第48講用多用電表測量電學中的物理量（講義）（原卷版）

第48講用多用電表測量電學中的物理量目錄復習目標網(wǎng)絡構建考點一歐姆表原理及應用【夯基·必備基礎知識梳理】知識點歐姆表的原理【提升·必考題型歸納】考向歐姆表原理的應用考點二多用電表的使用【夯基·必備基礎知識梳理】知識點多用電表的使用方法【提升·必考題型歸納】考向多用電表的使用考點三用多用電表探索黑箱內的電學元件【夯基·必備基礎知識梳理】知識點探索黑箱問題時所用檔位和現(xiàn)象【提升·必考題型歸納】考向多用電表探究黑箱問題真題感悟清楚多用電表構造及原理。2、理解和掌握用多用電表測量電學中的物理量方法?？键c要求考題統(tǒng)計考情分析用多用電表測量電學中的物理量2023年湖南卷第12題2022年湖南卷第12題2022年河北卷第12題各地高考對用多用電表測量電學中的物理量這個實驗的考查近幾年頻度不是太高，以考查多用電表讀數(shù)居多，復習過程要特別注意歐姆表的使用?？键c一歐姆表原理及應用知識點歐姆表原理及應用1.構造: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Rx。2.工作原理:閉合電路歐姆定律,I=ER3.刻度的標定:紅、黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時,調節(jié)調零電阻R,使I=Ig,電流表的指針達到滿偏,這一過程叫歐姆調零。(1)當I=Ig時,Rx=0,在滿偏電流Ig處標為“0”。(圖甲)(2)當I=0時,Rx→∞,在I=0處標為“∞”。(圖乙)(3)當I=Ig2時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內阻值,R考向歐姆表原理的應用1．圖a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，電動勢E＝1.5V內阻r＝0.5Ω；R1是固定電阻R1＝1200Ω，R2、R3、R4是電阻箱；電阻箱R2和R3的最大阻值都為999.99Ω；電阻箱R4的最大阻值9999Ω；電流表的滿偏電流為1mA，內阻為Rg＝150Ω。S為換擋開關，該多用電表有2個擋位，“×1”和“×10”兩種倍率。開關一個，紅、黑表筆各1支，導線若干

（1）該實驗小組按圖a正確連接好電路。當開關S斷開時，將紅、黑表筆短接，調節(jié)電阻箱R2＝Ω，使電流表達到滿偏，此時閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內阻R內，則R內＝Ω，歐姆表的倍率是（填“×1”或“×10”）。（2）閉合開關S：第一步：調節(jié)電阻箱R2和R3，當R2＝Ω且R3＝Ω時，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏；第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調節(jié)R4，當電流表指針指向圖b所示的位置時，對應的歐姆表的刻度值為Ω。2．使用電壓表和電流表測量電阻相對比較準確，但是測量過程比較復雜；物理學中利用閉合電路的歐姆定律制成快速粗測電阻的歐姆表。（1）圖甲是某次測量時，選用歐姆表“×10”擋時的指針位置，則此電阻用多用電表測量的阻值是。A．19Ω

B．190Ω

C．21Ω

D．210Ω（2）如圖乙為歐姆表的內部電路結構，表筆分別接A、B，當選用“×100”擋時，開關S接1，連接電池的電動勢為，那么若選用“×1k”擋，開關S接2，則選用的電池的電動勢為V。（3）由于長時間的使用，歐姆表內電池的內阻變大，若電動勢不變，重新測量時，先歐姆調零，則測量某電阻的測量值（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。（4）若電池的電動勢出現(xiàn)衰減變小，內阻不變，則測量某電阻的測量值（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值?？键c二多用電表的使用知識點多用電表的使用方法（一）多用電表構造及原理圖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:上半部為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部為選擇開關,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“+”插孔,黑表筆插入“”插孔)。4.原理圖:（二）多用電表使用實驗器材：多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小電珠、二極管、定值電阻(大、中、小)三個。進行實驗：1.機械調零:多用電表的指針若不指零,則可用小螺絲刀進行機械調零。2.將紅、黑表筆分別插入“+”“”插孔。3.測量小電珠的電壓和電流。(1)按如圖甲所示連好電路,將多用電表選擇開關置于直流電壓擋,測小電珠兩端的電壓。(2)按如圖乙所示連好電路,將選擇開關置于直流電流擋,測量通過小電珠的電流。4.用多用電表測電阻(1)調整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度,插入表筆。(2)選擇開關置于“Ω”擋的×1擋,短接紅、黑表筆,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針指到“0”歐姆位置,然后斷開表筆。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,再與標定值進行比較。(4)選擇開關改置于×100擋,重新進行歐姆調零。(5)再將兩表筆分別接觸標定值為幾千歐的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,與標定值進行比較。(6)測量完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開關置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。5.注意事項：(1)紅表筆插入“+”孔,黑表筆插入“”孔。(2)區(qū)分“兩個零點”: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定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置,調整的是歐姆擋的調零旋鈕。(3)測電阻時:①待測電阻與電源一定要斷開。②兩手一定不要同時接觸兩表筆金屬桿。③指針指中值附近較準,否則換擋。④每換一擋必須重新歐姆調零。⑤讀出示數(shù)要乘以倍率。(4)使用完畢,選擇開關要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,長期不用應取出電池?？枷蚨嘤秒姳淼氖褂?．某同學練習使用多用電表。（1）該同學使用多用電表“”擋位測量某一電阻R阻值時，正確操作后指針位置如圖所示，則該電阻的測量值為Ω；

