2021年高考物理必考實驗突破實驗十一練習使用多用電表（原卷版）

實驗十一練習使用多用電表（原卷版）

一、電流表與電壓表的改裝

1.改裝方案

改裝為電壓表改裝為大量程的電流表

原理串聯(lián)電阻分壓并聯(lián)電阻分流

0*4*⑼?；°

改裝原理圖?

VU*+---UR-*

U=/g(Rg+R)/陽=(/-/g)R

分壓電阻或分流電阻u

故R=1_Rg故/?=結

nRR2c

改裝后電表內阻Ry=Rg+R>RgRA-R+RJ國

2.校正

（1）電壓表的校正電路如圖所示，電流表的校正電路如圖所示.

（2）校正的過程是：先將滑動變阻器的滑動觸頭移到最左端，然后閉合開關，移動滑動觸頭，使改裝

后的電壓表（電流表）示數(shù)從零逐漸增大到量程值，每移動一次記下改裝的電壓表（電流表）和標準電壓表

（標準電流表）的示數(shù)，并計算滿刻度時的百分誤差，然后加以校正.

二、歐姆表原理（多用電表測電阻原理）

1.構造

如圖所示，歐姆表由電流表G、電池、調零電阻R和紅、黑表筆組成.

歐姆表內部：電流表、電池、調零電阻串聯(lián).

外部：接被測電阻尺.

全電路電阻Ra=&+R+r+R.

2.工作原理

E

閉合電路歐姆定律，/=

/?g+/?+r+/?A

3.刻度的標定

紅、黑表筆短接（被測電阻凡=0）時，調節(jié)調零電阻R,使/=心電流表的指針達到滿偏，這一過程

叫歐姆調零.

（1）當/=/g時，氏=0,在滿偏電流/g處標為（圖甲）

（2）當/=0時，&-8,在/=0處標為“空”.（圖乙）

（3）當/=當時，Rx=Rs+R+r,此電阻值等于歐姆表的內阻值，&叫史值電阻.

三、多用電表

1.多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程.

2.外形如圖所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選

擇開關，它的四周刻有各種測量項目和量程.

3.多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調零旋鈕（使電表指針指在右端零歐姆處）、指針定位螺絲（使

電表指針指在左端的“0”位置）、表筆的正、負插孔（紅表筆插入“十”插孔，黑表筆插入“一”插孔）.

四、二極管的單向導電性

1.晶體二極管是由半導體材料制成的，它有兩個極，即正極和負極，它的符號如圖甲所示.

亮

---

甲乙丙

2.晶體二極管具有單向導電性（符號上的箭頭表示允許電流通過的方向）.當給二極管加正向電壓時,

它的電阻很小，電路導通，如圖乙所示；當給二極管加反向電壓時，它的電阻很大，電路截止，如圖

丙所示.

3.將多用電表的選擇開關撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當黑表筆接“正”極，紅

表筆接“負”極時，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負極.

?；緦嶒炓?/p>

1.實驗器材

多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個.

2.實驗步驟

(1)觀察：觀察多用電表的外形，認識選擇開關的測量項目及量程.

(2)機械調零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置.若不指零，則可用小螺絲刀進行

機械調零.

(3)將紅、黑表筆分別插入“+”、“一”插孔.

(4)測量小燈泡的電壓和電流.

①按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關置于直流電壓擋,測小燈泡兩端的電壓.

甲乙

②按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流.

(5)測量定值電阻

①根據(jù)被測電阻的估計阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆表的“0”刻

度，若不指在歐姆表的“0”刻度，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處；

②將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)；

③讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的僵率，即得測量結果；

④測量完畢，將選擇開關置于交流電壓最高擋或"OFF”擋.

0基本實驗方法

1.多用電表使用注意事項

(1)表內電源正極接黑表筆，負極接紅表筆，但是紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入“一”插孔，注

意電流的實際方向應為“組入”、“黑出”.

(2)區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”.機械零點是表盤刻度左側的“0”位置，調整的是表盤下邊中

間的指針定位螺絲；歐姆零點是指刻度盤左側的“0”位置，調整的是歐姆調零旋鈕.

(3)歐姆表讀數(shù)時注意乘以相應擋位的倍率.

(4)使用多用電表時，手不能接觸表筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應注意不要用手接觸表筆的金

屬桿.

