高考物理一轮复习 考点44 实验十一 练习使用多用电表 -（核心考点精讲+分层精练）（解析版）

考点44实验十一练习使用多用表1.3年真题考点分布题型实验题高考考点多用表的结构和使用方法；多用表欧姆档的原理和内部电路图；利用多用表测电阻的实验步骤、实验原理、数据处理和误差分析；利用多用电表测二极管的正反向电阻；新高考2023山西卷10题、湖南卷12题、2022北京卷15题、河北卷12题、湖南卷12题2021北京卷16题、广东卷12题、2.命题规律及备考策略【命题规律】近3年新高考卷对于本实验的考查共计7次，主要考查：多用表的结构和使用方法；多用表欧姆档的原理和内部电路图；利用多用表测电阻的实验步骤、实验原理、数据处理和误差分析；【备考策略】掌握欧姆表原理和使用方法；掌握多用表测电流、电压和电阻的读数和使用方法；掌握多用表的使用步骤、注意事项以及误差分析；利用多用表测量二极管的单向导电性。【命题预测】本实验是必考的电学实验的中的热门实验，部分省份连续两年均出现在高考题中，已考过的省份也不能抱有侥幸心理，近三年时间未出现在考题中的省份，需要引起足够的重视。

考法1欧姆表的原理(多用电表测电阻原理)欧姆表的原理和使用（1）构造：如图所示，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.全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx.（2）工作原理：闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx).（3）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＝eq\f(Ig,2)时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻．多用电表的原理和使用构造多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，又称万用表（2）多用表的使用步骤eq\o\ac(○,1)用螺丝刀轻轻转动多用电表的机械调零旋钮（调整定位螺丝），使指针正对零刻度（电流、电压的零刻度）。eq\o\ac(○,2)选挡：测电流、电压时选择合适的量程；测电阻时选择合适的倍率，以使指针指在中间刻度范围。eq\o\ac(○,3)测电阻选用合适的倍率后，用欧姆调零旋钮进行调零（表笔直接接触，指针指右侧电阻零刻度）。eq\o\ac(○,4)将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。eq\o\ac(○,5)将指针示数乘以倍率得测量值。eq\o\ac(○,6)使用完毕后，将选择开关扳到或交流电压最高挡。（3）多用表使用的注意事项eq\o\ac(○,1)使用欧姆表前，首先应估测待测电阻的大小，选择合适的挡位，如果指针偏转角度大小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。eq\o\ac(○,2)每次换挡后都要重新进行欧姆调零。eq\o\ac(○,3)被测电阻要跟电源及其他元件断开。eq\o\ac(○,4)测电阻时不要用两手同时接触表笔的金属杆。eq\o\ac(○,5)读数时应将指针示数乘以相应倍率。3.二极管的单向导电性（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．（3）将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“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．【典例1】（2022·湖南·统考高考真题）小梦同学自制了一个两挡位（“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为调零电阻（最大阻值为），、、为定值电阻（），电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：（1）短接①②，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数为；保持电阻滑片位置不变，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数变为，则（填“大于”或“小于”）；（2）将单刀双掷开关与接通，此时欧姆表的挡位为（填“”或“”）；（3）若从“”挡位换成“”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计G满偏刻度处）时，调零电阻的滑片应该调节（填“向上”或“向下”）；（4）在“”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为的定值电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的；取走，在①②间接入待测电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的，则。【答案】大于向上【详解】（1）[1]根据题意可知，所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻，电源电动势不变，根据可知；（2）[2]当开关拨向时，全电路的总电阻较大，中值电阻较大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大，即；（3）[3]从“”挡位换成“”挡位，即开关从拨向，全电路电阻增大，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所在支路的电流，所以需要将的滑片向上调节；（4）[4]在“”挡位，令与串联部分的总电阻为，上半部分单独叫，电路图结构简化如图第一次，当①②短接，全电路的总电阻为通过干路的电流为电流表满偏，根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知第二次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为电流表偏转了量程的，则结合第一次和第二次解得，第三次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为，电流表偏转了量程的，则结合第二次和第三次，解得【变式1】（2023·海南海口·海南华侨中学校考一模）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。【答案】电压小2261900600【详解】（1）[1]当开关S接到位置6时，电流表与电阻、串联，电阻、起到分压作用，电表为电压表；[2]开关S接到位置5与接到位置6相比，接到6时串联的电阻大，分压作用也大，电压表的量程也更大，因此开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程小。（2）[3]当开关S接到2位置时，并联的电阻大，分流小，其电流表的量程小，因此开关S接位置2时是小量程的电流挡；[4]设开关S接1时的最大电流为，接2时最大电流为，由题意可知，当开关接到1时，有当开关接到2时，有，代入数据解得，（3）[5]由上述分析可知，当开关S接到位置4时，电路中的满偏电流，根据闭合电路欧姆定律可得，[6]由指针偏转到电流表G1满刻度的处可得，，解得，【变式2】（2023·辽宁葫芦岛·统考二模）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（填“a”或"b”）端，将红、黑表笔短接，调节滑片P使电压表满偏；（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=Ω；（3）在红、黑表笔间接入待测电阻，若电压表的示数为，已知电压表的满偏电压为，把电压表的示数标为待测电阻的阻值，换算公式是=（用、和表示）。【答案】a7968【详解】（1）[1]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。（2）[2]电阻箱的示数如图乙，可知电阻箱的阻值为=7968Ω。（3）[3]由题意可知，电压表的电阻值与电位器接入电路的电阻值之和等于，则有解得换算公式是考法2基本实验要求一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法．2．会使用多用电表测电压、电流及电阻．3．会使用多用电表探索黑箱中的电学元件．二、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．三、实验步骤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，调节欧姆表的调零旋钮，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．【典例2】（2023·湖南·统考高考真题）某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图（a）所示，为电阻箱，为半导体薄膜压力传感器，间连接电压传感器（内阻无穷大）．

