文档内容
考点 41 用多用电表测量电学中的物理量
1. 高考真题考点分布
题型 考点考查 考题统计
实验题 多用电表测量二极管电阻 2024年浙江卷
实验题 多用电表使用 2024年河北卷
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】各地高考对用多用电表测量电学中的物理量这个实验的考查近几年频度不是太高,以考查多
用电表读数居多,复习过程要特别注意欧姆表的使用。
【备考策略】
1.清楚多用电表构造及原理。
2.理解和掌握用多用电表测量电学中的物理量方法。
【命题预测】重点关键欧姆表的原理应用。
1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程。
2.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周
刻有各种测量项目和量程。
3.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)。
4.原理图:考点一 欧姆表原理及应用
考向 欧姆表原理的应用
1.构造: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R。
x
E
2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I= 。
R +R+r+R
g x
3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻R=0)时,调节调零电阻R,使I=I,电流表的指针达到满偏,这一过程叫
x g
欧姆调零。
(1)当I=I 时,R=0,在满偏电流I 处标为“0”。(图甲)
g x g
(2)当I=0时,R→∞,在I=0处标为“∞”。(图乙)
x
I
(3)当I= g时,R=R+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R 叫中值电阻。
2 x g x
1.如图1所示为实验室一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻99Ω;电池电动
势1.5V、内阻5Ω;
(1)图1中表b为 色(选填“红”或“黑”)。调零电阻 可能是下面两个滑动变阻器中的
(填选项序号)。
A.电阻范围0~2000Ω B.电阻范围0~200Ω
(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为
Ω;
(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变为1.4V,内阻变为10Ω,但此表仍能进行欧姆调零,用此表
测量电阻为1500Ω,则该电阻真实值为 Ω(4)如图3所示,某同学利用定值电阻 给欧姆表增加一挡位“×1”,则定值电阻 。(结果保
留1位小数)
2.其欧姆表的内部示意图如图甲所示,该表有“ ”“ ”两个挡位。已知电源电动势 ,表
头允许通过的电流最大值 ,内阻 。现用该表测量一个阻值小于 的定值电阻 。
(1)图甲中 表笔为 (选填“红表笔”或“黑表笔”),要测量 ,开头 应与 (选填“
”或“ ”)相连,然后进行 ,测量 时指针位置如图乙所示,欧姆表的读数为 。
(2)若 与 相连,图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”,则图甲中 (结果保留三位有效
数字)。
(3)欧姆表电源经久末换,测量后发现其电动势小于 ,在正确的操作下, 的测量值 (选填
“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
考点二 多用电表的使用
考向 多用电表的使用
1.机械调零:多用电表的指针若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。
2.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。
3.测量小电珠的电压和电流。
(1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小电珠两端的电压。
(2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小电珠的电流。4.用多用电表测电阻
(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度,插入表笔。
(2)选择开关置于“Ω”挡的×1挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指到“0”欧姆位置,然后断开表笔。
(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。
(4)选择开关改置于×100挡,重新进行欧姆调零。
(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。
(6)测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
5.多用电表的读数方法
(1)欧姆表的读数
①为了减小读数误差,指针应指在表盘到的部分,即中央刻度附近。
②除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时,要估读到下一位,其余情况都不用估读。
③电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。
(2)测电压、电流时的读数,要注意其量程,根据量程确定精确度,精确度是 1、0.1、0.01时要估读到下一
