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实验15 多用电表的原理和使用
目 录
01 新高考命题热点
02 核心考点综述
1）多用电表结构
①表头
②测量电路
③选择开关
2）测量原理
①电流测量原理
②电压测量原理
③电阻测量原理
3）使用方法
①机械调零
②选择量程
③欧姆调零
④测量读数
⑤使用完毕
03 典型真题精练
04 创新实验新考法
1）多用电表在探究性实验中的应用
2）基于多用电表的电路设计创新
1
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3）利用多用电表检测电容
4）用多用电表测电源的电动势和内阻
5）利用多用电表进行故障分析
05 分层强化训练
2
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1.实际电路故障检测情境：新高考常设置实际电路故障排查场景，要求学生运用多用电表进行检测。
比如给出一个包含多个用电器、开关、电阻的复杂电路，部分电路出现故障（如断路、短路），学生需依
据多用电表不同功能（测电压、测电阻等），合理选择挡位，通过测量判断故障位置与类型，考查学生解
决实际问题及知识迁移运用能力。
2.与现代电子技术结合：随着电子技术发展，新高考可能结合新型电子元件考查多用电表使用。例如
在探究新型半导体材料特性实验中，利用多用电表测量其在不同条件下的电阻、电压等参数，研究材料电
学性能变化，要求学生理解多用电表在新型材料研究中的应用及对测量数据的分析处理。
3.数据处理与误差分析：重点考查学生对多用电表测量数据的处理能力及误差来源分析。如让学生根
据多组测量数据绘制函数图像，分析测量结果与理论值差异，判断误差类型（系统误差、偶然误差），探
讨减小误差的方法，考查学生对实验数据的科学分析能力。
一、多用电表结构
1.表头：作为多用电表的核心组件，表头通常采用灵敏电流计。其工作原理基于通电线圈在磁场中受
到安培力作用而发生偏转，偏转角度与通过线圈的电流大小成正比。表头满偏电流Ig指的是表头指针恰好
偏转到最大刻度时通过表头的电流值，该值越小，表头越灵敏。例如，常见的表头满偏电流可能为几十微
安到几毫安不等。表头内阻Rg是线圈的电阻，它也是一个关键参数，在后续测量电路的设计以及测量原理
的推导中都起着重要作用。一般可通过半偏法等实验方法测量表头内阻。
2.测量电路：这是一个由多个电阻、二极管等元件构建而成的复杂电路网络，其精妙之处在于能够实
现多用电表不同测量功能的转换。
3.选择开关：选择开关犹如多用电表的 “指挥中枢”，通过旋转它，能够便捷地切换不同测量功能和
量程。当旋至电流挡的不同位置时，对应着不同的电流测量量程。在电阻挡，不同的倍率挡位意味着与内
部不同阻值的电阻组合接入电路，以适应从几欧到几十千欧甚至更大范围电阻的测量。
3
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二、测量原理
1.电流测量原理：当选择电流测量功能，多用电表内部电路与被测电路串联成为一个完整回路。大部
分电流通过分流电阻流入分流支路，仅有一小部分电流通过表头，从而确保表头通过的电流在其安全量程
范围内。以将表头量程扩大n 倍为例，设原表头满偏电流为Ig，内阻为Rg，扩大后的量程为I=nIg。根据并
联电路电流分配关系，IgRg=(nIg−Ig)Rs，整理可得分流电阻
。实际操作中，多用电表内部集成了
多个不同阻值的分流电阻，通过选择开关切换不同的分流电阻接入电路，实现不同量程的电流测量，如下
图中选择开关置1 时，为电流表大量程，置2 时为电流表小量程。
4
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2.电压测量原理：测量电压时，多用电表与被测电路并联，表头与串联的分压电阻共同分担被测电
压。由于表头指针的偏转是由通过表头的电流驱动，而根据欧姆定律，通过表头的电流与被测电压成正
比。假设将表头量程从Ug＝IgRg扩大到nUg，在串联电路中，电流处处相等，即
，由此可
计算出分压电阻Rv＝(n−1)Rg。多用电表通过选择开关切换不同阻值的分压电阻，实现不同电压量程的测
量，如上图中选择开关置于5 时为电压表的小量程，置于6 时为电压表的大量程。
3.电阻测量原理：在测量电阻时，多用电表内部电源、可变电阻（用于欧姆调零）、表头与被测电阻
构成闭合回路。根据欧姆定律
，式中E 为多用电表内置电源电动势，RΩ是由表头内阻Rg、串
联的固定电阻以及调零电阻组成的等效内阻，Rx为被测电阻。测量前，先将红、黑表笔短接（即Rx＝
0），调节调零电阻使表头指针满偏，此时回路电流
，RΩ被确定为一个定值。测量时，随着
被测电阻Rx的接入，回路电流I 发生变化，表头指针偏转角度改变，通过事先校准好的电阻刻度盘，就可
以根据指针位置读出被测电阻Rx的值。例如，当指针指在刻度盘中间位置时，此时Rx＝RΩ，该位置对应
的电阻值称为中值电阻。
三、使用方法
1.机械调零：在使用多用电表之前，首先要观察表头指针是否准确指在表盘刻度的零位。若指针偏离
零刻度线，可使用螺丝刀轻轻调节表头下方的机械调零旋钮，使指针精确指零。这一步骤的重要性在于确
保表头测量的初始准确性，为后续的各种测量奠定基础。
