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实验 12 用多用电表测量电学中的物理量
1.了解多用电表的构造和工作原理.
2.会用多用电表测量电压、电流.
3.测量定值电阻和判断二极管的正负极.
4.会用多用电表进行简单的电路故障分析．
1．认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量项目都有几个量程．
(2)外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，
它的四周刻有各种测量项目和量程．
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)．
2．用多用电表测量小灯泡的电压和电流
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．红表笔接
电势高(填“高”或“低”)的点．
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．此时电流从红色
表笔流入电表．3．用多用电表测定值电阻的阻值
(1)原理
电路图
相当于待测电阻R＝
x
相当于待测电阻R＝ 待测电阻为R，I
x x
I与R 的 0，调节R使I＝I
x g
∞，此时I＝0，指针 ＝，指针指到某确定
对应关系 ＝，即表头满偏(R
Ω
不偏转 位置
＝R＋r＋R)
g
表头电流I与电阻R
表头电流满偏I 处， 表头电流I＝0处，对 x
g
刻度 一一对应，但不是线
对应欧姆表零刻度 应欧姆表∞刻度(左
特点 性关系，表盘刻度不
(右侧) 侧)
均匀
(2)注意：①黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电流方向为“红进黑出”．
②当多用电表指针指在中央时＝，知中值电阻R ＝R .
中 Ω
(3)测量步骤
①估测待测电阻阻值．
②欧姆调零．
③将被测电阻接在红黑表笔之间．
④读数：指针示数乘以倍率．
⑤使用完毕：选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池．
(4)注意事项
①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，机械调零对应的是表盘下边
中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮．
②使指针指在中值附近，否则换挡．
③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零．
④手不能接触表笔的金属杆．
⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开．
4．用多用电表测二极管的正、反向电阻
(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．
特点：当给二极管加正向电压时电阻很小，当给二极管加反向电压时电阻很大．
(2)用欧姆挡判断二极管的正负极将多用电表欧姆挡调零之后，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)．
5．探索黑箱内的电学元件
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
【典例1】（2022·全国·高三课时练习）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
（1）如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，
接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用
电表，下列说法中正确的是___________。（选填选项前面的字母）
A．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔
B当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔
C．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔
D．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔
（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。a.若所选挡位为直流50 mA挡，则示数为___________ mA。
b.若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为___________ Ω。
c.若所选挡位为电阻“×10”挡，则欧姆表表头内阻为___________ Ω。
（3）用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电
阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：
___________。
A．将红表笔和黑表笔接触
B．把选择开关旋转到“×100”位置
C．把选择开关旋转到“×1k”位置
D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