位,精确度是2、0.02、5、0.5时,不用估读到下一位。
6.注意事项:
(1)红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔。
(2)区分“两个零点”: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钮。
(3)测电阻时:
①待测电阻与电源一定要断开。
②两手一定不要同时接触两表笔金属杆。
③指针指中值附近较准,否则换挡。
④每换一挡必须重新欧姆调零。
⑤读出示数要乘以倍率。
(4)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。
3.小新同学练习使用多用电表测量电压和电阻。(1)他先测量5V左右的交流电压
①下列操作不合理的是
A.先调节图甲中的T旋钮,使指针指向左侧零刻度
B.将档位K调至
C. 测量并读数
②指针如图乙所示,则此交变电流电压为 V。
(2)然后小新同学又用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值 ,他先把选择开关旋到“×100”挡位,
测量时发现指针偏转过小。
①应使流过欧姆表表头的电流适当变 。
②接下来正确的操作顺序是 。
a、 将两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔
b、 旋转选择开关至“OFF”挡,并拔出两表笔
c、 将选择开关旋到“×10”挡
d、 将选择开关旋到“×1k”挡
e、 将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值 ,断开两表笔
③最后小新同学对欧姆挡进行了深入分析。由于欧姆表老化,电池电动势变为原来k倍( ),内阻增
大了 。正常操作测量某待测电阻,读数为R。则该电阻真实值比R偏 (选填“大”或
“小”),真实值应为 。(用“k”与“R”表示)
4.图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池; 、 、 、 和 是固定电阻,
是可变电阻;表头G的满偏电流为250μA,内阻为480Ω,虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两
表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,
欧姆 挡。(1)图a中的A端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于 的使用,下列说法正确的是( )(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得 , 。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为 ;
若此时B端是与“3”连接的,则读数为 ;若此时B端是与“5”连接的,则读数为 。
(5)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻明显变大,电动势变化可忽略(认为不变),但将两表笔短接时
调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果将______。
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定
考点三 用多用电表探索黑箱内的电学元件
考向 多用电表探究黑箱问题
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
电容器 欧姆挡 指针先指“0”后逐渐增大到“∞”,且越来越慢
电感线圈 欧姆挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数
5.如图所示,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),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
多用电表欧姆挡进行测量,把红黑表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结果如下表,
红表笔 A B B C A C
黑表笔 B A C B C A
有阻 很
阻值 阻值同AB测量值 很小 很大 略大于AB间电阻
值 大
(1)在虚线框中画出黑箱内的电路结构图 ;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:
(2)将电源(电动势未知,内阻不计)、电阻箱、开关连接如图,将e、f按照正确方式与A、B相连,并
在A、B之间再接入一个电压表,闭合开关,改变电阻箱R的大小,读出多组对应的电压表读数,记录为
;
(3)将e、f按照正确方式与A、C相连,电压表改接入A、C间,闭合开关,改变电阻箱R的大小,读出
对应的电压表读数,记录为 ;
(4)分别作出 和 图像,发现两图像均为直线,若直线纵截距均为a;斜率分别为 ,则
电源电动势为 ,黑箱内定值电阻阻值为 ,二极管正向电阻值为 。6.如图所示为指针式多用电表内部欧姆表的结构示意图。已知: ,灵敏电流表的满偏电流为
, 为滑动变阻器。
(1)下列关于多用电表的说法,正确的是( )
A.与接线柱A相连的是黑表笔
B.每测量一个电阻 时,都必须进行欧姆调零
C.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较小的挡位,重新欧姆调零后测量
D.欧姆表使用完后,应该把档位旋到 档,或者交流电压最大档位
