文档文本内容
高考实验解读与针对性训练
实验14 用多用电表测量电学中的物理量
【实验解读】
一、实验目的
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。
二、多用电表的原理与使用
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1 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)。
图1
2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流
按如图2 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(选填“高”或“低”)的点。
图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。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
I 与Rx的对
应关系
相当于待测电阻Rx＝0，
调节R 使I＝Ig＝，此时
指针指在Ig处(RΩ＝Rg＋r
＋R)
相当于待测电阻Rx
＝∞，此时I＝0，
指针不偏转
待测电阻为Rx，I
＝，指针指到某确
定位置，此时Rx＝
－RΩ
刻度特点
表头电流满偏Ig 处，对
应欧姆表零刻度(最右侧)
表头电流I ＝0
处，对应欧姆表∞
刻度(最左侧)
表头电流I 与电阻
Rx一一对应，但不
是线性关系，表盘
刻度不均匀
(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 中＝RΩ。
(3)测量步骤
①估测待测电阻阻值，选择合适的量程。
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，长期不用应取出电池。
(4)注意事项
①表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表
笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”“黑出”。
②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，
调整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，
调整的是欧姆调零旋钮。
③欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率。
④使用多用电表时，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，否则不但影响测量结果，甚
至可能损坏电表。
⑥测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。
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3 所示，左端为
正极，右端为负极。
图3
特点：当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，当给二极管加反向电压时，
它的电阻很大。
(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4 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)。
图4
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
拓展创新实验
【高考启示】
高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景。
因此，要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养，善于用教材中
实验的原理、方法和技巧处理新问题。
考查角度拓展
1. 多用电表的原理——闭合电路欧姆定律
2. 使用多用电表判断二极管的正、负极
3. 用多用电表探测电路故障
（1）断路故障的检测方法
(i)用直流电压挡
将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为
零，说明电源损坏。
(ii)用直流电流挡
将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电
路断路。
(iii)用欧姆挡检测
将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值说明元件完好，若电
阻无穷大说明此元件断路。
（2）.短路故障的检测方法
(i)将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数
不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路。
(ii)用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路。
【高考典例】
【典例1】. (2024·浙江6 月选考，16－Ⅱ)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×100 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
“×10”或“×1 k”)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)图甲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，
指针如图乙所示，则电流I＝ mA。
(3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图丙所示，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。
【典例2】（6 分）(2021 新高考福建)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度
为
电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为
，材料未知.实验过程如
下：
（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示.该电阻丝的直径为
__________
.
（2）对多用电表进行机械调零.
（3 ）将多用电表的选择开关旋至__________ 倍率的电阻挡（选填：
“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）.
（4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线.
（5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示.该电阻丝的电
阻值为__________
.
（6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置.
（7）实验测得的该电阻丝电阻率为__________
（结果保留3 位有效数字）.
【针对性训练】
1.(2025·浙江嘉兴模拟)在“练习使用多用电表”实验中，
(1)下列操作正确的是 (多选)。
A.每次转动选择开关前都需进行机械调零
B.每次改变欧姆挡的倍率后都需重新进行欧姆调零
C.测量未知电阻时必须先选择倍率最大挡进行试测
D.测量结束后应把选择开关置于“OFF”挡或交流电压量程最大挡
(2)选用“直流2.5 V 挡”测量小灯泡两端电压时，指针位置如图甲所示，则其读数为
V。
(3)小飞按如图乙所示连接电路，闭合开关后小灯泡不亮。他怀疑电路中某处断路，于是选
择多用电表某一挡位，将表笔一始终接触图中A 点，表笔二依次接触图中B、C、D、E、F
各点，以寻找故障位置。则表笔一应是 表笔(选填“红”或“黑”)，所选电表挡
位是 。
A.直流10 V 挡
B.直流10 mA 挡
C.交流10 V 挡
D.电阻“×10”挡
2.(2024·河北石家庄模拟)小新同学练习使用多用电表测量电压和电阻。
(1)他先测量5 V 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.将选择开关K 调至V
~
10 V
C.测量并读数
②指针位置如图乙所示，则此交流电压为 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Rx，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“×1 k”挡
e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，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
(k<1)，内阻增大了Δr。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)。