（1）先用欧姆表“”挡粗测的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是;（2）适当调节，使电压传感器示数为0，此时，的阻值为（用表示）；（3）依次将的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数，所测数据如下表所示：次数123456砝码质量0.00.51.01.52.02.5电压057115168220280根据表中数据在图（c）上描点，绘制关系图线；

（4）完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用．在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力，电压传感器示数为，则大小是（重力加速度取，保留2位有效数字）；（5）若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力，此时非理想毫伏表读数为，则（填“>”“=”或“<”）．【答案】1000#1000.01.7×10-2>【详解】（1）[1]欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω（2）[2]当电压传感器读数为零时，CD两点电势相等，即，即解得，（3）[3]绘出U-m图像如图

（4）[4]由图像可知，当电压传感器的读数为200mV时，所放物体质量为1.75g，则（5）[5]可将CD以外的电路等效为新的电源，电动势E＇，内阻r＇，CD两点电压看做路端电压，因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大，此时电压传感器读数，当读数为U＇=200mV时，实际CD间断路（接理想电压传感器时）时的电压等于E＇大于200mV，则此时压力传感器的读数F1>F0。【变式1】（2022·浙江湖州·统考一模）某探究实验小组研究食盐溶液的导电性能时，将部分食盐倒入纯净水中搅拌至溶液均匀，然后将溶液装入一绝缘性能良好的圆柱形注射器内，溶液两端用圆片状金属电极与外界相连，靠近针孔一端的电极固定不动，另一端电极与活塞固定，活塞可拔出和移动。测得该注射器容积对应的长度为20cm。此外，实验室还提供如下器材：A．电流表：量程，内阻为B．电流表：量程0~0.6A，内阻约为C．电压表V：量程，内阻约为D．多用电表E.滑动变阻器R：阻值范围，允许的最大电流2AF.两节干电池G.开关和导线若干（1）抽取溶液后密封注射器，用多用电表的欧姆档对溶液的电阻进行粗测。安装红黑表笔前，发现多用电表的指针如图甲所示，则应调节（选填旋钮“M”或“N”）。正确操作后使用“”测量，指针偏转如图乙所示，则溶液电阻为。

（2）为更精确地测量溶液的阻值，实验小组使用如图丙所示的电路进行测量，其中测量电流大小应使用仪器（选填电流表“”、“”），导线a端应接在电流表（选填“b”、“c”）处。

