2027届新高考物理热点精准复习：用多用电表测量电学中的物理量

2027届新高考物理热点精准复习用多用电表测量电学中的物理量[学习目标]

1．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．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。实验基础·要点通关实验原理(1)电阻表内部电路简化如图所示。

实验原理测二极管的正、反向电阻实验操作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。实验操作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，测量小灯泡两端的电压。(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。实验操作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，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻表的“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)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。注意事项1．使用前要机械调零。2．两表笔在使用时，要保证电流总是“红笔流入，黑笔流出”。3．测量电阻时(1)指针指在中值附近误差较小，指针偏转过大换小倍率，指针偏转过小换大倍率。(2)每换一挡必须重新进行欧姆调零。(3)读出示数要乘以倍率。4．使用完毕，选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。实验操作注意事项(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。实验操作注意事项(2)用电阻挡判断二极管的正负极将多用电表欧姆调零之后，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)；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)。实验探究·创新突破类型1教材原型实验[典例1]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。A20.0(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________。BA．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．丙图是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻D．丁图是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻[解析]

(1)多用电表未接入电路时，指针如题图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)调节好后，将选择开关拨至“50V”直流电压挡测量电压，指针如题图2所示，则读数为20.0V。(3)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；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；丙图是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻，应该把小灯泡与电源断开，故C错误；丁图是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻，红表笔应该接二极管的正极(左侧)，故D错误。[典例2]

(2025·安徽卷节选)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3.0V，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流Ig＝20mA，内阻Rg＝45Ω，定值电阻R0＝5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。(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________(选填“0”或“∞”)刻度位置。(2)用该电阻表对阻值为150Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用电阻表的________(选填“×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。短接(“直接接触”也对)0×10160[解析]

(1)测量电阻之前应该先把两支表笔直接接触，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。(2)使用电阻表测电阻时，如果指针偏转过大、过小，测量误差都会比较大，为了减小测量误差，应该选择适当倍率，使测量时指针指在刻度盘的中间区域，又该电阻表刻度盘的中间刻度值为15，而待测电阻的阻值为150Ω，所以应选用电阻表的×10挡。由题图乙与电阻表的读数规则可知，该电阻的测量值为R测＝16×10Ω＝160Ω。类型2拓展创新实验[典例3]在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，某同学连接了如图甲所示的实物图。闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的示数为零。(1)他借助多用电表检查小灯泡，先断开开关，把多用电表的选择开关旋到电阻“×1”挡，再进行__________调零；又将红、黑表笔分别接触①、②接线柱，多用电表的表盘如图乙所示，说明小灯泡正常，此时灯丝的电阻为________Ω。欧姆6.0(2)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡，将红、黑表笔分别接触②、③接线柱，闭合开关，发现电压表的示数约等于电源的电动势，说明②、③接线柱间的导线出现了________(选填“断路”或“短路”)。断路(3)排除故障后，为了使电流表的示数从零开始，要在________(选填“①、④”或“③、④”)接线柱间再连接一根导线，并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。③、④左

[解析]

(1)多用电表测电阻时应先进行欧姆调零；多用电表的表盘的读数为6.0Ω。(2)电压表的示数约等于电源电动势，说明②、③接线柱间的导线出现了断路。(3)为了使电流表的示数从零开始，滑动变阻器要采用分压式接法，要在③、④接线柱间再连接一根导线；初始时刻灯泡两端电压最小，滑片应置于最左端。创新点解读

本实验的创新点体现在利用多用电表“排除故障”，替代测电流和电阻及测量二极管的特性。[典例4]如图甲所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件(一只定值电阻和一只半导体二极管)，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表电阻挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如表。红表笔ACCBAB黑表笔CABCBA阻值有阻值阻值同AC测量值很大很小很大接近AC间电阻(1)在图乙虚线框中画出黑箱内的电路结构图。(2)小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：①如图丙所示，将电源(电动势未知，内阻不计)、电阻箱、开关连接，将e与________(选填“A”或“B”)相连，f与________(选填“A”或“B”)相连，A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的阻值大小，读出多组对应的电压表示数，记录为U1。见解析图BA

[解析]

