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11.8多用电表的使用(原卷版)高考一轮复习100考点100讲_04-物理-高考总复习_一轮复习_2024年_2024年高考物理一轮复习100考点100讲_资料

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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第11 章   恒定电流
第11.8 讲  多用电表的使用
【知识点精讲】
一、基本原理与实验器材
1.实验原理
(1)欧姆表内部电路简化如图所示。
(2)根据闭合电路欧姆定律:
①当红、黑表笔短接时,Ig=;
②当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时,Ix=;
③当I 中=Ig时,中值电阻R 中=Rg+R+r。
2.实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
3. 部分实验器材介绍
A. 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。
(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)。
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B. 二极管
(1)晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图甲所示。
(2)晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时,它的
电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示。
(3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表
笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极。
二、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。
(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。
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(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,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,
若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“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读出指针在刻度盘上所指的数值,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。
三、误差分析
1.偶然误差
(1)估读时易带来误差。
(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。
2.系统误差
(1)电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。
(2)测量电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值。
四、注意事项
1.使用前要机械调零。
2.两表笔在使用时,电流总是“红入”“黑出”。
3.测量电阻时
(1)指针指中值附近较准,否则换挡。
(2)每换一挡必须重新欧姆调零。
(3)读出示数要乘以倍率。
4.使用完毕,将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。
【方法归纳】
1.应用多用电表检测二极管的极性及好坏
将多用电表的选择开关拨到欧姆挡并进行欧姆调零,然后将红、黑表笔接到二极管的两极上:
(1)极性判断:当黑表笔接二极管“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,
由此可判断出二极管的正、负极。
(2)好坏判断:当多用电表的红、黑表笔分别接触二极管的两极对调检测时:
①一次示数较小,对调后示数较大,则可判断二极管是好的;
②一次示数较小,对调后示数也较小,则可判断二极管是击穿的;
③一次示数很大,对调后示数也很大,则可判断二极管是断路的。
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2.应用多用电表检测电路故障
多用电表检测电路故障的方法
(1)电流挡检测:将多用电表串联在电路中,若示数为零,说明与电流表串联的部分电路断路。
(2)电压挡检测:将多用电表与部分电路并联:①若示数为零,由于有多种可能原因,故无法做出具体
判断;②若示数等于电动势,说明该部分电路中有断路处,进一步缩小并联范围可以找出断路的位置。
(3)欧姆挡检测:将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间:①若电阻无穷大说明此元件断路;②
若电阻为零说明此元件短路。
3.应用多用电表探测“电学黑箱”问题
探测电学“黑箱”内的电学元件的方法
判断元件
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
指针先指向某一小阻值,
后逐渐增大到“∞”
电感线圈
欧姆挡
示数由“∞”逐渐减小到某一
较小固定示数
【最新高考题精练】
1.(6 分)(2019 全国理综II 第22 题)某同学组装一个多用电表。可用的器材有:微安表头(量程100
内阻900
);电阻箱R1 (阻值范围0
999.9
);电阻箱R2 (阻值范围0
99 999.9
);导线
若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA 的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V 的直
流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA 和电压3 V 两挡。
回答下列问题:
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a 和b 分别是电流挡和电压挡的接
线柱。
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(2)电阻箱的阻值
(保留到个位)
2.(9 分)(2017 全国III 卷·23)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;表头的满偏电流为250
,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
__________Ω,
__________Ω。
(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”相连的,则多用电表读数
为__________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为__________;若此时B 端是与“5”相连的,则
读数为__________。(结果均保留3 位有效数字)。
3.(6 分)(2016 高考上海物理)在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中
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(1)(多选题)用多用电测电流或电阻的过程中
(A)在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零
(B)在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零
(C)在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测
(D)在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测
(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10V”挡,其读数为       V;若选择开
关处于“×10”挡,其读数为       200 Ω(选填:“大于”,“等于”或“小于”)。
【最新模拟题精练】
1. (2023 山东聊城三模)某实验小组要将一个灵敏电流计
改装为“
”和“
”两个倍率挡的简
易欧姆表,设计了如图甲所示的电路图。已知灵敏电流计
的内阻为
、满偏电流
,
电源的电动势
,内阻
。图乙为该多用电表的表盘,欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。
不计导线的电阻,请回答下列问题:
  
