，故需要增大R1.
戊
增大
配套热练
1．(2025·安徽卷)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表，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，此时欧姆表处于“×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】 (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，此时欧姆表处于“×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．
甲
乙
短接
0
(2) 用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的________(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】 (2) 用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的“×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16×10 Ω＝160 Ω.
乙
×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.(结果保留两位有效数字)
2.8
【解析】 (3) 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．(2025·常州高三期末调研)某同学指导科学兴趣小组时，用苹果、铜片、锌片、导线、发光二极管连接了如图甲所示电路，发现二极管不亮，为此他设计并完成了如下实验．
【解析】 (1) 欧姆挡内自带电源，可以用来判断二极管的极性．
(1) 判断发光二极管LED的极性：如图乙所示，选择多用电表的__________(填“电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”)，当黑表笔接M端、红表笔接N端时二极管发光，对调红、黑表笔位置连接时二极管不发光．
欧姆挡
甲
乙
(2) 测量苹果电池的电动势和内阻：将苹果电池、电阻箱、开关、多用电表(电压挡)连接成图丙所示电路，记录不同电阻箱阻值(以Ω为单位)与对应多用电表电压挡读数，某次多用电表的表盘读数与选择旋钮如图丁所示，则电压读数为_______V.
丁
丙
0.65
【解析】 (2) 电压挡量程为2.5 V，由指针所在位置可知电压读数为0.65 V.
0.70
3.0
(4) 根据上述实验结果，判断图甲中二极管不亮最可能的原因是_____(单选).
A．二极管损坏
B．二极管正、负极接反了
C．苹果电池输出电压小
C
【解析】 (4) 根据上述实验结果，图甲中二极管不亮最可能的原因是：苹果电池的内阻很大，内阻分得大部分电压，使得苹果电池输出电压小，二极管不亮，故C正确．
甲
3．某同学在实验室探究二极管的伏安特性曲
线．
甲
【解析】 (1) 多用电表中两表笔电流的流向为“红进黑出”，欧姆表指针偏转过大，可知红表笔与二极管的负极相连；此时，多用电表的指针位于6刻度处，二极管的正向电阻为600 Ω.
(1) 为了粗测二极管的正向电阻，该同学将多用电表的选择开关旋到电阻“×100”挡，当指针偏转角度较大时，红表笔连接的是二极管的_____ (填“正”或“负”)极；此时，多用电表的指针如图甲所示，二极管的正向电阻为_______Ω.
负
600
(2) 用伏安法描绘二极管在0～3 V范围内的正向伏安特性曲线，器材如下：
电压表V(量程为3.0 V，内阻约为10 kΩ)
电流表A(量程为10 mA，内阻约为1.0 Ω)
滑动变阻器R1(总电阻为10 Ω，额定电流为0.1 A)
滑动变阻器R2(总电阻为20 Ω，额定电流为0.5 A)
电源E(电动势为6 V，内阻不计)
开关S，导线若干
其中，滑动变阻器应该选______(填“R1”或“R2”)，利用如图乙所示的器材符号，画出实验电路原理图．
答案：图见解析
乙
R2
(3) 二极管的正向电压伏安特性曲线如图丙所示，现将两个相同的二极管串联在电路中，如图丁所示．已知电阻R1＝R2＝1 kΩ，电源的电动势E＝6 V(内阻不计)，通过二极管的电流为_______mA，电阻R1消耗的功率为______mW.(结果保留两位有效数字)
2.0
16
丙
丁
4．小明想将满偏电流为300 μA、内阻未知的电流表改装成简易多用电表，并用改装的多用电表探索黑箱内的电路结构．
甲
(1) 利用如图甲所示的电路测量电流表G的内阻：先断开S2、闭合S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的指针满偏；再闭合开关S2，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，读出此时电阻箱的阻值为200 Ω，则电流表G内阻的测量值为_______Ω.