(1)AC与CA间电阻相同，说明AC间是定值电阻，在测量BC之间电阻时，黑表笔接C时电阻很小，接B时电阻很大，说明BC之间有二极管，而且C接二极管的正极，则电路如图所示。

创新点解读

本实验的创新点体现在实验目的的创新，由利用多用电表探究“黑盒子”问题，替代测电流和电阻及测量二极管的特性。课时数智作业(五十一)实验十四：用多用电表测量电学中的物理量说明：本试卷共4小题，共40分。1．(10分)(1)用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。ST0刻线④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准ADC(2)如图乙所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为__________Ω；若测的是直流电流，用的是100mA的量程，指针所示电流值为________mA；若测的是直流电压，用的是50V量程，则指针所示的电压值为________V。17004723.5[解析]

(1)多用电表使用前要进行机械调零，使指针指向左边电流的零刻度处，使用中每次换电阻挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边电阻的零刻度处。由于测量时，指针从无穷大电阻值开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向电阻表中间刻度附近。(2)若用“×100”挡测电阻，指针读数为17.0×100Ω＝1700Ω。若用量程100mA测直流电流，看中排刻度线，此时最小刻度是2mA，要估读到最小刻度的同一位，并按二分之一估读，指针靠近46mA和48mA的“中间线”，所以读数为47mA。若用量程50V测直流电压，看中排刻度线，此时最小刻度是1V，要估读到最小刻度的下一位，读数为23.5V。2．(10分)(2025·青海海南一模)某同学欲将内阻为2.5Ω、量程为200mA的电流表改装成多倍率电阻表，改装后，将电阻表选择开关转到“×1”挡时，中值电阻为15Ω；选择开关转到“×10”挡时，中值电阻为150Ω。可选用的器材还有：滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)，定值电阻R2(阻值大小未知)，电池E1(电动势为3V，内阻为0.5Ω)，电池E2(电动势为30V，内阻为1.5Ω)，红、黑表笔，单刀双掷开关和导线若干。实验电路图如图甲所示。(1)由图甲可知，A是______(选填“红”或“黑”)表笔。(2)电阻表改装好后，若将开关K掷向a端，则对应电阻表的倍率是______(选填“×1”或“×10”)；欧姆调零后，接入电路的电阻R1＝______Ω。然后，将开关K掷向b端，红、黑表笔短接，发现电流表指针恰好满偏，则定值电阻R2＝______Ω。(3)若将电流表刻度更换为“×1”挡电阻表的刻度，则图乙表盘上50mA处的刻度应更换为________Ω。红

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3．(10分)在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8V

0.3A”。合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮。(1)用多用电表的直流电压挡检查故障：①选择开关置于下列量程的________挡较为合适。A．2.5V B．10VC．50V D．250VB②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障(只有一处)是________。A．A灯丝断开B．B灯丝断开C．d、e间连线断开D．B灯短路A(2)接着用电阻表的“×1”挡测电阻，电阻表经过“欧姆调零”。①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测量结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻，根据小灯泡的规格计算出的电阻为______Ω(结果保留3位有效数字)，它不等于测量值，原因是_________________________________________________________________________________________________。断开6.0e、f12.7温度高时灯丝电阻率大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)[解析]

(1)①因为电源的电动势大约为6V，要使电压挡选择的量程安全以及准确，则选择开关应选择10V的量程，故B正确。②测得c、d间电压约为5.8V，接近电源电动势，e、f间电压为0，可知灯泡A断路，故A正确。

4．(10分)(2025·陕晋青宁卷)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的，与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。(1)某同学使用多用电表正确测量了一个15.0

Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是15kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选出以下必要的操作步骤并排序；①把选择开关旋转到“×100”位置。②把选择开关旋转到“×1k”位置。③将红表笔和黑表笔接触。④调节欧姆调零旋钮使表针指向电阻0刻度。下列选项中正确的是________。(单选，填正确答案标号)A．①③④ B．②③④C．②④③ D．①④③B(2)若将一个内阻为20Ω、满偏电流为1mA的表头改装为量程0～2V的电压表，需要______(选填“串联”或“并联”)一个______Ω的电阻。串联1980(3)如图所示，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电