（2）該同學繼續(xù)用相同擋位測量另一電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大。為了減小測量誤差，他再次進行測量前應該進行的操作是（從下列選項中挑出合理的步驟并按操作順序排列）。A．將紅表筆和黑表筆接觸B．把選擇開關旋轉到“×1k”位置C．把選擇開關旋轉到“×10”位置D．調節(jié)歐姆調零旋鈕使表針指向歐姆零點（3）連接電路如圖所示，閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電流表與電壓表均無示數(shù)（已知電源、電表和導線均完好，電源電動勢為E），該同學利用多用電表檢查故障。先將選擇開關旋至擋（填“歐姆擋”“直流電壓擋”或“直流電流擋”），再將（填“紅”或“黑”）表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱，多用電表的示數(shù)依次是0、E、E，則發(fā)生故障的是（填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”）。

4．電流表G1的量程為0~5mA，內阻為。把它改裝成如圖所示的一個多量程多用電表，電流和電壓的測量都各有兩個量程。當開關S接到1或2位置時為電流擋，其中小量程為0~10mA，大量程為0~100mA。

（1）對于此多用電表，當開關S接到位置6時是擋；開關S接到位置5時的量程比接到位置6時的量程。（2）開關S接位置（選填“1”或“2”）時是小量程的電流擋，圖中電阻。（3）已知圖中的電源的電動勢為9V，短接A、B表筆進行歐姆調零后，此歐姆擋的內阻為?，F(xiàn)用該擋測一未知電阻的阻值，指針偏轉到電流表G1滿刻度的處，則該未知電阻的阻值為。考點三用多用電表探索黑箱內的電學元件知識點探索黑箱問題時所用檔位和現(xiàn)象判斷目的應用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù),說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時示數(shù)很小,反接時示數(shù)很大電容器歐姆擋指針先指“0”后逐漸增大到“∞”,且越來越慢電感線圈歐姆擋示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)考向多用電表探究黑箱問題5．如圖所示的黑箱，箱內有一節(jié)干電池、一個電阻、一個晶體二極管和一個電容器，箱外有4個接線柱，分別標為1、2、3、4，相鄰兩個序號間只有一個元件。（1）若用多用電表確定干電池的位置，應使用多用電表的（選填下述擋位的序號）進行試測。A．直流1.5V擋B．直流2.5A擋C．歐姆擋（2）試測后，用直流1.5V電壓擋進一步測量，測量結果記錄如下：紅表筆位置111黑表筆位置234示數(shù)1.5V00確定干電池位置后，去掉干電池，應用多用電表的擋進行測量，結果如下：紅表筆位置111234黑表筆位置234111電阻情況電阻很大電阻很大電阻很大先有電阻，然后變?yōu)楹艽箅娮栎^小電阻很?。?）根據(jù)以上結果在虛線框內畫出電路圖。如圖所示，在黑箱內有一由四個阻值相同的電阻構成的串、并聯(lián)電路，黑箱面板上有三個接線柱1、2和3。(1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應先調整圖中多用電表的（選填“A”“B”或“C”）。(2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱內任意兩接點間是否存在電源時，要一表筆接某一點（如1），另一表筆應（選填“短暫”或“持續(xù)”）接另一點（如2），同時觀察指針偏轉情況。(3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關旋至“×1”擋，調節(jié)好多用電表，測量各接點間的阻值，測量結果如表所示：兩表筆接的接點多用電表的示數(shù)1、21.0Ω2、31.5Ω1、32.5Ω在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式。(4)如果將1、3接線柱用導線連接起來，1、2接線柱之間的電阻為Ω。（2023年天津卷高考真題）測電阻R大小。（1）同學們首先用歐姆表×1檔位大致測出電阻阻值大小，如圖，則電阻大小讀數(shù)為Ω。

同學們繼續(xù)使用學生電源（4V）組裝下圖電路進行實驗，其中電表可以從如下中進行選擇：（括號中為電表量程及內阻）A．電壓表V1（0—15V，15kΩ）