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2.选择量程：依据被测物理量的类型（是电流、电压还是电阻）以及对其大小的估计值，谨慎选择合
适的测量功能和量程。
（1）电压测量量程选择：如果估计被测电压为几伏，例如3V 左右，应优先选择0−10V 量程，这样既
能保证测量值在量程范围内，又能获得较高的测量精度。若选择量程过大，如0−50V 量程，测量3V 电压
时，指针偏转角度过小，读数误差较大；若选择量程过小，可能会损坏电表。
（2）电阻测量量程选择：若估计被测电阻为几百欧，比如300Ω 左右，应选择R×10 倍率的电阻挡。
选择合适倍率的目的是使测量时指针尽量指在刻度盘的中间位置附近，因为在该区域，刻度分布相对均
匀，测量精度较高。若指针偏转角度过大，说明所选倍率过大，应换用较小倍率挡；若指针偏转角度过
小，则需换用较大倍率挡。
3.欧姆调零：在进行电阻测量之前，务必将红、黑表笔短接，此时相当于被测电阻Rx＝0。然后调节欧
姆调零旋钮，改变多用电表内部可变电阻的阻值，使表头指针恰好指在电阻刻度盘的零位。需要特别注意
的是，每更换一次电阻挡的倍率，都必须重新进行欧姆调零。这是因为不同倍率下，多用电表内部的等效
内阻RΩ发生了变化，只有重新调零，才能保证测量电阻时的准确性。
4.测量读数：测量时，务必将表笔正确接入被测电路。
（1）电流测量连接：测量电流时，多用电表应与被测电路串联，红表笔接电流流入端，黑表笔接电
流流出端。例如，在测量一个简单串联电路中的电流时，将多用电表串联在电路中，确保电流从红表笔流
入，从黑表笔流出。
（2）电压测量连接：测量电压时，多用电表与被测电路并联，红表笔接高电位端，黑表笔接低电位
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端。比如测量一个电阻两端的电压，将红表笔接电阻的高电位端，黑表笔接低电位端。
（3）电阻测量连接：测量电阻时，将被测电阻与其他电路元件断开，单独连接到多用电表的红、黑
表笔之间。
（4）读数：读取表头指针示数时，要根据所选量程和挡位进行换算。以电压挡为例，若量程为
0−10V，表盘刻度共50 小格，指针指在第20 小格，则读数为
；对于电阻挡，若选择×100
倍率，指针示数为15，则被测电阻阻值为15×100=1500Ω。
5.使用完毕：测量工作结束后，为保护多用电表，应将选择开关旋至交流电压最高挡或 “OFF” 挡。
旋至交流电压最高挡，可防止在下次使用时，因误操作直接测量较大电压而损坏电表；置于 “OFF” 挡则
直接切断电表内部电路，避免电池漏电等情况，延长电表使用寿命。
【例1】（2024·河北·高考真题）某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报
警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表
、数字电流表
、滑动变阻器R（最大阻值
）、白炽灯、可调电阻
、发光二极管
、光敏电阻
型三极管
、开关和若干导线等。
(1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“
”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1 所示，当黑表笔与接
线端M 接触、红表笔与接线端N 接触时，多用电表指针位于表盘中a 位置（见图2）；对调红、黑表笔后
指针位于表盘中b 位置（见图（2），由此判断M 端为二极管的 （填“正极”或“负极”）。
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(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3 中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0 开始。
导线
和
的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、 接线柱
（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。
②图4 为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3 曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光
照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而 （填“增大”或“减
小”）。
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(3)组装光强报警器电路并测试其功能图5 为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e 间电压达到一定
程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电
阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应 （填“增大”