（4）某小组同学们发现欧姆表的表盘刻线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值
Rx关系，他们分别画出了如图所示的几种图像，其中可能正确的是___________。
A． B． C． D．
（5）图丙为上题（图乙表盘的）多用电表电阻挡中某一挡位的原理示意图，其中电流表的满偏电流I=100
g
μA，内阻R=100 Ω，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，则此时欧姆表为电阻___________挡。
g【答案】 AC 22.0 190 150 BAD AC ×1k
【解析】（1）[1]BC．当S接触点2时，内部接电源，则多用电表处于测量电阻的挡位，因黑表笔接内部
电源的正极，则接线柱B接的是黑表笔，故B错误，C正确；
A．当S接触点1时，电阻与表头并联，则多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，
故A正确；
D．当S接触点3时，表头与电阻串联，则多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，
故D错误。
故选AC。
（2）[2]a．若所选挡位为直流50 mA挡，则示数为22.0 mA；
[3]b．若所选挡位为电阻×10 Ω挡，则示数为
19×10 Ω=190 Ω
[4]c．若所选挡位为电阻×10 Ω挡，则欧姆表表头内阻等于中值电阻，即为
15×10 Ω=150 Ω。
（3）[5]用表盘为题图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ
的电阻，则必须要换成“×100”挡，然后两表笔短接调零，其正确步骤是BAD。
（4）[6]根据闭合电路的欧姆定律可知
则
故选AC。
（5）[7]由闭合电路的欧姆定律I=
g
即
100×10-6 A=
解得
R =15kΩ
内
则此时欧姆表为电阻“×1k”挡。
【典例2】（2022·全国·高三专题练习）（1）如图甲所示，当电流表使用的量程为0～0.6 A时，对应刻度
盘上每一小格代表___________ A，图中表针所指位置的示数为___________ A；当电流表使用的量程为0
～3 A时，对应刻度盘中每一小格代表___________ A，图中表针所指位置的示数为___________ A。
（2）如图乙所示，当电压表使用的量程为0～3 V时，每一小格代表___________ V，图中表针所指位置的
示数为___________ V；当电压表使用的量程为0～15 V时，则表盘刻度每一小格代表___________ V，图
中表针所指位置的示数为___________ V。
【答案】 0.02 0.36 0.1 1.80 0.1 2.10 0.5 10.5
【解析】（1）[1][2]当电流表使用0～0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格代表0.02 A，表针所指位置的示
数为0.36 A；
[3][4]当电流表使用0～3 A量程时，每一小格代表0.1 A，表针所指位置的示数为1.80 A。
（2）[5][6]当电压表使用0～3 V量程时，每一小格代表0.1 V，表针所指位置的示数为2.10 V；
[7][8]当电压表使用0～15 V量程时，每一小格代表0.5 V，表针所指位置的示数为10.5 V。
【典例3】（2022·黑龙江·哈九中模拟预测）实验小组利用现有实验仪器测一电阻阻值Rx，测量过程如下：
（1）组员先用多用电表粗测电阻：如图甲所示，红、黑表笔插入“+”、“－”插孔，此时黑表笔与表内
电源的___________（选填“正”或“负”）极相连；选用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量其阻值时，
发现指针偏转角太大，为了测量结果比较精确，组员按以下步骤进行了实验：
①应换用___________（选填“×1”或“×100”）倍率的欧姆挡；②两表笔短接，通过调节___________（选填“S”、“T”或“K”），进行欧姆调零；
③重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图乙所示，测量结果是___________Ω。
（2）除待测电阻Rx外，实验室还提供了下列器材：
A．电流表A（量程为200mA，内阻r=10.0Ω）
1 1
B．电流表A（量程为500mA，内阻r=1.0Ω）
2 2
C．滑动变阻器R（0~10Ω）
D．定值电阻R=10Ω
1
E．定值电阻R=20Ω
2
F．电源（电动势E=4.5V，内阻可以忽略）
G．开关S、导线若干
①实验要求测量尽可能精确，且通过电阻的电流调节范围尽量大，请将设计好的电路图画在虚线框中（要
标出器材的符号）。( )②按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表A、A 的示数I 和I，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数
1 2 1 2
据，并作出I—I 图线如图所示，则该待测电阻为Rx=___________Ω（结果保留两位有效数字），测量值
1 2
与真实值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
【答案】 正 ×1 T 15.0 12.3 相
等