(1)在正确操作的情况下,图甲中______(填“
”或“
”)表笔应为红表笔;
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(2)电键
断开时欧姆表的倍率为______(选填“
”和“
”);图甲中定值电阻
的阻值为
______
;
(3)将图甲中的电键
闭合后,进行欧姆调零,当调零完毕时,滑动变阻器接入电路的阻值
______
;欧姆调零后用该欧姆表测量某一待测电阻
的阻值,稳定后电表指针指示位置如图乙所示,则该待
测电阻的阻值
______
。
2.(2023 深圳红岭高中七模) 某欧姆表由于长时间未使用,电源电动势和内阻发生了明显变化,导致无法进
行欧姆调零。小佳同学用如图甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“
”挡位,已
知毫安表的量程为
,内阻约为
。
(1)在电路连接时,要注意毫安表的“-”接线柱要与欧姆表的___________(选填“红”或“黑”)表笔
相连;
(2)调节电阻箱的阻值,当毫安表的读数为
时,欧姆表指针偏转到整个表盘
位置的
刻度处,
如图乙所示,则欧姆表表头G 的量程为_________
;
(3)连续调节电阻箱的阻值,记录多组电阻箱阻值R 和通过毫安表电流I,作出
图像,如图丙所示,
则电源的电动势
______ V。在不考虑实验偶然误差的情况下,电源电动势的测量值_________ 真实值
(选填“大于“小于”或“等于”);
(4)若想让该欧姆表在“
”挡位下可以正常使用,则更换的新电源电动势
_______V。
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3. (2023 湖南雅礼中学模拟)某学习小组在完成练习使用多用电表的实验过程中有如下思考:
(1)若多用电表直流电压挡共有2.5V、10V 和50V 共3 个量程挡位,直流电压挡的内部结构如图所示,
灵敏电流计满偏电流为
、内阻
,则当接线柱B 接挡位______(填“1”“2”或
“3”)时直流电压挡的量程为10V。
  
(2)小圆同学根据多用电表的原理,设计了如图所示的欧姆表,使用的器材如下:电动势为3.0V、内阻
忽略不计的电源;量程为300μA、内阻
的灵敏电流计G;滑动变阻器R;定值电阻
;导
线若干、开关一个、红黑表笔各一只。闭合开关S 可等效为改变了欧姆表的倍率,则开关闭合后该欧姆表
的倍率为开关闭合前倍率的______。
  