(5)測量電阻時待測電阻要與其他元件和電遮斷開，否則不但影響測量結果，甚至可能損壞電表.

(6)測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調零.

(7)使用完畢，選擇開關要置于交流電壓最高擋或“Q比”擋.長期不用，應把表內電池取出.

2.多用電表對電路故障的檢測

(1)斷路故障的檢測方法

①用直流電壓擋：

a.將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源良好,若電壓表示數(shù)為零，說明電源損壞.

b.在電源完好時，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián).若電壓表示數(shù)等于電源電動勢，則說明

該部分電路中有斷點.

②用直流電流擋：

將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路.

③用歐姆擋檢測

將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值(或有電流)說明元件完好，若電阻無窮大(或

無電流)說明此元件明路.

(2)短路故障的檢測方法

①將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部

分電路不被短路或不完全被短路.

②用電流表檢測，若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零，故障應是短路.

【典例1】(2019?安徽皖江名校聯(lián)盟摸底大聯(lián)考)某實驗小組在練習使用多用電表時，他們正確連接好電路如

圖7甲所示.閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)無論如何調節(jié)電阻箱R),燈泡都不亮，電流表無讀數(shù)，他們判斷電路可

能出現(xiàn)故障.經(jīng)小組討論后，他們嘗試用多用電表的歐姆擋來檢測電路.已知保護電阻R=15C,電流表量

程為0?50mA.操作步驟如下：

甲

5(MM?n/VA-V|-0

2500。8

①將多用電表擋位調到歐姆XI擋，再將紅、黑表筆短接，進行歐姆調零；

②斷開圖甲電路開關S,將多用電表兩表筆分別接在4、C上，多用電表的指針不偏轉；

③將多用電表兩表筆分別接在氏C上，多用電表的示數(shù)如圖乙所示；

④將多用電表兩表筆分別接在c、e上，調節(jié)品=20。時，多用電表示數(shù)如圖丙所示，電流表的示數(shù)如圖丁

所示.

回答下列問題：

(1)圖丙中的多用電表讀數(shù)為Q；圖丁中的電流表讀數(shù)為mA.

(2)操作步驟④中，多用電表紅表筆應接(選填"c”或"e”)點.

(3)電路的故障可能是.

A.燈泡短路B.燈泡斷路

C.保護電阻R短路D.保護電阻R斷路

(4)根據(jù)以上實驗得出的數(shù)據(jù)，同學們還計算出多用電表內部電源的電動勢E'=V(結果保留三位

有效數(shù)字).

【變式1】(2017?全國卷川23)圖⑶為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖.圖中E是電池；&、&、R3、

凡和凡是固定電阻，R6是可變電阻；表頭⑥的滿偏電流為250pA,內阻為480Q.虛線方框內為換擋開關，

A端和B端分別與兩表筆相連.該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓IV擋和5V擋，直流電流

1mA擋和2.5mA擋，歐姆X100。擋.

⑴圖(a)中的A端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接.

(2)關于治的使用，下列說法正確的是(填正確答案標號).

A.在使用多用電表之前，調整治使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B.使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

C.使用電流擋時，調整治使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

(3)根據(jù)題給條件可得RI+R2=C,R4=Q

(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示.若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為

;若此時8端是與“3”相連的，則讀數(shù)為；若此時8端是與“5”相連的，則讀數(shù)為

.(結果均保留3位有效數(shù)字)

【典例2】(2019?遼寧大連市第二次模擬)如圖9甲所示是多用電表歐姆擋內部的部分原理圖，已知電源電動

勢E=1.5V,內阻r=l。，靈敏電流計滿偏電流/g=10mA,內阻rg=90C,表盤如圖丙所示，歐姆表表盤中

值刻度為“15”.

甲乙

(1)多用電表的選擇開關旋至“C”區(qū)域的某擋位時，其內部電路為圖甲所示.將多用電表的紅、黑表筆短

接，進行歐姆調零，調零后多用電表的總內阻為Q某電阻接入紅、黑表筆間，表盤如圖丙所示，

則該電阻的阻值為Q.

⑵若將選擇開關旋至“XI”，則需要將靈敏電流計(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一阻值為

。的電阻，再進行歐姆調零.