(2)小王将多用表欧姆调零后,测量某一电阻 ,发现电流表的指针偏转了总量程的 ,则
。
(3)小王同学再次测量另一电阻时重新进行了欧姆调零,由于欧姆调零旋钮出现故障,两表笔短接后,
只能使得指针调到接近满偏电流处(未达到满偏)。但是小王觉得依然可以测量,打开两表笔测电阻 ,
发现指针刚好偏转了一半,则 的测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小王使用一个新的欧姆表探测黑箱。“黑盒子表面有A、B、C三个接线柱,盒内只有一只定值电阻
和一个二极管,每两个接线柱之间最多连接一个元件。把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结
果
如表所示。
红表笔 A B A C B C
黑表笔 B A C A C B阻值( ) 200 200 50 3000 250 3200
请在图中画出黑箱内的电路结构图 。
1.某同学用多用电表测量某些电学量。
(1)经过正确操作,测量时的指针位置均指在如图所示的位置。若测直流电压,所选量程为50V,则读数应
为 V;若选量程为直流电流10mA,则读数为 A;若测量电阻,记录的读数为1600Ω,则所
选倍率为 (选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。
(2)在(1)中用多用电表测量完电阻后,需要继续测量一个阻值约为13Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这
个电阻两端之前,以下有些操作步骤是必需的,请选择正确的操作并按正确顺序写出序号 ;
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
2.多用电表是集电流、电压及电阻的测量为一体的电学仪表,且每种测量功能均有多个量程可供选择,
是电学实验及电工测量的常用仪器,如图甲所示。
(1)无论是用来测量电流、电压还是电阻,使用前都要检查表的指针是否指在 处,若没有,需
要旋动部件 (选填“S”“T”或“K”)进行调节。
(2)用多用电表测量电压的结果如图乙所示,此次读数为 V。
(3)用多用电表测量电阻,正确操作后测量出的结果如图丙所示,为使测量结果更为准确,应将欧姆挡的倍率调整为 (选填“ ”“ ”或“ ”)。并进行 。
(4)解决完(3)的问题,并正确操作测量出电阻值 ,后发现多用电表的电源电动势变小,则电阻的真实
值 (选填“>”“=”或“<”) 。
3.多用电表是电学实验中常用的仪器,常用于粗测仪器的电阻。
(1)小九同学打算利用多用电表粗测一个电压表的内阻,首先将电表开关掷于合适档位,接下来应该做的是
(把下列实验步骤前的字母按正确的操作顺序排列;可能有多余选项);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线
C.调节欧姆调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线
D.调节机械调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线
E.调节机械调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (填“正极、负极”或“负极、正极”)相连。
(2)如图所示是一种多用电表的结构。若需要测量某电阻两端的电压,应将开关掷于 (填数字,下
同),其中开关与 相接时测量电压的量程更大。
(3)该多用电表测量电流的部分为一量程为10mA的电流表和电阻 , 改装而来。改装后有两个量程可供
选择:0~100mA和0~1A。已知电流表的内阻为10Ω,则 , 。
(4)若小九使用的是一个久置的万用电表,相比新的电表,其内部的电池内阻增大,电动势下降。使用此电
表测量电阻,结果 (填“大于”“小于”或“等于”)准确值。
4.如图甲,A、B、C和D、E、F分别是电学黑箱Ⅰ、Ⅱ的接线柱。现用多用电表探索黑箱内的电学元件。
每个黑箱内的元件不超过2个,每两个接线柱之间最多只能接1个元件,且元件的种类只限于定值电阻、
干电池和二极管(非理想)。实验操作如下:(1)如图乙,在使用多用电表之前,发现指针未指左侧“0”刻度线,应先调节 (选填“a”“b”或
“c”)。
(2)探索黑箱Ⅰ。将选择开关拨至“直流电压 ”挡,对 任意两个接线柱测量,将发生正向偏
转时对应的接法和数值记录在表中,红表笔接 黑表笔接 时,电表指针如图丙中P位置所示,将读数填
入下表横线处。
红表笔接 A A B
黑表笔接 C B C
电压表示数
1.5 1.5
(3)探索黑箱Ⅱ。先用“直流电压 ”挡对D、E、F任意两接线柱正向、反向测量,发现均无偏转。再用
欧姆挡进行测量,将连接情况和数据填入下表。选择开关旋至欧姆挡的“ ”,红表笔接 黑表笔接
,表盘指针如图丙中 位置所示,读出阻值填入下表①处。若最后一组数据漏记,请推出并填入下表②
处。
红表笔接
黑表笔接
测得的电阻
① ②
(4)将探明的电路结构画在虚线框中 。5.某实验小组在实验室练习使用多用电表测电阻:
(1)多用电表表盘如图1所示,某同学在完成机械调零后,准备测电阻,他进行如下操作,请帮助他完成以
下实验步骤:
①将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
②将红、黑表笔短接,旋动 (填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的 刻线(填“0”或
“∞”)。
③将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,如图2中虚线所示,则应将K旋转到电阻挡“×
”的位置(选填1、100)。