200
(2) 将电流表G改装成如图乙所示的多用电表．当选择开关接_____(填“1”或“2”)时，多用电表为大量程的电流表．
乙
1
(3) 一般仪表的正、负极通常用红、黑色区分，图乙中多用电表的表笔B为______(填“红”或“黑”)表笔．
红
【解析】 (3) 根据“红进黑出”可知多用电表的表笔B为红表笔．
乙
(4) 在图丙中，A、B、C为黑箱(即看不见内部电路结构的一个盒子)上的三个接点，两个接点间最多只能接一个电学元件．已知盒内没有电源，为探明内部结构，小明用改装表的欧姆挡进行了测量，结果如下：
①A、B间正、反向电阻完全相同．
②黑表笔接A点、红表笔接C点，有电阻；反接后阻值很大．
③黑表笔接B点、红表笔接C点，有电阻，但阻值比第②步测得
的阻值大；反接后阻值很大．
请根据以上测量结果，在图丙上画出黑箱内部元件的电路图．
答案：图见解析
丙
【解析】 (4) 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，可知：在测量A、B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A、B之间接有一个定值电阻；黑表笔接A点、红表笔接C点，有电阻；反接后阻值很大，说明A、C之间有二极管，而且A应该接二极管的正极；黑表笔接B点、红表笔接C点，有电阻，但阻值比第②步测得的阻值大；反接后阻值
很大，说明了B、A、C之间串联了二极管、电阻两个元件，反接阻
值很大，则BC间断路，故黑箱内元件的连接如图所示．
(5) 长期使用后，电表内的电池电动势有所下降，小明认为：只要欧姆挡仍能调零，电阻的测量值就是准确的．你是否同意他的观点，并简要说明理由．
______________________________________________________________________________________________________________________
不同意，因为电池电动势下降后，指针满偏时回路总电阻减小，电表中值电阻减小，而面板刻度没有调整，电阻的测量值偏大实验十二　用多用电表测量电学中的物理量
考点一　多用电表的原理及使用
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：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端0欧姆处)、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
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，测小灯泡两端的电压．红表笔接电势__高__(填“高”或“低”)的点．
甲　　　　　　　　乙
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．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
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(欧姆表内阻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＝，指针指到某确定位置，此时Rx＝－RΩ
刻度特点 表头电流满偏Ig处，对应欧姆表0刻度(最右侧) 表头电流I＝0处，对应欧姆表∞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＝RΩ
(2) 测量步骤
① 估测待测电阻阻值，选择合适的量程．
② 欧姆调零．
③ 将被测电阻接在红、黑表笔之间．
④ 读数：指针示数乘以倍率．
⑤ 使用完毕：选择开关置于__“OFF”挡__，长期不用应取出电池．
(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；欧姆零点是指刻度盘__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．
4．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(如图甲所示)；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(如图乙所示).
甲　　　　　　乙
典例1　(2025·南京二模)如图甲所示，某兴趣小组搭建了有“×1”“×10”“×100”三个挡位的“欧姆表”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．
(1) 电路中表笔Ⅰ应为__黑__(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“欧姆表”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__1__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__C__(填“A”或“C”).
步骤③　将选择开关S拨至新的位置，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__1 500__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__等大__(填“偏大”“等大”或“偏小”).其理由为__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，保证欧姆表内阻恒定．欧姆表内阻不变，测量值就不受影响__．
【解析】 (1) 电流从表笔Ⅰ出来，故表笔Ⅰ为黑表笔．
(3) ①使用欧姆表时，首先要进行欧姆调零，即调节R使表头指针满偏，指在1 mA处．
②把S拨到B处，指针位于a处，则未知电阻阻值较大，说明挡位选择偏小，故应把S拨到C处．
③由欧姆定律有E＝I(R0＋R＋Rx)，又欧姆调零时有E＝I0(R0＋R)，解得Rx＝1 500 Ω.
(4) 电阻测量前，电池内阻不能忽略，可通过减小调零电阻的阻值，保证欧姆表内阻的恒定．欧姆表内阻不变，测量值不受影响．
考点二　含多用电表的综合性实验
典例2　(2025·苏州期初调研)(1) 某同学用多用电表欧姆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) 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＝__45.0__mD．
甲
(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__非线性__(填“线性”或“非线性”)元件．
乙
(4) 该同学继续用多用电表测量某黑箱内部结构，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线柱之间的电阻为2.5 Ω，在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式．
答案：见解析
【解析】 (1) 指针未偏转，说明可能电阻过大，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) 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 mD．
(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) 已知1、2间电阻为1 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．
典例3　(2025·苏州三模)为测量充电宝作为电源使用时的电动势与内阻，某小组进行了如下实验：
实验器材：充电宝1个，定值电阻R0＝5 Ω，多用电表2个，滑动变阻器、开关、导线若干．
甲 乙
丙
(1) 先用多用电表测量充电宝的输出电压，如图甲所示，多用电表的读数为__5.0__V.