（3）改变溶液的体积V，根据电压表和电流表的读数计算出阻值R，利用描点法作出的R—V图像如图丁所示，则根据图像可以得出溶液电阻率大小为（结果保留3位有效数字）。

（4）实验小组采用每次增加待测溶液的方法改变注射器内溶液的体积，若在某次之后均误将纯净水加入注射器内，则作出的R—V图像可能是。

【答案】M280c2.39/2.402.41/2.42/2.43/2.44/2.45C【详解】（1）[1]安装红黑表笔前，发现多用电表的指针如图甲所示，则应进行机械调零，及调节调节旋钮M；[2]多用电表电阻的读数为（2）[3]电路中最大电流约为，电流表应选择A1；[4]溶液电阻较大，电流表应采用内接法，故导线a端应接在电流表c处；（3）[5]注射器的横截面积为由电阻定律得由图丁可知斜率为，即，解得[6]纯净水的导电性能比食盐溶液的差，则纯净水的电阻率比食盐溶液的电阻率大，因此作出的R—V图像的斜率变大；故选C。【变式2】（2024·云南大理·云南省下关第一中学校联考模拟预测）电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标，某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管长为L，玻璃管两端口用插有铁钉的橡皮塞塞住，进行如下实验：

（1）注水前，用如图甲所示游标卡尺的（填“A”“B”或“C”）测量爪测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径mm。（2）用多用电表欧姆挡“×100”倍率，对玻璃管中水的电阻进行测量（如图甲所示），示数如图乙所示，则水的电阻为。

（3）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：A．电流表（量程3mA，电阻约为5）B．电压表（量程6V，电阻约为10k）C．滑动变阻器（0~20，额定电流1A）D．电源（6V，内阻约为1）E．开关一只、导线若干请在图甲所示虚线框内画出电路图（被测电阻用符号

表示）。

（4）图乙为根据电流表和电压表的实验数据所画出的图像。根据图像，求出水样的电阻（保留2位有效数字）。（5）计算水样的电导率表达式（用符号、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此水样是否合格。【答案】B21.61700

【详解】（1）[1][2]注水前，用如图甲所示游标卡尺的内测量爪B测玻璃管内径，该游标卡尺为10分度的游标卡尺，最小分度为0.1mm，则游标卡尺的读数为d=21mm+6×0.1mm=21.6mm（2）[3]用多用电表欧姆挡“×100”倍率，由图可知，玻璃管中水的电阻为R=17.0×100Ω=1700Ω（3）[4]根据题意，滑动变阻器应采用分压式接法，电流表应采用内接法，电路图如图所示

（4）[5]图像的斜率即为水样的电阻大小，（5）[6]由电阻定律，由题意电导率，联立得考法2数据处理及规律方法一、多用电表对电路故障的检测1．断路故障的检测方法(1)将多用电表拨到电压挡作为电压表使用．①将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏．②在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若电压表的示数为零，则说明该部分电路完好，若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．(2)将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路．(3)用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路．不能用欧姆表检测电源的情况．2．短路故障的检测方法(1)将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路．(2)用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路．二、使用多用电表的注意事项1．表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向．2．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，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扭．3．测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联．4．测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零．5．由于欧姆表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率．6．使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．7．测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表．8．如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出．三、欧姆表测电阻的误差分析1．电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大．2．欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常使表针指在中央刻度附近，即表盘的eq\f(1,3)～eq\f(2,3)范围内，误差较小．【典例3】（2022·河北·统考高考真题）某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1所示。选用的器材有：限温开关S1（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关S2（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）；电饭煲的框架（结构如图2所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60Ω，用于加热煮饭）；限流电阻R1和R2，（阻值均为1kΩ）：指示灯L1和L2（2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T。（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是（多选）。A．按下S1，L1和L2均发光B．当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，L1和L2均发光C．保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D．当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是（填写各步骤前的字母）。A．将选择开关旋转到“×100”位置B．将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点C．调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度D．测量指示灯L1两端的阻值E．将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时，将多用电表两表笔与L1两端接触，若指针如图3所示，可判断是断路损坏；若指针如图4所示，可判断是断路损坏。（用电路中的元件符号表示）【答案】CD/DCCABDEL1R1【详解】[1]A．按下S1后L2支路被短路，则L2不会发光，A错误；B．当锅内温度高于103℃时，S1断开，而要温度降到70℃以下时S2才会闭合，则此时L2可能发光，此时电路中R与R1和L1的串联部分并联，并联的整体再和L2、R2串联，则回路中并联的整体电阻RL=10.42Ω，R并=56.64Ω则回路总电阻R总=1067.06Ω则回路总电流则L2一定发光，此时并联的整体的电压为，U并=I总R并=11.89V则流过L1的电流为，，则流过L1的电流小于30mA，则L1熄灭，B错误；C．由题知，S2在锅内温度高于80℃时自动断开，锅内温度降到70℃以下时S2自动闭合，C正确；D．当锅内迢度低于70℃时，S2自动闭合，L2支路被短路，则L2不会发光，此时电路中R与R1和L1的串联部分并联，则此时流过L1的电流为，，则此时流过L1的电流大于30mA，则L1发光，D正确。故选CD。（2）[2]多用电表的操作步骤为：调整“指针定位螺丝”，使指什指到零刻度——机械调零；将选择开关旋转到“×100”位置——选挡；将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指计指向欧姆零点——欧姆调零；测量指示灯L1两端的阻值——测量；将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡——关闭多用电表。故正确顺序为CABDE。[3]由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图3可看出L1两端有1090Ω左右的电阻，则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏。[4]由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图3可看出欧姆表的示数几乎为零，但由于RL=10.42Ω此时选用的是“×100”挡则说明灯泡L1正常，则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏。【变式】（2023·四川巴中·南江中学校考模拟预测）某同学想通过实验测量某定值电阻的阻值。（1）用欧姆表测该电阻阻值，选择挡，短接调零，测量时指针如图甲所示，则该电阻的阻值为。