或“减小”）可调电阻
的阻值，直至发光二极管发光。
【答案】(1)负极
(2) A A D/C 减小
(3)增大
【解析】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M 端，电阻无穷大，
说明二极管反向截止即连接电源负极。
（2）[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路,故
接
滑动变阻器A 接线柱,
必须接在金属杆两端接线柱任意一个，即C 或D。
另若
接金属杆两端接线柱任意一个，即C 或D，
接接滑动变阻器A 接线柱,
接滑动变阻器B 接线柱
也符合题意。
[4]由图像可知，随光照强度增加，I-U 图像斜率增大，所以电阻减小。
（3）三极管未导通时，
与
串联。随着光强增强，
电阻减小，此时三极管仍未导通，说明
分压
小，故需要增大
。
【例2】（2023·湖南·高考真题）某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的
装置，其电路如图（a）所示，
为电阻箱，
为半导体薄膜压力传感器，
间连接电压传感
器（内阻无穷大）．
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(1)先用欧姆表“
”挡粗测
的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是
;
(2)适当调节
，使电压传感器示数为0，此时，
的阻值为 （用
表示）；
(3)依次将
的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电
压传感器示数
，所测数据如下表所示：
次数
1
2
3
4
5
6
砝码质量
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电压
0
57
115
168
22
0
280
根据表中数据在图（c）上描点，绘制
关系图线 ；
(4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用．在半导体薄膜压力传感器上施加微
小压力
，电压传感器示数为
，则
大小是
（重力加速度取
，保留2 位有效数字）；
(5)若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量
间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力
，
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此时非理想毫伏表读数为
，则
（填“>”“=”或“<”）．
【答案】(1)1000/1000.0
(2)
(3)
(4)1.7×10-2
(5)>
【解析】（1）欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω
（2）当电压传感器读数为零时，CD 两点电势相等，即
即
解得
（3）绘出U-m 图像如图
（4）由图像可知，当电压传感器的读数为200mV 时，所放物体质量为1.75g，则
（5）可将CD 以外的电路等效为新的电源，电动势E＇，内阻r＇，CD 两点电压看做路端电压，因为换用
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非理想电压传感器时内阻不是无穷大，此时电压传感器读数
当读数为U＇=200mV 时，实际CD 间断路（接理想电压传感器时）时的电压等于E＇大于200mV，则此
时压力传感器的读数F1>F0。
【例3】（2022·河北·高考真题）某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如
图1 所示。选用的器材有：限温开关S1（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自
动断开，之后不能自动闭合）；保温开关S2（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭
合）；电饭煲的框架（结构如图2 所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60Ω，用于加热煮饭）；
限流电阻R1和R2（阻值均为1kΩ）；指示灯L1和L2（2.5V，0.6W，当电流低于30mA 时可视为熄灭）；
保险丝T。
（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是 （多选）。
A．按下S1，L1和L2均发光
B．当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，L1和L2均发光
C．保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换
D．当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭
（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下，