(2) 该小组设计如图乙所示的电路，并按电路图连接电路如图丙所示，闭合开关前，检查电路，发现有一处接线错误，其所在区域为__②__．
(3) 正确接线后，调节滑动变阻器，得到多组电压和电流读数，并将所得数据整理成U-I图像如图丁所示，可知充电宝的电动势为5.07 V，内阻为__0.14__Ω.
丁
(4) 关于本实验误差原因和误差结果，下列说法中正确的有__CD__．
A．电流表分压，电动势测量值偏大
B．电流表分压，内阻测量值偏大
C．电压表分流，电动势测量值偏小
D．电压表分流，内阻测量值偏小
(5) 选用最大阻值不同的滑动变阻器，仍使用该电路进行实验．将滑片的可移动长度记为L，取滑动变阻器接入阻值为0处为起点，记录滑片P移动的距离x，以及相应的电流表读数I.根据实验数据，得到I-图像如图戊所示．在本实验中，应选用的滑动变阻器为__R2__(填“R1”“R2”或“R3”).
戊
【解析】 (1) 多用电表测直流电压，读数为5.0 V.
(2) 滑动变阻器接线错误，其所在区域为②.
(3) 图像上取两点(0.00 A，5.07 V)和(0.14 A，4.35 V)，充电宝内阻r和R1之和等于图像斜率绝对值k＝r＋R1＝ Ω＝5.14 Ω，可得内阻r＝0.14 Ω.
(4) 实验误差来源于电压表分流，由图乙可知，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U-I图像如图所示，由图像可知，电源电动势和内阻的测量值均小于真实值，故C、D正确．
(5) 由图可知，选用的滑动变阻器为R2，其可调节的电流范围相对较大；且滑片移动相同的距离，电流变化相对稳定，便于调节．
1．(2025·徐州调研)下列关于欧姆表的使用和操作正确的是(　D　)
甲
乙
A．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，为了提高测量精度，应换用“×1”挡，重新调零后再测量
B．用多用电表测量不同的电阻R时，均需要重新欧姆调零
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，可知该二极管的正极为B端
D．若不能估计未知电阻的大小，可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测，根据读数大小再选择合适挡位
【解析】 欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，说明电阻读数较大，量程挡位选小了，为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量，故A错误；换挡时需要重新欧姆调零，不换挡则不需要重新欧姆调零，故B错误；若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，由图内可知左图中电阻较大，所测的为二极管的反向电阻；右图中电阻较小，测的是正向电阻，则该二极管的正极为A端，故C错误；若不能估计未知电阻的大小，可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测，根据读数大小再选择合适挡位，故D正确．
2．(2024·河北卷)某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤．某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农．该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表(0～20 V)、数字电流表(0～20 mA)、滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，1.5 A)、白炽灯、可调电阻R1(0～50 kΩ)、发光二极管LED、光敏电阻RG、NPN型三极管VT、开关和若干导线等．
(1) 判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10 k”欧姆挡测量二极管的电阻．如图甲所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置(见图乙)；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(见图乙)，由此判断M端为二极管的__负极__(填“正极”或“负极”).
甲 乙
(2) 研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
① 采用图丙中的器材进行实验，部分实物连接已完成．要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始．导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的__A__、__A__、__C或D(C或D__A__A)__接线柱(以上三空填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”).
丙
② 图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强．由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而__减小__(填“增大”或“减小”).
丁
(3) 组装光强报警器电路并测试其功能图戊为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通)等元件设计的电路．组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应__增大__(填“增大”或“减小”)可调电阻R1的阻值，直至发光二极管发光．
戊
【解析】 (1) 根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻无穷大，说明二极管反向截止，即说明M端为二极管的负极．
(2) ① 题干要求电压表、电流表读数从0开始，所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路，故L1、L2接滑动变阻器A接线柱，L3必须接在金属杆两端接线柱任意一个，即C或D.
