第48讲用多用电表测量电学中的物理量（讲义）（原卷版）

第48讲用多用电表测量电学中的物理量目录复习目标网络构建考点一欧姆表原理及应用【夯基·必备基础知识梳理】知识点欧姆表的原理【提升·必考题型归纳】考向欧姆表原理的应用考点二多用电表的使用【夯基·必备基础知识梳理】知识点多用电表的使用方法【提升·必考题型归纳】考向多用电表的使用考点三用多用电表探索黑箱内的电学元件【夯基·必备基础知识梳理】知识点探索黑箱问题时所用档位和现象【提升·必考题型归纳】考向多用电表探究黑箱问题真题感悟清楚多用电表构造及原理。2、理解和掌握用多用电表测量电学中的物理量方法。考点要求考题统计考情分析用多用电表测量电学中的物理量2023年湖南卷第12题2022年湖南卷第12题2022年河北卷第12题各地高考对用多用电表测量电学中的物理量这个实验的考查近几年频度不是太高，以考查多用电表读数居多，复习过程要特别注意欧姆表的使用。考点一欧姆表原理及应用知识点欧姆表原理及应用1.构造:欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。外部:接被测电阻Rx。2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I=ER3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R,使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。(1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲)(2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”。(图乙)(3)当I=Ig2时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R考向欧姆表原理的应用1．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（填“×1”或“×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。2．使用电压表和电流表测量电阻相对比较准确，但是测量过程比较复杂；物理学中利用闭合电路的欧姆定律制成快速粗测电阻的欧姆表。（1）图甲是某次测量时，选用欧姆表“×10”挡时的指针位置，则此电阻用多用电表测量的阻值是。A．19Ω

B．190Ω

C．21Ω

D．210Ω（2）如图乙为欧姆表的内部电路结构，表笔分别接A、B，当选用“×100”挡时，开关S接1，连接电池的电动势为，那么若选用“×1k”挡，开关S接2，则选用的电池的电动势为V。（3）由于长时间的使用，欧姆表内电池的内阻变大，若电动势不变，重新测量时，先欧姆调零，则测量某电阻的测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（4）若电池的电动势出现衰减变小，内阻不变，则测量某电阻的测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。考点二多用电表的使用知识点多用电表的使用方法（一）多用电表构造及原理图1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程。2.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,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零欧姆处)、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:（二）多用电表使用实验器材：多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。进行实验：1.机械调零:多用电表的指针若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。2.将红、黑表笔分别插入“+”“”插孔。3.测量小电珠的电压和电流。(1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小电珠两端的电压。(2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小电珠的电流。4.用多用电表测电阻(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度,插入表笔。(2)选择开关置于“Ω”挡的×1挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指到“0”欧姆位置,然后断开表笔。(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。(4)选择开关改置于×100挡,重新进行欧姆调零。(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。(6)测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。5.注意事项：(1)红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“”孔。(2)区分“两个零点”:机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。(3)测电阻时:①待测电阻与电源一定要断开。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,否则换挡。④每换一挡必须重新欧姆调零。⑤读出示数要乘以倍率。(4)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。考向多用电表的使用3．某同学练习使用多用电表。（1）该同学使用多用电表“”挡位测量某一电阻R阻值时，正确操作后指针位置如图所示，则该电阻的测量值为Ω；

（2）该同学继续用相同挡位测量另一电阻，发现指针偏转角度过大。为了减小测量误差，他再次进行测量前应该进行的操作是（从下列选项中挑出合理的步骤并按操作顺序排列）。A．将红表笔和黑表笔接触B．把选择开关旋转到“×1k”位置C．把选择开关旋转到“×10”位置D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点（3）连接电路如图所示，闭合电键后，发现电流表与电压表均无示数（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E），该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至挡（填“欧姆挡”“直流电压挡”或“直流电流挡”），再将（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱，多用电表的示数依次是0、E、E，则发生故障的是（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。

4．电流表G1的量程为0~5mA，内阻为。把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流和电压的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为0~10mA，大量程为0~100mA。

（1）对于此多用电表，当开关S接到位置6时是挡；开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程。（2）开关S接位置（选填“1”或“2”）时是小量程的电流挡，图中电阻。（3）已知图中的电源的电动势为9V，短接A、B表笔进行欧姆调零后，此欧姆挡的内阻为。现用该挡测一未知电阻的阻值，指针偏转到电流表G1满刻度的处，则该未知电阻的阻值为。考点三用多用电表探索黑箱内的电学元件知识点探索黑箱问题时所用档位和现象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,反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0”后逐渐增大到“∞”,且越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数考向多用电表探究黑箱问题5．如图所示的黑箱，箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二极管和一个电容器，箱外有4个接线柱，分别标为1、2、3、4，相邻两个序号间只有一个元件。（1）若用多用电表确定干电池的位置，应使用多用电表的（选填下述挡位的序号）进行试测。A．直流1.5V挡B．直流2.5A挡C．欧姆挡（2）试测后，用直流1.5V电压挡进一步测量，测量结果记录如下：红表笔位置111黑表笔位置234示数1.5V00确定干电池位置后，去掉干电池，应用多用电表的挡进行测量，结果如下：红表笔位置111234黑表笔位置234111电阻情况电阻很大电阻很大电阻很大先有电阻，然后变为很大电阻较小电阻很小（3）根据以上结果在虚线框内画出电路图。如图所示，在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3。(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电表的（选填“A”“B”或“C”）。(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱内任意两接点间是否存在电源时，要一表笔接某一点（如1），另一表笔应（选填“短暂”或“持续”）接另一点（如2），同时观察指针偏转情况。(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值，测量结果如表所示：两表笔接的接点多用电表的示数1、21.0Ω2、31.5Ω1、32.5Ω在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。(4)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为Ω。（2023年天津卷高考真题）测电阻R大小。（1）同学们首先用欧姆表×1档位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为Ω。

同学们继续使用学生电源（4V）组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：（括号中为电表量程及内阻）A．电压表V1（0—15V，15kΩ）