断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是 （填写各步骤前的字
母）。
A．将选择开关旋转到“ × 100”位置
B．将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点
C．调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度
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D．测量指示灯L1两端的阻值
E．将选择开关置于OFF 位置或交流电压最高挡
操作时，将多用电表两表笔与L1两端接触，若指针如图3 所示，可判断是 断路损坏；若指针如图4
所示，可判断是 断路损坏。（用电路中的元件符号表示）
【答案】 CD/DC CABDE L1 R1
【解析】[1]A．按下S1 后L2 支路被短路，则L2 不会发光，A 错误；
B．当锅内温度高于103℃时，S1 断开，而要温度降到70℃以下时S2 才会闭合，则此时L2 可能发光，此
时电路中R 与R1 和L1 的串联部分并联，并联的整体再和L2、R2 串联，则回路中并联的整体电阻
RL= 10.42Ω
R 并 = 56.64Ω
则回路总电阻
R 总 = 1067.06Ω
则回路总电流
则L2 一定发光，此时并联的整体的电压为
U 并 = I 总R 并 = 11.89V
则流过L1 的电流为
则流过L1 的电流小于30mA，则L1 熄灭，B 错误；
C．由题知，S2 在锅内温度高于80℃时自动断开，锅内温度降到70℃以下时S2 自动闭合，C 正确；
D．当锅内迢度低于70℃时，S2 自动闭合，L2 支路被短路，则L2 不会发光，此时电路中R 与R1 和L1 的
串联部分并联，则此时流过L1 的电流为
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则此时流过L1 的电流大于30mA，则L1 发光，D 正确。
故选CD。
（2）[2]多用电表的操作步骤为：调整“指针定位螺丝”，使指什指到零刻度——机械调零；将选择开关
旋转到“ × 100”位置——选挡；将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指计指向欧姆零点——
欧姆调零；测量指示灯L1 两端的阻值——测量；将选择开关置于OFF 位置或交流电压最高挡——关闭多
用电表。
故正确顺序为CABDE。
[3]由于使用时L1 始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图3 可看出L1 两端有1100Ω 左右的电阻，大约
等于
和R 的总阻值，则说明L1 始终不亮的原因可能是L1 断路损坏。
[4]由于使用时L1 始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图4 可看出欧姆表的示数几乎为零，,由于此时
选用的是“ × 100”挡，而灯泡电阻RL= 10.42Ω，欧姆表两表笔间的电阻为灯泡电阻时，示数很小，几乎
为0，说明灯泡L1 正常，L1 始终不亮的原因可能是R1 断路损坏。
【变式1】多用电表在探究性实验中的应用
1．（2025·贵州贵阳·一模）某实验兴趣小组为研究光敏电阻
的阻值随光的照度（表示光的强弱，单位
为“
”）的变化规律，进行了下列实验：
（1）先用多用电表的欧姆挡预判光敏电阻的阻值随照度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔
短接，调节 （选填“机械调零”或“欧姆调零”）旋钮，使指针指向右边“0Ω”处。测量时发现照
度越大，多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断光敏电阻的阻值随照度的增加而 。（选填
“增大”或“减小”）
（2）为了精确测量一定照度下此光敏电阻的阻值，按图1 连接好电路进行测量。请把下列实验步骤补充完
整：
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①闭合开关
前，应将滑动变阻器R 的滑片滑到 端（选填“a”或“b”）。
②将电阻箱
调为某一阻值，开关
合向1，闭合开关
，调节滑动变阻器R，记录电压表、电流表的示
数
。
③用一定照度的光源对准光敏电阻的透光口，保持
不变，将开关
由“1”拨到“2”，调节R，记录电压
表、电流表的示数
，断开开关
。
④由此测得在该照度条件下，光敏电阻的阻值
。（用
表示）
（3）用上述方法，该小组继续测得多组不同照度下该光敏电阻的阻值，并描绘出其阻值随照度的变化曲
线，如图2 所示：
（4）请你结合图2，利用该光敏电阻
、一个直流电源E（电动势3V，内阻不计）、定值电阻（
，
，
限选其中之一）、开关S 及导线若干。设计一个简单电路，给如图3
所示的照明系统1、2 两端提供电压。要求当照度降低至
，1、2 两端电压上升至2V 时，控制开关自
动启动照明系统。在图3 虚线框内补充完成电路原理图（在图中标出所选器材的符号，不考虑控制开关对
所设计电路的影响） 。