（2）为准确测量电阻的阻值，该同学选用了下列器材：A．电压表B．电流表C．电流表D．滑动变阻器（，额定电流）E．电阻箱，额定电流F．直流电源G．开关两个、导线若干为避免电表内阻对测量结果的影响，设计了如图乙所示的电路，其中为待测电阻，操作过程如下：a．按电路图连接好电路；b．断开，将的滑片滑至（填“左端”、“中间”或“右端”），将调至（填“最大阻值”或“最小阻值”），闭合；c．调节，使电流表的示数恰好是示数的一半；d．闭合并保持不变，读取示数，分别记作。则待测电阻的准确阻值为；该同学要将电阻箱阻值由调至，应如何操作：。【答案】290左端最大阻值先将电阻箱为挡位调至数字8处，再将挡位调至数字2处【详解】（1）[1]欧姆表选择×10挡，由图1所示可知，该电阻的阻值为：29×10=290Ω；（2）[2][3]b、S2断开，将R1的滑片滑至左端，将R2调至最大阻值，闭合S1；[4]d.因电流表A1的示数恰好是A2示数的一半，则电阻箱R2的阻值等于待测电阻R的阻值，大小为；[5]要将电阻箱阻值由300Ω调至280Ω，操作方法：先将电阻箱为×10挡位调至数字8处，再将×100挡位调至数字2处即可。考法3实验创新与改进多用表当欧姆表使用时，内部有电源，往往会考察闭合电路的欧姆定律、电动势和内阻的测定实验等，涉及的变形有：与电压表串联形成的闭合电路，则，从而计算得到E与电流表串联形成的闭合电路，则，从而计算得到E【典例4】（2023·江苏苏州·江苏省木渎高级中学校联考三模）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“”档，当指针偏转角度较大时，红表笔连接的是二极管的（选填“正”或“负”）；此时，多用电表的指针如图所示，二极管的正向电阻为。（2）用伏安法描绘二极管在范围内的正向伏安特性曲线，器材如下电压表V（量程为，内阻约为）电流表A（量程，内阻约为）滑动变阻器（总电阻为，额定电流为）滑动变阻器（总电阻为，额定电流为）电源E（电动势，内阻不计）开关S，导线若干其中，滑动变阻器应该选（选填“”或“”）利用图所示的器材符号，画出实验电路原理图。()

（3）二极管的正向电压伏安特性曲线如图所示，现将两个相同的二极管串联在电路中，如图所示。已知电阻，电源的电动势（内阻不计），通过二极管D的电流为，电阻消耗的功率为。（结果保留2位有效数字）

【答案】负600

2.016【详解】（1）[1]根据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；[2]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；（2）[3]电源电动势为6V，R1最大电阻为10Ω，则电流为，超过其额定电流，故滑动变阻器选择R2；[4]设计电路如图：

（3）[5]设二极管D两端的管压为UD，流过二极管的电流为ID．则有代入数据解得UD与ID的关系为这是一个在图2中横轴上截距为1.5，纵轴上截距为6、斜率为-4的直线方程（称为二极管的负载线）因管压UD与流过二极管电流ID还受二极管D的ID-UD特性曲线的限制，因而二极管就工作在负载线与ID-UD特性曲线的相交点P上（如右图所示）．由此得二极管两端的管压和电流分别为UD=1.0V，ID=2.0mA