② 由图像可知，随光照强度增加，I-U图像斜率增大，所以电阻减小．
(3) 三极管未导通时，RG与R1串联．随着光强增强，RG电阻减小，此时三极管仍未导通，说明R1分压小，故需要增大R1.
配套热练
1．(2025·安徽卷)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表，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，此时欧姆表处于“×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__(填“0”或“∞”)刻度位置．
(2) 用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的__×10__(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__160__Ω.
(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__2.8__V.(结果保留两位有效数字)
【解析】 (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，此时欧姆表处于“×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．
(2) 用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的“×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16×10 Ω＝160 Ω.
(3) 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．(2025·常州高三期末调研)某同学指导科学兴趣小组时，用苹果、铜片、锌片、导线、发光二极管连接了如图甲所示电路，发现二极管不亮，为此他设计并完成了如下实验．
(1) 判断发光二极管LED的极性：如图乙所示，选择多用电表的__欧姆挡__(填“电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”)，当黑表笔接M端、红表笔接N端时二极管发光，对调红、黑表笔位置连接时二极管不发光．
　　　　　　　 甲　　　　　　乙　　　　　　　　丙
(2) 测量苹果电池的电动势和内阻：将苹果电池、电阻箱、开关、多用电表(电压挡)连接成图丙所示电路，记录不同电阻箱阻值(以Ω为单位)与对应多用电表电压挡读数，某次多用电表的表盘读数与选择旋钮如图丁所示，则电压读数为__0.65__V.
丁
(3) 在软件中作图：以为横坐标、为纵坐标，据步骤(2)中的电阻、电压数据作 - 图，发现误差允许范围内数据点在同一直线上，拟合得该直线的函数表达式为y＝4 320x＋1.430，由此可得苹果电池的电动势E＝__0.70__V，内阻r＝__3.0__kΩ.(结果均保留两位有效数字)
(4) 根据上述实验结果，判断图甲中二极管不亮最可能的原因是__C__(单选).
A．二极管损坏
B．二极管正、负极接反了
C．苹果电池输出电压小
【解析】 (1) 欧姆挡内自带电源，可以用来判断二极管的极性．
(2) 电压挡量程为2.5 V，由指针所在位置可知电压读数为0.65 V.
(3) 根据闭合电路欧姆定律可得E＝U＋r，可知＝ ·＋，误差允许范围内数据点在同一直线上，拟合得该直线的函数表达式为y＝4 320x＋1.430，则有＝4 320 A-1，＝1.430 V-1，解得E≈0.70 V，r≈3.0 kΩ.
(4) 根据上述实验结果，图甲中二极管不亮最可能的原因是：苹果电池的内阻很大，内阻分得大部分电压，使得苹果电池输出电压小，二极管不亮，故C正确．
3．某同学在实验室探究二极管的伏安特性曲线．
(1) 为了粗测二极管的正向电阻，该同学将多用电表的选择开关旋到电阻“×100”挡，当指针偏转角度较大时，红表笔连接的是二极管的__负__(填“正”或“负”)极；此时，多用电表的指针如图甲所示，二极管的正向电阻为__600__Ω.
甲
(2) 用伏安法描绘二极管在0～3 V范围内的正向伏安特性曲线，器材如下：
电压表V(量程为3.0 V，内阻约为10 kΩ)
电流表A(量程为10 mA，内阻约为1.0 Ω)
滑动变阻器R1(总电阻为10 Ω，额定电流为0.1 A)
滑动变阻器R2(总电阻为20 Ω，额定电流为0.5 A)
电源E(电动势为6 V，内阻不计)
开关S，导线若干
其中，滑动变阻器应该选__R2__(填“R1”或“R2”)，利用如图乙所示的器材符号，画出实验电路原理图．
答案：图见解析
乙
(3) 二极管的正向电压伏安特性曲线如图丙所示，现将两个相同的二极管串联在电路中，如图丁所示．已知电阻R1＝R2＝1 kΩ，电源的电动势E＝6 V(内阻不计)，通过二极管的电流为__2.0__mA，电阻R1消耗的功率为__16__mW.(结果保留两位有效数字)
丙 丁
【解析】 (1) 多用电表中两表笔电流的流向为“红进黑出”，欧姆表指针偏转过大，可知红表笔与二极管的负极相连；此时，多用电表的指针位于6刻度处，二极管的正向电阻为600 Ω.