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【答案】 欧姆调零 减小 b
【解析】（1）[1]选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处；
[2]测量时发现照度越大，多用电表指针向右偏转角度越大，说明电阻较小，故由此可判断光敏电阻的阻值
随照度的增加而减小；
（2）①[3]闭合开关
前，应将滑动变阻器R 的滑片滑到b 端，滑动变阻器的有效电阻最大，开始接通电
路时的电流最小，从而起到安全保护电路的作用；
[4]
④
开关
合向1，闭合开关
，则有
保持
不变，将开关
由“1”拨到“2”，则有
联立解得
（4）[5]由题可知，电源电动势为3V，为达要求，则光敏电阻两端电压为2V，所以应加上一个分压电阻，
根据图2，可知2V 时光敏电阻的阻值为20kΩ，则分压电阻与之串联，电流相等，分压电阻的电压为1V，
则分压电阻阻值为10kΩ，即选用
，故电路原理图，如图所示
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【变式2】 基于多用电表的电路设计创新
2．（2024·云南·模拟预测）如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。其中表头G 的内阻
、满偏电流
mA，
Ω。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对
应数值还没有及时标出。
(1)当选择开关接“1”时，为电流挡，电流挡的量程为 mA。
(2)当选择开关接“3”时，为电压挡，若电压挡的量程为15V，则
Ω。
(3)该兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
①将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节
的阻值使电表指针满偏；
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘正中央位置，此时电阻
箱如图丙所示，则多用电表内部电源的电动势
V；
③用待测电阻
代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻
Ω（结果保留3 位有效数字）。
【答案】(1)250
(2)40
(3) 12.5 12.5
【解析】（1）由欧姆定律可得电流挡的量程为
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（2）根据电压表改装原理
解得
Ω
（3）[1]欧姆表的内阻等于此时电阻箱读数
根据闭合电路欧姆定律
V
[2]图乙所示位置电流为200mA，根据闭合电路欧姆定律可得
解得
【变式3】利用多用电表检测电容
3．利用放电法可以测量电容器的电容，让充电后的电容器通过大电阻R 放电，电流传感器A 与计算机连
接（未画出），记录放电电流随时间变化的图像，可用系统软件计算出电容器的带电量Q，Q 与充电电压
U 的比值即为电容器的电容C。
（1）实验开始前先判断电容器的好坏：使用多用表的欧姆挡进行测量，把调零后的多用电表的红黑表笔
分别接触电容器的两极板，观察到多用表指针先向右偏转较大角度，后又逐渐返回到起始位置，此现象说
明电容器是 （填“好”或“坏”）的；
（2）图甲、图乙为测量电容的两种电路原理图，学生电源应采用 （填“直流”或“交流”）电源，
先使开关S 与1 端相连，充电结束后，读出电压表的示数；然后把开关S 与2 端相连，测量出电容器的带
电量Q，为了减小误差，在甲、乙两图中，应选 图为测量电路。
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（3）某同学选择了正确的实验电路图，经过实验操作获得如图丙所示的多组数据，其中第4 组数据的Q
未记录，但计算机显示了这次测量的I-t 图像如图丁所示，由此可估算出Q= ，请根据以上数据，在
戊图中作出Q-U 图像 ，并由图像可得该电容器的电容是 F。（结果均保留两位小数）
组别
测量值
1
2
3
4
5
6
U/V
10.8
13.5
16.8
20.2
23.8
27.0
Q/×10-3C
0.86
1.09
1.22
1.93
2.15
【答案】好 直流 甲
【解析】（1）[1]使用多用表的电阻挡进行测量，多用表内有电源，先对电容器充电，有充电电流，会观
察到多用表指针向右偏转较大角度；随着电容器逐渐充满电，充电电流逐渐减小，最终电容器相当于断路
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状态，指针又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是好的。
（2）[2]学生电源应采用直流电源，因为电容器可以通过交流电，其电压不断变化，没法得出稳定的电压，
故选直流电源。
[3]当把开关
与2 端相连，电容器放电，图甲的所有电荷均通过电流表，测量准确，图乙中还有一部分电
荷通过电压表，这部分电荷测不出来，故选甲图。
（3）[4]由
知，电荷量为
图象与坐标横轴所围的面积，即面积为电容器在开始放电时所带的电荷量，由图象可知
“面积”格数约40 格，每小格相当于