[6]电阻R1上的电压其功率【变式】（2023·宁夏银川·银川一中校考二模）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。（1）多用电表未接入电路时，指针如图1所示，需要调节部件（选填“A”“B”或“C”），使指针停在电流挡“0”刻度线位置。（2）调节好后，将选择开关拨至“50V”直流电压挡测量电压，指针如图2所示，则读数为V。（3）下列四幅图选择开关均已旋转到合适挡位，下列操作正确的是。A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流C．丙图是用多用电表欧姆挡测量小灯泡的电阻D．丁图是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻【答案】A21.0B【详解】（1）[1]多用电表未接入电路时，指针图1所示，需要调节部件A（指针定位螺丝），使指针停在电流挡“0”刻度线位置。（2）[2]调节好后，将选择开关拨至“50V”直流电压挡测量电压，指针如图2所示，则读数为21.0V。（3）[3]A．使用多用电表时电流方向是“红进黑出”，甲图中红表笔应该接小灯泡的左端，故A错误；B．乙图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；C．丙图是用多用电表欧姆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；D．丁图是用多用电表欧姆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。故选B。【基础过关】1．（2023·湖北·校考模拟预测）某同学用多用电表测量小电珠的电阻，已知小电珠规格为“3.8V，0.6A”（1）测量前，应将此小电珠与电路中其他元件断开，并将选择开关拨至倍率为（填“×1”“×10”或“×100”）的挡位，欧姆调零后测量；如果结果如图所示，测小电珠的电阻为Ω。（2）如果用多用电表测量较大量程的电压表的内阻，应将多用电表的红表笔和电压表的（填“+”或“-”）接线柱相连，黑表笔连接另一接线柱。【答案】×16-【详解】（1）[1][2]此小电珠正常发光时的电阻为故应选择“×1”挡；测试结果如题图所示，示数为（2）[3]多用电表黑表笔直接与内部电源正极相连，即电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，电流从电压表正接线柱流入，故红表笔应接“-”接线柱，黑表笔接“+”接线柱。2．（2023·重庆·模拟预测）实验小组成员要测量一节未知电池的电动势和内阻。（1）先用多用电表2.5V量程粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电源的（填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连，多用电表的示数如图1所示，则粗测电源电动势为V。（2）要精确测量电源的电动势和内阻，小组成员设计了如图2所示的电路。闭合电键S，调节滑动变阻器滑片，测得多组电压表和电流表的示数、，在坐标系中作出如图3所示的图像，图像反映电压变化范围比较小，出现这种现象的主要原因是。（3）为了解决电压变化范围小的问题，实验小组成员找来了两个实验器材：阻值为的定值电阻，内阻为、量程为0~0.6A的电流表。请选用合适的器材，将原电路改装，将改装后的电路画在图4的方框内（标明选用的器材）。根据改装的电路进行实验，实验测得多组电压、电流的值，仍在坐标系中描点作图，如图5所示，由此测得电源的电动势V，电源的内阻（小数点后均保留两位）。【答案】正1.30电源内阻太小1.44/1.45/1.460.40/0.41/0.42/0.43【详解】（1）[1]用多用电表粗测电源电动势时，红表笔应与正极相连；[2]由图可知，粗测电源电动势为1.30V；（2）[3]图像中电压变化范围比较小的主要原因是电源内阻太小路端电压变化不明显；（3）[4]由于电流表内阻已知，则将电流表相对于电源采用内接法即可解决电源内阻太小路端电压变化不明显的问题，则改装后的电路图如下图所示[5]由图可知电源的电动势为1.45V；[6]电源的内阻为3．（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考模拟预测）（1）小明同学利用自己所学物理知识，自制了一个欧姆表，他采用的内部等效电路图为图中的，表笔a为（选填“红”或“黑”）色。A．

B．

C．

D．

（2）小明用多用电表的电阻“”挡，按正确的操作步骤测其电阻，发现指针偏角过小，他应先将倍率调为（选填“”或“”），紧接着欧姆调零，正确操作后，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为。（保留两位有效数字）

【答案】C红【详解】（1）[1][2]根据欧姆表的原理可知其内部有电源，有滑动变阻器调节其电阻，并且黑表笔接电源的正极，红表笔接电源的负极。则他采用的内部等效电路图为图中的C；表笔a为红色。（2）[3][4]用此欧姆表粗测某电阻的阻值，当用“”挡时发现指针偏角过小，可知待测电阻较大，他应先将倍率调为“”，紧接着欧姆调零，正确操作后，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为4．（2023·江苏扬州·统考三模）某小组测量灯泡钨丝在室温时的电阻值，实验使用的低压直流钨丝灯泡规格为“24V”，电源为36V的电池，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。（1）甲同学准备用多用电表测灯泡的电压，当灯泡接近正常发光，应将如图1所示的选择开关旋至（填“A”、“B”、“C”或“D”）。