(3)小梦同学发现多用电表的背后有安装两节干电池的电池槽,因此他认为欧姆表可以看成一个电动势
为3V、内阻未知的电源。他使用欧姆挡的“×1”倍率,欧姆调零后,将一个半导体元件、电阻箱和多用
电表组装成如图所示的电路。半导体元件的伏安特性曲线如图所示。
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①由图知电阻箱接入回路的阻值越大,半导体元件的电阻就越______(填“大”或“小”);
②当电阻箱接入回路的阻值为0 时,欧姆表显示的示数为15Ω,则当电阻箱接入回路的阻值为15Ω 时,半
导体元件消耗的功率为______W(保留小数点后两位)。
4。(2023 四川名校冲刺)23.(10 分)
(1)一个电压表由表头G 与分压电阻R 串联而成,如图所示,若在使用中发现此电压表的读数总是比准
确值稍小一些,采用下列哪种措施可以加以改进________.
A.在R 上并联一个比R 大得多的电阻
B.在R 上串联一个比R 大得多的电阻
C.在R 上并联一个比R 小得多的电阻
D.在R 上串联一个比R 小得多的电阻
(2)有一内阻未知(约25~35 kΩ)、量程已知、共有30 个均匀小格的直流电压表。某学习小组在研究性
学习过程中想通过上述电压表测量一个多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势,他们从多用电表刻度盘上
读出电阻刻度中间值为N1=30.
①请你将他们的实验电路连接起来.
②他们在实验过程中,欧姆挡的选择开关拨至倍率“×________”.
③在实验中,同学读出电压表的示数为U,欧姆表指针所指的刻度为N2,并且在实验过程中,一切操
作都是正确的,请你写出欧姆表内部电源的电动势表达式E=________(用N1、N2和U 表示).
④若欧姆表使用一段时间后,电源的电动势变小,内阻变大,但此表仍然可以调零.按正确的使用方
法再测待测电阻,测量结果会______.(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
5. (2023 河北唐山三模) 多用电表的简化电路图如图甲所示,请完成下列问题。
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(1)当选择开关S 旋到位置6 时,电表用来测量_________;当S 旋到位置_________时,多用电表测电流
时量程较大。
(2)某同学用多用表测量某电学元件的电阻,把选择开关旋到“
”位置,测量发现多用表指针偏转
很小,因此需将选择开关旋到_________(填“
”或“
”)位置。
(3)某实验小组探究“改变欧姆挡倍率的方式”,实验电路如图乙、丙所示,实验器材如下:
A.干电池(电动势
为
,内阻不计);
B.电流计
(量程
,内阻
);
C.可变电阻器
;
D.定值电阻
;
E.导线若干,红黑表笔各一只。
①在乙图中,左侧表笔是_________(“红”,“黑”)表笔;
②在丙图中,将
与电流计并联,相当于欧姆表更换倍率。用图乙和图丙分别测量两个电阻,两表指针位
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置相同,则两电阻的阻值大小之比
_________。
③如果在使用过程中电池电动势变
,但仍可以欧姆调零。在这种情况下,测量值和真实值之比为
_________。
6. (2023 安徽考前模拟)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;R1、R2、
R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G 的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。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1 V 挡和5 V 挡,
直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω 挡。
(1)图(a)中的B 端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接
(2)关于R6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R6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R6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R6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R1+R2=___________Ω,R4=___________Ω
(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“3”相连的,则读数为
___________。
7. (2023 福建龙岩武平仿真模拟)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)图甲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
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表,下列说法正确的是__________。
A.当S 接触点1 时,多用电表处于测量电流的挡位
B.当S 接触点2 时,多用电表处于测量电压的挡位
C.当S 接触点2 时,多用电表处于测量电阻的挡位
D.当S 接触点3 时,多用电表处于测量电压的挡位
(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10mA 挡,则示数为__________mA。
B.若所选挡位为直流50V 挡,则示数为__________V。
(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,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序写出步骤的序号
__________。
A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点   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.将红表笔和黑表笔接触
(4)某小组同学们发现多用电表欧姆挡的表盘刻度线不均匀,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丙所示的几种图像,其中可能正确的是________
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A.
 B.
C.
D.
8. (2023 湖南新高考联盟第一次联考)如图所示,图1 为某多用电表中欧姆表的内部电路图,该欧姆表有
“
”“
”两个倍率挡可供使用。图1 中电源的电动势为
,内阻为
,在挡位切换
时电源的电动势和内阻不变。灵敏电流计的内阻为
,满偏电流为
,定值电阻
、
的阻值分别为
,
。图2 为该多用电表的表盘,欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。
不计导线的电阻,请回答下列问题:
(1)在正确操作的情况下,图1 中______(填“a”或“b”)表笔应为红表笔。
(2)为使欧姆表
倍率调为“
”挡,则图1 中单刀双掷开关的开关应拨至______位置(填“1”或
“2”)。接着进行欧姆调零后,用该欧姆表测量某一待测电阻
的阻值,稳定后电表指针指示位置如图
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2 所示,则该待测电阻的阻值为
______
。
(3)若将欧姆表的倍率选择为“
”挡,进行欧姆调零后接在另一个待测电阻
的两端,稳定后指针
指在灵敏电流计满偏刻度的
处,则通过计算可知该待测电阻的阻值为
______
。
(4)若将图1 中单刀双掷开关的开关拨至2 后,进行欧姆调零,当调零完毕时,滑动变阻器接入电路的阻
值为
______
。
9.(9 分)(2023 四川成都树德中学二诊)一只欧姆表表盘的刻度线清晰完整,但刻度值模糊不清。某学
习小组为恢复其刻度值,需要测量欧姆表的内阻,请完善下列实验步骤:
(1)将选择开关拨至“×10Ω”挡,机械调零后,将欧姆表的红、黑表笔___________,并调节欧姆调零旋
钮,使欧姆表的指针指到表盘的___________。
(2)图甲为连接好的实物电路图,其中a 为___________(填“红”或“黑”)表笔。
(3)调节滑动变阻器的阻值,记录多组电流表和电压表的读数,把数据绘制成如图乙所示的U-I 图像,则
该欧姆表的内阻为___________Ω(结果保留整数)。若考虑毫安表内阻影响,则测量值比真实值
___________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)断开开关,取下表盘,则正中央刻度应标记的数值为___________;占满偏电流值的
处的刻度应标
记的数值为___________(两空均保留整数)。
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10.(9 分)(2023 宁夏名校二模)
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“50 V”直流电压挡测量电压,指针如图2 所示,则读数为
___________V。
(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___________。
A.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.丙图是用多用电表欧姆挡测量小灯泡的电阻
D.丁图是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻
(4)如图甲所示为一多用电表,如图乙所示为一未知电阻
x
R ,a、b 为其两端接线柱,某实验小组利
用该多用电表测量
x
R 的阻值,主要步骤:
①机械调零后,将红、黑表笔分别插入多用电表的“”“”插孔,并选择“ 10

”电阻挡;
②进行欧姆调零时,需将红、黑表笔______(填“短接”或“接a 、b 端”),再旋转部件______
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(填“ A ”或“B ”),使指针对准电流满偏处;
③所有调试正确完毕后,将红表笔接待测电阻
x
R 的a 端,黑表笔接b 端,则a 端电势______(填“高
于”“低于”或“等于”)b 端电势。若多用电表的示数如图丙中虚线所示,为使测量更加精确,应将选
择开关旋到______(填“ 1
”“ 100

”或“ 1k

”)的倍率挡位上,并重新欧姆调零;调整后再次测量,
多用电表的示数如图丙中实线所示,则
x
R ______。
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