，所以电容器电压为
时，电荷量
[5]由表格数据描点作图，如图所示
[6]在图像中选取两个相距较远的点，计算出图线的斜率，即为电容器的电容
【变式4】用多用电表测电源的电动势和内阻
4．某兴趣小组测量一块电池的电动势和内阻。
（1）先用多用表的“
”电压挡粗测电动势，指针位置如图甲所示，读数为 V。
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（2）实验室提供的器材有：
电流表
（量程
，
），电流表
（量程
，
），定值电阻
（
），定值电阻
（
），滑动变阻器
（
，
），，待测电池，开关，导线。为了尽可能精确测量电池的电动势
和内阻，小组设计图乙所示电路进行实验；
①实验时，需先将电流表 （填“
”或“
”）与定值电阻
串联后改装为电压表，图乙中定值
电阻
应选 （填“
”或“
”）；
②实验测得多组电流表
的示数
和电流表
的示数
，绘制出
图像如图丙所示，依据图像可得电
池的电动势为 V，内阻为
。（结果均保留一位小数）
【答案】 9.2
10.6 12.8
【解析】（1）[1]根据电压表的读数规律，该读数为
（2）①[2][3]根据上述电动势粗测值为9.2V，为了改装电压表的精度与安全，需要将电流表改装成10V 的
电压表，根据器材的数据，可知需先将电流表
与定值电阻
串联后改装为电压表，该改装表的量程为
[4][5]
②
根据上述，结合电路图有
变形有
R
0
100Ω
1A
1
A
2
A
R定
R定
1R
2
R
1
A
1I
2
A
2I
1
2
I
I
Ω
1
A
1R
8V
0.2 6V
9.2V
1
A
1R
3
A1
A1
1
50 10
5 195 V
10V
I
R
R
1
A1
1
1
2
I
R
R
E
I
I
r
1
2
A1
1
A1
1
E
r
I
I
R
R
r
R
R
r
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结合图丙有
，
解得
，
【变式5】利用多用电表进行故障分析
5．某物理兴趣小组准备探究某种元件Q(4 V，2 W)的伏安特性曲线，现有下列器材：
A．电压表V1（0～5 V，内阻约10 kΩ）
B．电压表V2（0～10 V，内阻约20 kΩ）
C．电流表A（0～0.6 A，内阻约0.4 Ω）
D．滑动变阻器R1（5 Ω，1 A）
E．滑动变阻器R2（500 Ω，0.2 A）
F．直流电源E（6 V，内阻约1 Ω）
①实验中为使实验误差尽量减小，要求电压表示数从零开始变化且多取几组数据，电压表应选用
，滑动变阻器应选用 ．（选填选项的字母）
②请将图中的实物连线补充完整 ．
③检查实验电路连接正确，然后闭合开关，移动变阻器滑动片，发现电流表和电压表的示数始终为零．在
不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表的 (选填“欧姆挡”，“电流挡”或“电压
挡”)，检查过程中将多用电表的黑表笔与电流表“－”接线柱接触, 红表笔依次与电压表和电流表的“+”
接线柱接触时，多用电表指针都发生较大角度的偏转，若导线及与接线柱接触良好，说明电路中发生断路
故障的元器件是 (选填“电流表”，“电压表”或“元件Q”)．
3
A1
1
5 10 10 A
E
R
R
r
3
A1
1
5
2
10 10
0.5
r
R
R
r
10.6V
E
12.8
r
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【答案】 A； D；
电压挡； 电流表；
【解析】①待测元件额定电压为4V，则电压表应选A；为保证安全，方便实验操作，滑动变阻器应选：
D．
②实验要求电压表示数从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；
，电流表内阻为
0.4Ω，电压表内阻为10kΩ，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所
示：
③实验电路连接正确，闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转，说
明电路存在断路．在不断开电路的情况下，应该使用多用电表直流电压挡检查电路故障；检查过程中将多
用表的红，黑表笔与电流表“+”，“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障
是电流表断路．
点睛：在选择电流表与电压表时要注意保证流过表的电流或电压要大于1/3 量程，这样可以减少读数误差，
在选择电路结构时，实验要求电压表示数从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法．
1．（2024·云南昆明·模拟预测）某同学用热敏电阻制作了一个简易自动报警器，热敏电阻的阻值R 随温
度t 变化的图像如图甲所示，简易自动报警器的电路图如图丙所示，请回答以下问题：
(1)用多用电表欧姆挡测继电器线圈 ed（图乙所示）的电阻时，将选择开关旋至“×100”位置，欧姆调零，
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测继电器线圈 ed 电阻发现指针偏转角度过大，则应把选择开关旋至 （选填“×10”或“×1k”）进