⑶某同學利用多用電表對二極管正接時的電阻進行粗略測量，如圖乙所示，下列說法中正確的是

(填選項前的字母).

A.歐姆表的表筆4、B應分別接二極管的C、D端

B.雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大

C.若采用“義100”倍率測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，應換“義10”倍率，且要重新進行歐姆調零

D.若采用“X10”倍率測量時，發(fā)現(xiàn)指針位于刻度“15”與“20”的正中央，測量值應略大于175。

【變式2】如圖甲為一個多用電表的表盤，圖中S、K、T為三個可調節(jié)部件，該多用電表用作歐姆表的原理

圖如圖乙.

(1)現(xiàn)用此多用電表測量一個阻值約為十幾歐的定值電阻，主要操作步驟如下：

①調節(jié)可調部件,使電表指針停在表盤左側零刻度位置；

②調節(jié)可調部件,選擇“XI”擋位置；

③將紅、黑表筆分別插入“+”“一”插孔，筆尖相互接觸，調節(jié)可調節(jié)部件，使表筆指針指向

右側零刻度位置；

④將紅、黑表筆的筆尖分別接觸電阻的兩端，由表頭指針示數(shù)得出該電阻的阻值.

(2)選擇歐姆表的“X1k”擋，兩表筆筆尖相互接觸且調零時，圖乙中電源電動勢和內阻分別為E、r,表頭

G的內阻為他，滑動變阻器的阻值為R,則表頭G的滿偏電流/g=(用題給符號表示)；再把表筆的

筆尖和某電阻接觸，歐姆表的示數(shù)如圖丙，若電源電動勢E=6V,則通過表頭G的電流/=mA.

【典例3】在“練習使用多用電表”的實驗中，某同學用多用電表的歐姆擋測量阻值為十幾千歐的電阻凡。

(1)該同學列出了以下可能的操作步驟，其中S為選擇開關，夕為歐姆擋調零旋鈕,把你認為正確步驟前的字母

按合理的順序填寫在下面的橫線上:。

A.將兩表筆短接,調節(jié)產(chǎn)使表針指向歐姆零點,斷開兩表筆

B.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出兄的阻值后，斷開兩表筆

C.旋轉S至義1k位置

D.旋轉S至XI00位置

E.旋轉S至OFF位置,并拔出兩表筆

(2)該同學按正確的步驟測量兄,表針位置如圖所示,被測電阻尼的阻值約為Q。

【針對訓練3］使用多用電表測量電阻時，多用電表內部的電路可以等效為一個直流電源(一般為電池)、一

個電阻和一表頭串聯(lián)，兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測量多用電表內電池的電動勢,給定的

器材有:待測多用電表,量程為60mA的電流表，電阻箱，導線若干。實驗時，將多用電表調至XIQ擋，調好

零點，電阻箱置于適當數(shù)值。完成下列填空：

多用電表

(1)儀器連線如圖甲所示(a和6是多用電表的兩個表筆)。若兩電表均正常工作，則表筆a為(選填

“紅”或“黑”)色。

(2)若適當調節(jié)電阻箱后，圖甲中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖乙中(a)(b)(c)所示,則多用電

表的讀數(shù)為Q,電流表的讀數(shù)為mA,電阻箱的讀數(shù)為Q。

(3)歐姆表刻度上中間刻度值為15,計算得到多用電表內電池的電動勢為..V(結果保留3位有效數(shù)

字)。

(4)若將兩表筆短接,流過多用電表的電流為mA(結果保留3位有效數(shù)字)。

【典例4】圖甲為某同學改裝和校準毫安表的電路圖，其中虛線框內是毫安表的改裝電路。

(1)已知毫安表表頭的內阻為100Q,滿偏電流為1mA;兄和兄為阻值固定的電阻。若使用a和6兩個

接線柱，電表量程為3mA;若使用a和c兩個接線柱，電表量程為10mA。由題給條件和數(shù)據(jù),可以求出R=

Q,尼-Q。

(2)現(xiàn)用一量程為3mA、內阻為150Q的標準電流表對改裝電表的3mA擋進行校準，校準時需選取的

刻度為0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA。電池的電動勢為1.5V,內阻忽略不計;定值

電阻而有兩種規(guī)格，阻值分別為300Q和1000Q;滑動變阻器不有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750Q和3000