（2）准备使用的实物电路如图2所示，红表笔应与灯泡（填“左”或“右”）端的接线柱接触。请将滑动变阻器接入电路的正确位置（用笔画线代替导线）（3）进行实验，测出多组电压U和电流I的数据，计算得出电阻R，将数据点描绘在R-U坐标系中，如图3所示，可知：当灯泡电压变为原电压一半时，其功率原功率的（填“大于”、“小于”或“等于”）灯丝处于室温时电阻约为Ω。（保留两位有效数字）

（4）乙同学认为可用多用电表欧姆挡直接测量灯丝电阻即为室温时的电阻值。你是否同意他的观点？请说明理由。【答案】C右

大于3.1/3.2/3.3/3.4/3.5/3.6/3.7/3.8/3.9不同意用欧姆挡测量时，回路中有电流，钨丝发热，测得电阻值不是室温时的电阻。【详解】（1）[1]灯泡的额定电压为24V，所以应该选取直流电压50V档，故选择开关旋至C处；（2）[2]测量电压时红表笔流入电流，黑表笔流出电流，所以红表笔应与灯泡的右端相连；[3]根据欧姆定律可得灯泡正常工作时的电阻为电源电压为36V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以采用分压器电路，连接电路如图所示

（3）[4]由图可知当灯泡电压变为原电压一半时，灯泡对应的阻值为，此时的功率为[5]将这些点用平滑的曲线相连，如图所示

灯丝处于室温即所加电压为零时，对应的阻值为；（4）[6][7]用多用电表欧姆挡直接测量灯丝电阻不是室温时的电阻值，因为用欧姆挡测量时，回路中有电流，钨丝发热，所以测得电阻值不是室温时的电阻。5．（2023·陕西西安·西北工业大学附属中学校考模拟预测）为研究二极管的伏安特性曲线，某研究小组用：恒压电源（电压可调节）、多用电表、滑动变阻器（最大阻值为）、电压表、灵敏电流计、两个规格相同的二极管（电学符号为“”）、导线若干和开关连成如图甲所示的电路图。

实验研究如下，请完成相关实验内容：（1）判断二极管的极性：断开开关和，将多用电表选择开关调至“”欧姆挡，将红、黑表笔分别接时发现多用电表指针偏角很小；将红、黑表笔分别接、时偏角很大。请在图甲中的两个框内画出二极管的示意图。（2）结合（1）的研究结果，接着研究二极管的正向特性：调节电源输出电压至适当值，闭合开关，将开关接在（选填“1”或“2”）端，由向缓慢移动滑动变阻器的滑片P，使二极管两端的电压由零逐渐增大；某次电压表指针指示如图乙所示，则此时的电压值为V；记录多组电压表和对应电流表的读数。根据实验数据得到该二极管的正向伏安特性曲线如图丙所示。（3）根据图丙的伏安特性曲线，二极管两端所加正向电压大于后，其正向电阻怎样随电压变化？。【答案】

20.80其正向电阻随电压的增大而减小，当电压大于某值时，电阻趋于稳定值4.0（3.8~4.2均可）【详解】（1）[1]断开开关和，将多用电表选择开关调至“”欧姆挡，将红、黑表笔分别接时发现多用电表指针偏角很小,说明电流很小，故a端为二极管的正极；将红、黑表笔分别接、时偏角很大，说明电流很大，故b端为二极管负极，即两个框中二极管的示意图如图所示