(2) 电源电动势为6 V，R1最大电阻为10 Ω，则电流为I＝＝0.6 A，超过其额定电流，故滑动变阻器选择R2；设计电路如图所示．
(3) 设二极管两端的电压为UD，流过二极管的电流为ID.则有2UD＝E－R1，代入数据解得UD与ID的关系为UD＝1.5－0.25ID×103，这是一个在图丙中横轴上截距为1.5，纵轴上截距为6的直线方程(称为二极管的负载线)，在ID-UD上作出图线，与ID-UD特性曲线相交于点P(如图所示).由此得二极管两端的电压和电流分别为UD＝1.0 V，ID＝2.0 mA，电阻R1上的电压U1＝E－2UD＝6 V－2×1 V＝4 V，其功率P1＝＝16 mW.
4．小明想将满偏电流为300 μA、内阻未知的电流表改装成简易多用电表，并用改装的多用电表探索黑箱内的电路结构．
(1) 利用如图甲所示的电路测量电流表G的内阻：先断开S2、闭合S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的指针满偏；再闭合开关S2，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，读出此时电阻箱的阻值为200 Ω，则电流表G内阻的测量值为__200__Ω.
　　　　　　　　 甲　　　　 　　　乙　　　　　　　丙
(2) 将电流表G改装成如图乙所示的多用电表．当选择开关接__1__(填“1”或“2”)时，多用电表为大量程的电流表．
(3) 一般仪表的正、负极通常用红、黑色区分，图乙中多用电表的表笔B为__红__(填“红”或“黑”)表笔．
(4) 在图丙中，A、B、C为黑箱(即看不见内部电路结构的一个盒子)上的三个接点，两个接点间最多只能接一个电学元件．已知盒内没有电源，为探明内部结构，小明用改装表的欧姆挡进行了测量，结果如下：
①A、B间正、反向电阻完全相同．
②黑表笔接A点、红表笔接C点，有电阻；反接后阻值很大．
③黑表笔接B点、红表笔接C点，有电阻，但阻值比第②步测得的阻值大；反接后阻值很大．
请根据以上测量结果，在图丙上画出黑箱内部元件的电路图．
答案：图见解析
(5) 长期使用后，电表内的电池电动势有所下降，小明认为：只要欧姆挡仍能调零，电阻的测量值就是准确的．你是否同意他的观点，并简要说明理由．
__不同意，因为电池电动势下降后，指针满偏时回路总电阻减小，电表中值电阻减小，而面板刻度没有调整，电阻的测量值偏大__
【解析】 (1) 可以认为总电流不变，则闭合开关S2后，通过R的电流为I′＝Ig－Ig＝Ig，由欧姆定律可得，电流表内阻的测量值为Rg＝＝R＝200 Ω.
(2) 当选择开关接1时，电流表量程为I1＝Ig＋，当选择开关接2时，电流表量程为I2＝Ig＋，则I1＞I2，所以当选择开关接1时，多用电表为大量程的电流表．
(3) 根据“红进黑出”可知多用电表的表笔B为红表笔．
(4) 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，可知：在测量A、B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A、B之间接有一个定值电阻；黑表笔接A点、红表笔接C点，有电阻；反接后阻值很大，说明A、C之间有二极管，而且A应该接二极管的正极；黑表笔接B点、红表笔接C点，有电阻，但阻值比第②步测得的阻值大；反接后阻值很大，说明了B、A、C之间串联了二极管、电阻两个元件，反接阻值很大，则BC间断路，故黑箱内元件的连接如图所示．
(3) 不同意；当电源电动势E变小时，欧姆表需重新调零，由于满偏电流Ig不变，欧姆调零时欧姆表内阻R内＝，R内变小．电表中值电阻减小，面板刻度没有调整，电阻测量值偏大．

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