3. 多用电表不仅可以用来测量电压、电流、电阻和检验二极管的导电性能，还可以探究故
障电路。
(1)关于多用电表的使用，下列操作正确的是 。
A.测电压时，应按图甲连接方式测量
B.测电流时，应按图乙连接方式测量
C.测电阻时，可以按图丙连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量
(2)某同学发现如图戊所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，将滑动
变阻器滑片滑到最右端，闭合开关S，用多用电表测量各点间的电压，则应将
如图己所示的选择开关旋至 (选填“A”“B”“C”或“D”)，用正确
的测量方法得到Uab＝Ubc＝Uce＝0，Uef＝6 V，已知只有一处故障，则下列说法
正确的是 。
A.可能是R0断路
B.可能是R0短路
C.可能是R 断路
D.可能是R 短路
(3)为进一步判断电路故障的性质，他断开开关S 后，将选择开关置于欧姆挡的
“×1”挡，分别将红黑表笔接c、e 端时，指针指在如图庚所示的位置，则该
电阻为 Ω，他将红黑表笔接e、f 端时，指针 (选填“几乎不偏
转”或“偏转很大”)，因此电路故障为 。
4 (2025·河南信阳模拟)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，测量结果如表:
红表笔
A
B
B
C
A
C
黑表笔
B
A
C
B
C
A
阻值
有阻值
阻值同A、
B 测量值
很大
很小
很大
略大于
A、B 间
电阻
(1)在虚线框中画出黑箱内的电路结构图。
(2)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:
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U1。
(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U2。
(4)分别作出1
U 1－R 和1
U 2－R 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k1、k2，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 。
5 ..(2024·广东湛江模拟)某同学将一内阻为425 Ω、量程为0～150 μA 的微安表
改装为量程为0～1 mA 的电流表，再把该电流表改装为一多挡位欧姆表。
图1
(1)把该微安表改装为量程为0～1 mA 的电流表需要________(填“串联”或
“并联”)________Ω 的电阻。
(2)取一电动势为1.5 V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改
装所得1 mA 的电流表连接成如图1 甲所示欧姆表，其中M 为________(填
“红”或“黑”)表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示
数如图乙所示，图乙所测电阻为________Ω。
6 .如图甲所示的黑箱中有两只电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。
(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用
电表的________(选填“A”“B”或“C”)。
(2)探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时，应选用多用电表的________挡(选填
“直流电压”“直流电流”或“电阻”)。
(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测
量各接点间的阻值。两表笔分别接a、b 时，多用电表的示数如图丙所示，正反
向阻值均相等，则他判断a、b 两点间连接了电阻，阻值为____________Ω。
(4)他继续将红表笔接b，黑表笔接c，发现电阻无穷大，于是又将黑表笔接b，
红表笔接c，发现电阻比a、b 间的电阻更小，于是他判断出b、c 间连接了二极
管，并且二极管的正极与________点相连。
7（2024·湖北恩施模拟)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过
控制开关S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。所
用器材如下:
A.干电池:电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.3 Ω
B.电流表G:满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝160 Ω
C.定值电阻:R1＝1 100 Ω
D.电阻箱R2和R3:最大阻值均为999.9 Ω
E.电阻箱R4:最大阻值为9 999 Ω
F.开关一个，红、黑表笔各1 支，导线若干
(1)该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S 断开时，将红、黑表笔短接，
调节电阻箱R2使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫作欧姆表的内阻R
内，则R 内＝ Ω ，欧姆表的倍率是 ( 选填“ ×10” 或
“×100”)。
(2)闭合开关S:
第一步:调节电阻箱R2和R3，当R2＝ Ω 且R3＝ Ω 时，再将红、
黑表笔短接，电流表再次满偏。
第二步:在电流表刻度上方标出两种倍率通用的欧姆表刻度。如:1.0 mA 的上方
应该标0，0 mA 的上方应该标∞，0.6 mA 的上方应该标 。
8.(1)如图甲所示，是欧姆表测未知电阻Rx阻值的原理图，电路中电池的电动势
为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，则电流I 与待测电阻的阻值Rx
关系式为I＝________(调零电阻接入电路的部分阻值用R0表示)。
(2)I－Rx的关系图像如图乙所示，由图像判断下列说法正确的是________。
A.指针偏角越小，测量的误差越小
B.欧姆调零是当Rx＝0 时，调节R0使电路中的电流I＝Ig
C.Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密
右疏
D.测量中，当Rx的阻值为图乙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧
(3)用欧姆挡粗测电阻，选用“×10”倍率挡测量，发现指针偏转角度过小，因
此需选择________(选填“×1”或“×100”)倍率的挡位，换挡后应重新进行
________________(选填“欧姆”或“机械”)调零，测量时多用电表的示数如
图丙所示，测量结果为Rx＝________Ω。
9.(2024·云南昆明一中高三校考)佳佳同学在做“练习使用多用电表”的实验时，
进行了如下测量：
图4
(1)测量电路的电压时，选用直流50 V 量程，指针位置如图4 中a 所示，该电路
两端电压为________V。
(2)测量电路的电流时，选择开关处在电流“10 mA”挡，指针位置如图中b 所示，
被测电流的值为________mA。
(3)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5 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“×1”挡位，已知毫安表的量程为400 mA，内阻约为1 Ω。
图5
①在电路连接时，要注意毫安表的“－”接线柱要与欧姆表的________(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400 mA 时，欧姆表指针偏转到整个
表盘位置的2.5 Ω 刻度处，如图乙所示，则欧姆表表头G 的量程为
________mA；
③连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R 及通过毫安表的电流I，做出
R－图像，如图丙所示，则电源的电动势E＝________V。在不考虑实验偶然误
差的情况下，电源电动势的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)
真实值。
10. (2024·四川师范大学附属中学模拟)某同学利用一个多用电表(表盘如图乙所
示)测量一个内阻Rg约100 Ω、满偏电流Ig＝100 mA 的电流表的内阻，主要步骤
如下：
(1)欧姆挡的选择开关拨至倍率________(填“×1”“×10”或“×100”)挡，
先将红、黑表笔短接调零后，将多用电表中“黑表笔”接到电流表________(填
“A”或“B”)接线柱上，“红表笔”接另一个接线柱。
(2)多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示，该同
学读出欧姆表的读数为________Ω，这时电流表的读数为________mA。
(3)测量结束后，将选择开关拨到OFF 挡。
(4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为________V。