【解析】（1）[1]欧姆表的红表笔与内电源的负极连接，黑表笔与表内电源的正极连接。
[2]选用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量其阻值时，发现指针偏转角太大，说明此时所测电阻较小，所以
应换小倍率进行测量，即应换用“×1”倍率的欧姆挡。
[3]两表笔短接，应通过调节欧姆挡调零旋钮，进行欧姆调零，即调节“T”使指针指在 处。
[4]由图可知，指针示数为15.0，因所选倍率为“×1”的，所以该电阻的阻值为15.0 。
（2）[5]由于实验要求通过电阻的电流调节范围尽量大，则滑动变阻器要选择分压式接法。由于题干没有
给出电压表，实验又要求测量尽可能精确，故可将电流表 与定值电阻 串联改装成一个电压表，量程为
由于改装后电压表量程小于电源电动势的4.5V，故可将电流表A 外接，使得电流表A 分得部分电压，从
2 2
而使电路更为安全，故选用电流表外接，所得电路如下图所示
[6]根据串并联电路的电流电压关系有
即有
结合图像的斜率有
带入数据可得，该待测电阻为
[7]由于已经考虑到改装后电压表的分流影响，所以测量值与真实值相等。
【典例4】（2022·浙江·高三专题练习）实验室有一额定电压为220V的白炽灯，吴同学欲了解其低压伏安
特性，为此设计了系列实验，请依次解决下列问题：
（1）吴同学用多用电表粗测白炽灯的电阻，正确操作后得到图甲，则该情况下白炽灯的电阻为
___________Ω。（2）吴同学随后用学生电源供电（其调节的情况如图乙），选择合适的滑变器和其他器材，连接电路如
图丙，打算直接闭合开关开始测量。请你指出连接图中存在的问题（至少列举两条）。
①___________；
②___________；
（3）吴同学改掉所有问题后，正确测量过程中得到的一组电流表、电压表示数如图丁，则两表的读数分
别为___________A、___________V。
（4）吴同学根据测量的数据，作了 图像，下列图像中最可能正确的是___________（选填字母
“A”、“B”或“C”）【答案】 40 电流表量程选错 滑动变阻器滑片位置错误 0.20 3.9 A
【解析】（1）[1]由图可知，选择档位为 ，则其读数为
（2）[2][3]由图可知，电源选择15V稳压，则流过灯泡的最大电流
可知电流表量程选择错误；为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处；
（3）[5]电流量程为0.6A，分度值为0.02A，其读数为0.20A
[6]电压表选择量程为15V，分度值为0.5V，其读数为3.9V；
（4）[7]电灯泡的电阻随温度的升高而升高，随着实验过程中电压增大，其阻值增大，则 图线上的点
与原点连线的斜率随着电压增大而增大，故A可能，BC不可能。
【典例5】（2022·海南·嘉积中学三模）某同学用多用电表欧姆挡“×100”挡估测某一电压表内阻时，发现
指针位置如图中虚线所示。
（1）应将挡位换为___________挡（选填“×10”或“×1k”），并将红、黑表笔短接，进行___________
（选填“机械调零”或“欧姆调零”）后再测量；
（2）重新正确测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该欧姆表在此挡位时的内阻为
___________Ω；
（3）如图所示为用多用电表测量电压表内阻的电路图，其中a是___________表笔（选填“红”或“黑”）。
【答案】 ×1k 欧姆调零 15k##15000##1.5×104 黑
【解析】（1）[1]指针偏转幅度过小，说明待测电阻的阻值相对所选挡位偏大，为了使指针能够尽可能指
在表盘中央附近以减小误差，应将挡位换为更大的“×1k”挡。
[2]更换量程后，将红、黑表笔短接，进行欧姆调零后再测量。
（2）[3]设欧姆表某挡位下内阻为r，表内电源电动势为E，表头满偏电流为I，则
当指针指在中央刻度时，有
所以
因此表盘上中央刻度值乘以对应倍率等于该挡位下欧姆表的内阻，则该欧姆表在此挡位时的内阻为
15kΩ。
（3）[4]电流从黑表笔流出，从电压表正接线柱流入，所以a是黑表笔。
【典例6】（2022·重庆·西南大学附中高三阶段练习）某学习小组在老师的指导下研究二极管的伏安特性。
（1）二极管如图a所示，为了弄清楚二极管的正负极，学习小组用多用电表欧姆档进行检测，检测情况如
图b，可知二极管的______端（选填“a”或“b”）为正极；（2）小组设计了如图c所示电路，仔细调节滑动变阻器 的滑片直到通过灵敏电流计的电流为零，此时
电流表A的读数______（选填“大于”“小于”或“等于”）通过二极管的电流；
（3）图d是实验小组根据实验数据画出的二极管伏安特性曲线，根据二极管的特性，其中电源电动势E
（1.5V，内阻可忽略），电流表A（量程0~50mA，内阻可忽略），为了保护电流表，电阻箱 阻值不能
小于______Ω（电流表的内阻很小，可忽略）；
（4）实验小组想用图e研究二极管的伏安特性（图e中电压表内阻约 ），请从系统误差角度说出这种
方法的存在的问题：______。
【答案】 a 等于 30 电压表分流效果明显
【解析】（1）[1]由图b可知电流由黑表笔流出，则当由a流入二极管时电阻值较小，a为正极。
（2）[2]仔细调节滑动变阻器R 的滑片直到通过灵敏电流计的电流为零，由图c可知此时电流表A的读数
2
等于通过二极管的电流。
（3）[3]当二极管阻值为0时，不能超出电流表量程，有
（4）[4]由于二极管两端电压升高时阻值较大，此时电压表分流效果明显，造成误差。