Q。則吊應選用阻值為Q的電阻,A應選用最大阻值為。的滑動變阻器。

(3)若電阻尼和尼中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大,利用圖乙的電路可以判斷出損壞的電阻。圖乙中

的吊為保護電阻，虛線框內未畫出的電路為圖甲虛線框內的電路。則圖中的d點應和接線柱(選填

“b”或“c")相連。判斷依據(jù)是:。

【針對訓練4】在把電流表改裝成電壓表的實驗中,把量程4=300內阻約為100。的電流表⑥改

裝成電壓表。

(1)采用如圖甲所示的電路測電流表?的內阻尺,可選用器材有：

A.電阻箱:最大阻值為999.9Q

B.電阻箱：最大阻值為99999.9C

C.滑動變阻器:最大阻值為200Q

D.滑動變阻器:最大阻值為2kQ

E.電源：電動勢約為2V,內阻很小

F.電源：電動勢約為6V,內阻很小

G.開關、導線若干

為提高測量精度，在上述可供選擇的器材中，可變電阻后應該選擇;可變電阻尼應該選

擇；電源￡應該選擇o(選填器材的字母代號)

(2)測電流表⑥內阻尼的實驗步驟如下：

a.連接電路，將可變電阻卡調到最大；

b.斷開S2,閉合S?調節(jié)可變電阻R\使電流表?滿偏；

c.閉合調節(jié)可變電阻尼使電流表?半偏，此時可以認為電流表⑥的內阻&=小

設電流表⑥內阻凡的測量值為分期真實值為R%則心”(選填"大于”“小于”或“等于”)R

真。

(3)若測得兄=105.0。，現(xiàn)串聯(lián)一個9895.0Q的電阻將它改裝成電壓表，用它來測量電壓，電流表表盤

指針位置如圖乙所示,則此時所測量的電壓的值應是V。

【典例5］靈敏電流計?的量程為500nA,內阻未知,某小組要將該電流計的量程擴大至5mA,有下列

器材可選：

A.干電池一節(jié)

B.電壓表包)(量程為1.5V,內阻為幾千歐)

C.滑動變阻器片(O'lOOQ)

D.電阻箱兄(0七99.9Q)

E.開關、導線若干

(1)甲同學設計了如圖甲所示的電路測電流計⑥的內阻,判斷是否可行并分析原因:

(2)乙同學設計了如下實驗：

①用如圖乙所示電路測量電流計和電壓表的內阻。

a,將用滑片滑到左端,斷開S2,閉合Si,調節(jié)4,使電流計滿偏,此時電壓表?的示數(shù)為1.0V;

b.將尼調至最大，閉合調節(jié)《、他當電壓表示數(shù)為1.2V時，電流計的示數(shù)為300nA,兄的阻值為

18Q。

由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內阻R=Q,電流計的內阻R*二________C。

②用靈敏電流計和電阻箱改裝電流表，請在虛線框內畫出改裝電路圖，此時電阻箱的阻值應調為

Q。

【針對訓練5】某實驗小組利用如圖甲所示電路，可測量多用電表內電池的電動勢和電阻“XI”擋內部電路

的總電阻。使用的器材有：多用電表，電流表，滑動變阻器,導線若干。

回答下列問題：

(1)將多用電表擋位調到電阻“XI”擋,再將紅表筆和黑表筆短接進行歐姆調零。隨后按圖甲所示把多用電

表、電流表、滑動變阻器連接起來，如果圖甲中接線正確，那么與多用電表的a接線柱相接的是(選

填“黑"或"紅")表筆。

(2)調節(jié)滑動變阻器的滑片，從圖甲所示位置向右滑動的過程中，電流表的示數(shù)(選填“增大”“減

小”或“不變”)。

(3)調節(jié)滑動變阻器的過程中，某次歐姆表指針位置如圖乙所示,示數(shù)為Q,對應電流表的指針位置

如圖丙所示,示數(shù)為A。經(jīng)過多次測量，將電流表示數(shù)的倒數(shù)和與之對應的歐姆表示數(shù)"描

點作圖,得到如圖丁所示的圖象，由此可得多用電表內電池的電動勢為V,選擇“XI”擋時內部電路

的總電阻為Q。(計算結果保留3位有效數(shù)字)

【典例6】某學習小組在練習使用