（2）[2][3]由实验可知，探究二极管的正向特性，应接通、，开关S接在2端，电压表示数为。（3）[4]由图丙可知，图线的斜率反映了电阻倒数的变化规律，斜率越来越大，说明电阻越来越小，且变化越来越快，其正向电阻随电压增大而减小，当电压大于某值时，电阻趋于稳定值，二极管的正向电阻最终趋于【能力提升】1．（2023·山东泰安·统考模拟预测）某物理兴趣小组设计了一个如图所示的多用电表电路图。如图所示，已知表头G的满偏电流为Ig=30mA，内阻Rg=90Ω。定值电阻R1=10Ω。电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻箱R2和R3的调节范围都是0~999.9Ω。（1）与多用电表B端相连的是（填“红”或者“黑”）表笔。（2）选择开关置于1位置，闭合开关S，电流表的量程为，保持S闭合，选择开关置于3位置，将其改装为量程60V的电压表，电阻箱R3应调节为Ω。（3）选择开关置于2位置，通过开关S的通断可以实现欧姆表“×1”与“×10”两种倍率，则（填“闭合”或者“断开”）开关S，欧姆表为“×1”倍率。将欧姆表切换至“×10”倍率，红、黑表笔短接进行欧姆调零，将某一待测电阻接在红黑表笔之间，当表头G的指针偏转角度为满量程的时，待测电阻为Ω。【答案】黑300191.0闭合200【详解】（1）[1]根据多用电表“红进黑出”可知B相连的为黑表笔。（2）[2][3]选择开关置于1位置，闭合开关S时，R1与Rg并联后总电阻为RA=9ΩS闭合，选择开关置于3时，U=IA(RA+R3)，解得，R3=191.0Ω（3）[4][5]欧姆表中，正确调零后，待测电阻与电流的关系为闭合开关S时，电流表量程为S断开时的10倍，故而所测电阻是开关断开时的，因此开关S闭合为×1倍率，S断开为×10倍率，使用×10时，电流表量程为30mA，因此2．（2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测）某同学学习了“练习多用电表使用”后对欧姆档的换档很感兴趣想知道具体原因，通过与老师的交流知道有可能是通过改变电源电动势或改变电流表量程来换档。于是来到学校实验室找到一多用电表和一量程为3V的电压表做实验。他首先将多用电表档位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行；然后将多用电表的红表笔和电压表的（填“+”或“-”）接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连：两表的示数如图甲、乙所示，则甲图示数为，乙图示数为V；若已知多用电表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，则欧姆表“×100”挡内电池电动势为V。

该同学在完成了所有欧姆表各档位电动势测量后想再练习使用多用电表检查故障，在如图丙是他将选择开关旋至直流电压档，将红表笔固定在e接线柱，再将黑表笔依次接d、c、b、a、h接线柱，对应的多用电表的示数分别为0、0、10V、10V、10V。由此可以判断电路发生的故障是。

【答案】欧姆调零-10001.002.5cb间断路【详解】[1]欧姆表使用前需要将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零，即调节欧姆调零旋钮，使指针指到；[2]根据“红进黑出”与“+进-出”规律，需要将多用电表的红表笔和电压表的“-”接线柱相连；[3]根据欧姆表的读数规律，该读数为[4]根据电压表的读数规律，该读数为；[5]已知多用电表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，则欧姆表“×100”挡的内阻为，根据上述可知，图甲示数1000Ω即为电压表的内阻，令，电压表示数，则有，解得，E=2.5V[6]由于将选择开关旋至直流电压档，根据题意ed间电压为0，表明ed间电路正常或者ed之外的电路断路，又由于ec间电压为0，表明ec间电路短路或者ec之外的电路断路，又由于黑表笔依次接b、a、h接线柱，对应的多用电表的示数均为10V、10V、10V，若是ed间电路正常或者ec间电路短路，则黑表笔依接b时，多用电表的示数应为0，若是dc间断路，则黑表笔依接c时，多用电表的示数应为10V，表明电路发生的故障是cb间断路。3．（2023·新疆阿勒泰·统考三模）LED（发光二极管）灯被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。某学习小组研究LED灯的伏安特性，实验如下。（1）该组同学先用多用电表测量常温下LED灯的电阻，操作如下：先将选择开关置于多用电表欧姆“”挡，欧姆调零后进行测量。测量时发现指针偏角过大，则应换用（选填“”或“”）挡，重新进行欧姆调零，再测量。