行测量，经正确操作，多用表示数如图丁所示，则所测继电器线圈 ed 的阻值为 Ω。
(2)为使温度在达到报警温度时，简易报警器响起，单刀双掷开关C 应该接 （选填“a”或“b”）。
(3)流过继电器线圈 ed 的电流
时电路才会报警，若直流电源电动势
为18 V（内阻不计），欲
实现温度达到或超过60℃时报警器响起，则滑动变阻器规格应该选择 。
A．0~200Ω
B．0~500Ω
C．0~1500Ω
(4)若工作过程中希望温度达到80℃时才报警，则应该选择 （选填“更大”或“更小”）量程
范围的滑动变阻器。
【答案】(1) ×10 220
(2)a
(3)C
(4)更大
【解析】（1）[1][2]将选择开关旋至“×100”位置，欧姆调零，测继电器线圈 ed 电阻发现指针偏转角度过
大，可知所选倍率太大，，则应把选择开关旋至×10 挡进行测量；，经正确操作，多用表示数如图丁所示，
则所测继电器线圈 ed 的阻值为
（2）由于温度升高热敏电阻阻值减小，通过继电器的电流增大，其产生的磁场磁感应强度增大，把铁片
向左吸引，所以要让报警器响起，则单刀双掷开关C 应该接a。
（3）流过继电器线圈
的电流
才会报警，若直流电源电动势
为
（内阻不计），欲实现
温度达到或超过60℃时报警器响起，当温度达到60℃时，热敏电阻的阻值R 为
，则有
可得此时滑动变阻器接入电路阻值为
故选C。
（4）若工作过程中希望温度达到80℃时才报警，由热敏电阻的阻值R 随温度t 变化的图像可知，80℃时
热敏电阻的阻值小于60℃时热敏电阻的阻值，根据
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可知80℃时滑动变阻器接入电路阻值更大，则工作过程中希望温度达到80℃时才报警，应该选择更大量
程范围的滑动变阻器。
2．（2024·浙江金华·模拟预测）科技实践小组的同学们应用所学电路知识，对“一抽到底”的纸巾盒进行
改装，使纸巾剩余量可视化。同学们使用的器材有：电源（
，内阻不计）、定值电阻（
）、
多用电表、铅笔芯如图中AB 所示、导线若干、电键开关。
（1）用多用电表测量整一根铅笔芯的电阻，选用“
”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针的偏转角
度很大，因此需选择 （选填“
”或“
”）倍率的电阻挡，并需 （填操
作过程）后，再次进行测量，多用电表的指针如图所示。
（2）将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导线固定在挡板C，并保证导线与铅笔芯接触良好且能自由移
动。
（3）不计多用电表内阻，多用电表应该把选择开关打在“mA 档”，量程为 （选填“2.5”、“25”
或“250”）。
（4）将以上装置调试完毕并固定好，便可通过电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯总电阻为R，总长度
为L，不计多用电表内阻，则多用电表示数I 与纸巾剩余厚度h 的关系式为I= （用题中
物理量符号表达）。依次实验将剩余纸巾厚度和对应电表读数一一记录下来，并进行标识，从而完成“一
抽到底”纸巾盒的可视化改装探究。
【答案】
欧姆调零 250
【解析】（1）[1][2]多用电表指针的偏转角度很大，说明读数很小，倍率较高，则需选择
倍率的电阻挡，
并需要重新欧姆调零之后进行测量。
（3）[3]纸巾没有使用时，铅笔芯的电阻视为零，则最大电流为
100
1
0
(
)
EL
L R
R
Rh
1
0
0.25A
250mA
E
I
R
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则量程为250mA。
（4）[4]铅笔芯接入电路的电阻为
回路中的电流为
代入可得
3．某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为3V 的电压表，该同学先用多用电表测量此毫
安表的内阻，进行了如下操作：
（1）将多用电表挡位调到电阻挡“×100”，再将红表笔和黑表笔短接，调零点；
（2）将图甲中多用电表的红表笔和 （填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端；
（3）测量电阻时发现多用电表指针指示的数值过小，需要将多用电表挡位调到电阻 （填
“×10”或“×1000”）挡。
（4）将红表笔和黑表笔短接，调零点；
（5）测量时，多用电表指针指示的位置如图乙所示，由此可以得到毫安表的内阻为
；
（6）如果需要改成量程为3V 的电压表，需要 （填“串联”或“并联”）
的
电阻。
【答案】 2 ×10 160 串联 1340
【解析】（2）[1]电流从多用电表红表笔流入、黑表笔流出，从待测毫安表正接线柱流入、负接线柱流出，
所以应将图甲中多用电表的黑表笔和1 端相连，红表笔与2 端相连。
（3）[2]测量电阻时发现多用电表指针指示的数值过小，说明所选挡位相对待测毫安表的内阻而言偏大，
(
)
= L
h
R
R
L
铅笔
0
E
I
R
R
铅笔
0
=
(
)
EL
I
L R
R
Rh