(2)该同学在做好正确操作后,表盘指针如图2所示,则该电阻阻值为 Ω。
(3)图3是该实验小组绘制的多用电表内部电路图图中E是电池; 、 、 、 和 是固定电阻, 是
可变电阻;表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相
连。该多用电表有5个挡位:欧姆×100Ω挡、直流电压1V挡、直流电压5V挡、直流电流1mA挡和直流电
流2.5mA挡。
根据上述条件可得: Ω, Ω。
6.小明想将满偏电流为 、内阻未知的电流表改装成简易多用表,并用改装的多用表探索黑箱内的
电路结构。
(1)利用如题图1所示的电路测量电流表G的内阻:先断开 ,闭合 ,移动滑动变阻器的滑片,使电流表
的指针满偏;再闭合开关 ,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,使电流表的指针半偏,读出此时
电阻箱的阻值为200Ω,则电流表G内阻的测量值为 Ω。(2)将电流表G改装成如图2所示的多用表。当选择开关接 (选填“1”或“2”)时,多用表为大量程
的电流表。
(3)一般仪表的正、负极通常用红、黑色区分,图2中多用表的表笔B为 (选填“红”或“黑”)表
笔。
(4)在图3中, A、B、C为黑箱(即看不见内部电路结构的一个盒子)上的三个接点,两个接点间最多只
能接一个电学元件。已知盒内没有电源,为探明内部结构,小明用改装表的欧姆挡进行了测量,结果如下:
①A、B间正、反向电阻完全相同
②黑表笔接A点、红表笔接C点,有电阻;反接后阻值很大
③黑表笔接B点、红表笔接C点,有电阻,但阻值比第②步测得的阻值大;反接后阻值很大
请根据以上测量结果,在图3上画出黑箱内部元件的电路图 。
(5)长期使用后,电表内的电池电动势有所下降,小明认为:只要欧姆挡仍能调零,电阻的测量值就是准确
的。你是否同意他的观点,并简要说明理由 。
7.某实验小组设计实验测量多用电表内电源的电动势及“ ”档状态下欧姆表的内阻,电路图及多用电
表表盘如下图所示。主要实验步骤为:
(ⅰ)按原理图连接电路,电阻箱阻值调至最大,再将多用电表调至“ ”档后正确接入电路;
(ⅱ)调节电阻箱,读出电阻箱接入的阻值 及电流表的示数 ;
(ⅲ)重复操作(ⅱ),得到多组 数据;
(ⅳ)在 坐标系中描点并用平滑曲线连接,由图处理数据。
根据以上信息回答下列问题:
(1)将多用电表正确接入电路,下列相关说法正确的是 。
A.多用电表接入电路前应该先进行欧姆调零
B.实验中没有用多用电表测电阻,所以不需要进行欧姆调零
C.黑表笔接1接线柱,红表笔接2接线柱
D.黑表笔接2接线柱,红表笔接1接线柱
(2)该实验小组实验前查阅该电表的说明书获知“ ”档内电源电动势在 左右,实验室提供的电流
表有以下规格:电流表 ,量程 ;电流表 ,量程 ;电流表 ,量程 。为
了保证实验安全和精度,应选择的电流表为 (选填 )。(3)测得 坐标系中描绘的倾斜直线的斜率为 ,纵截距为 ,则“ ”档内电源电动势为
,内阻为 。
(4)实验小组发现测得的电动势和 很接近,但测得的内阻明显比欧姆表内阻的理论值偏大,对此结果
最可能的原因是 。
8.某简易多用电表的电路图如图(a)所示,虚线方框内为换挡开关,A和B分别为两表笔。该多用电表
有6个挡位,分别为直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA和2.5mA挡,两个欧姆挡。
(1)测量时,若开关S是与“1”相连的,则此时多用电表的挡位为 挡(填题干中所给6个挡位中的一
个)。
(2)如果要用多用电表欧姆挡测量某个定值电阻的阻值,下面是操作步骤,请将合适的内容填在横线上:
①旋动 (填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”),使指针对准电流挡的“0”刻度;
②将选择开关K旋转到欧姆挡“ ”的位置;
③将红、黑表笔短接,旋动 (填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”),使指针对准欧姆挡的0
刻度线;
④将两表笔分别与待测电阻相接,多用电表的示数如图(b)所示,则待测电阻的阻值为 。
(3)若欧姆表内使用的是一节旧电池(电动势为1.5V,内阻较大),测得该电阻的阻值为R;然后更换一节
新电池(电动势为1.5V,内阻较小),测得该电阻的阻值为 ,实验过程中其他操作均正确,则R
(填“大于”“小于”或“等于”)。
9.在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用 挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现
电表指针均不偏转。选用挡 (选填” ”或“ ”)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极
性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 (选填“正极”或“负极”)。(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接 接
线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接 接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多
用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I= mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是 元件(选填“线性”或
“非线性”,正常发光时电压在 V范围。