（2）现要测量LED灯正常发光时的电阻，其电路如图甲所示，调节滑动变阻器，使灯正常发光，将多用电表的选择开关置于直流电压挡、用（选填“红”或“黑”）表笔接端，连接好另一表笔，测年其两端电压。（3）该组同学测绘的LED灯的伏安特性曲线如图乙所示。由图像可知，LED灯两端电压增大时，它的电阻（选填“增大”“不变”或“减小”）；当LED灯两端电压为时，它的电功率为W。【答案】黑减小【详解】（1）[1]指针偏角太大，说明电阻较小，所以应换更小倍率的档位，即“”挡；（2）[2]在使用多用电表时，电流由红表笔流入多用表，由黑表笔流出多用表；由图甲所示电路可知，应该用黑表笔接端；（3）[3]在图像中，图像上点与原点连线的斜率等于电阻的倒数；由图乙可知，LED灯两端电压增大时，图像上点与原点连线的斜率也增大了，说明LED灯的电阻减小了；[4]由图乙可知，LED灯两端电压为0.60V时，流过的电流为4.0mA，则它的电功率为4．（2023·河北秦皇岛·校考模拟预测）电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为mm，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为cm，如图丙所示，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为Ω。（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有如下实验器材，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。（均填器材前的字母代号）A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；C．电流表A1（量程0.6A，内阻r1=1Ω）；D．电流表A2（量程3A，内阻r2=1.2Ω）；E．滑动变阻器R1（阻值范围1~5Ω，1.1A）；F．滑动变阻器R2（阻值范围1~2111Ω，1.1A）；G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）H．开关S，导线若干。（3）请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中。（4）若电流表的示数为I，电压表的示数为U，电流表内阻为rA，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，该圆柱体电阻率的关系式为ρ=【答案】1.8454.2406.0ACE【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度读数与可动刻度读数之和，所以圆柱体的直径为[2]游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以图中所测圆柱体的长度为[3]多用电表的读数为指针刻度与倍率的乘积，所以粗测电阻为（2）[4]电源电动势为3V，所以电压表应选3V量程，故电压表选A；[5]电路中的电流约为，所以电流表量程应选0.6A量程的，故电流表选C；[6]实验要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，所以滑动变阻器应用分压式接法，所以滑动变阻器应选择总阻值较小的E；（3）[7]由于电流表内电阻已知，其分压可以确定，所以电流表应采用内接法，根据以上分析，设计的电路图如图所示（4）[8]根据欧姆定律，，，，解得5．（2023·湖北黄冈·黄冈中学校考二模）利用实验室的指针式多用电表研究如下问题。（1）关于多用电表的使用，下列操作正确的是()A．测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确B．测电流时，应按图乙连接方式测量C．测电阻时，可以按图丙连接方式测量D．测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量（2）某同学用多用电表“×10”挡测量某电阻R时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应将选择开关置于挡。（选填“×1”、“×10”或“×100”）（3）如图所示是一个简单的欧姆表电路示意图，其中电流表满偏电流为500μA，内阻为100Ω，电池电动势为1.5V，内阻为1Ω；变阻器R0最大阻值为5000Ω。①调零后测量某定值电阻时，指针指在刻度盘的正中央，则该定值电阻阻值为Ω。②使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为300Ω，则这个电阻的阻值应为Ω。【答案】AB/BA×1003000280【详解】（1）[1]A．测电压时，电压表与被测电路并联，红表笔接高电势，图甲连接方式红、黑表笔接法正确，A正确；B．测电流时，电流表与被测电路串联，电流从红表笔流入，应按图乙连接方式测量，B正确；C．测电阻时，电阻必须与电路断开，不可以按图丙连接方式测量，C错误；D．测二极管的反向电阻时，必须将图丁中的表笔对调，D错误。故选AB。（2）[2]某同学用多用电表“×10”挡测量某电阻R时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，表明被测电阻阻值较大，为了较准确地进行测量，则应将选择开关置于“×100”挡。（3）①[3]根据闭合电路欧姆定律得，，解得②[4]根据闭合电路欧姆定律得，根据题意得，，解得，【真题感知】1．（2023·山西·统考高考真题）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。

（1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的（填“正极”或“负极”）接触。（2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是。（填正确答案标号）A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭（3）将电阻箱的阻值调为，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为（填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的（填“电压”或“电荷量”）。【答案】正极C电荷量【详解】（1）[1]多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触；（2）[2]电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，灯泡的迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电荷量为零不带电，则无电流流过小灯泡即熄灭，故选C。（3）[3]开始充电时两极板的不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r，则开始充电时有由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为；[4]图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。2．（2022·北京·高考真题）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。（1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的（选填“甲”或“乙”）。（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为（填各实验步骤前的字母）。A．将选择开关置于“”位置B．将选择开关置于“”位置C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则（选填选项前的字母）。A．导线断路 B．滑动变阻器断路 C．导线断路 D．滑动变阻器短路【答案】甲ADCBC【详解】（1）[1]因为待测电阻约为，而，故为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；（2）[2]测量过程中应该先选择合适挡位，根据题意选择“”挡位，然后进行欧姆调零，再进行测量，测量完成后要将开关置于“”挡，