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需要将多用电表挡位调到更高的电阻×10 挡。
（5）[3]由图乙可知毫安表的内阻为
16×10Ω=160Ω
（6）[4][5]如果需要将毫安表改成量程为3V 的电压表，则需要串联分压电阻的阻值为
4．某同学要将一量程为500μA 的微安表扩大改装，为此先要测微安表的内阻
(1)如图甲所示，他先用多用表的欧姆“×100 挡”进行测量，指针指在图中虚线处。他应该换用 （填
“×10 挡"或“×1k 挡"）；进行正确的操作后，指针指在图中实线处，其测量值为 Ω；测量时多用表的
红表笔应接电流表的 （填“ 正接线柱”或“负接线柱”）
(2)为了较精确地测量该电流表的内阻。该同学在实验室借到以下器材∶定值电阻R0=180Ω，滑动变阻器R1
（0~10Ω）。电阻箱R2（0~999.9Ω），电源E（电动势为4V。内阻很小），开关和导线若干。设计实验电
路如图乙所示
①将滑动变阻器的滑片P 移到最 （填左端”或“右端”），调节电阻箱R2的阻值为0，闭合开关
S，移动滑片P，使微安表满偏
②保持滑片P 不动。调节R2使微安表的示数正好为满刻度的
，记录电阻箱的阻值为59.4Ω，则微安表内
阻的测量值Rg= ，这个测量值 （填“ 大于”、“小于”或“等于”）微安表内阻的真实值
(3)根据(2)中测量的结果，若该同学将一阻值R=1.2Ω 的电阻与微安表并联改装成电流表，则原微安表
100μA 的刻度线应标识的电流为 mA
【答案】 ×10 挡 120 负接线柱 左端 118.8Ω 大于 10
【解析】(1)[1]使用欧姆挡测量时指针偏角过大，则改换用小倍率，即选用“×10 挡"
[2]由图可知 ，读数为12.0×10Ω=120Ω
[3]多用表的红表笔接表内电池的负极，测电流表内阻时，其红表笔应接电流表的负接线柱
G
3
G
3
160
=1340
2 10
U
R
R
I
2
3
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(2)[4]开始时，应保证通过微安表的电流为零，故将滑动变阻器的滑片P 移到最左端
[5]当微安表的示数正好是满刻度的
时，由串联电路特点可知，微安表的内阻等于电阻箱阻值的2 倍，即
[6]微安表与电阻箱串联后的电阻大于微安表的电阻，故分得的总电压大于只有微安表时的电压,微安表与电
阻箱再按照比例分配电压，可知微安表内阻的测量值大于其真实值
(3)[7]设改装后量程扩大的倍数为n，由
得
n=100
故原微安表100μA 的刻度线应标识的电流为
100μA×100=10mA
5．如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA 的电
流表、标识不清的电源以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为
量程250V 的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。
（1）其中电阻R2= Ω；
（2）选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为 mA。
（3）兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
2
3
118.8
g
R
g
g
g
g
I R
nI
I
R
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①将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C 处，此时电阻箱
如图丙所示，则C 处刻度线的标注值应为 Ω；
③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为
Rx= Ω（保留三位有效数字）；
④小组成员拿来一块电压表，粗略测量电源的电动势，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中
表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱。
【答案】 24990 6.9 150 67.4 黑
【解析】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律得
（2）[2]由图甲所示电路图可知，选择开关接1 时电表测量电流，其量程为10mA，由图示表盘可知，其分
度值为0.2mA，示数为6.9mA；
（3）[3]②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为
R=0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω
此时指针指在中央，此为中值电阻等于欧姆表内阻都等于此时电阻箱阻值，即
RΩ=150Ω
[4]③根据闭合电路欧姆定律有 满偏电流时
当电流表示数为
联立解得
E=1.5V
Rx=67.4Ω
[5]④根据电流方向“黑出红进”的规律知，黑表笔接电压表正接线柱。
6．某同学用热敏电阻制作了一个简易自动报警器，热敏电阻的阻值
随温度变化的图像如图甲所示，简
易自动报警器的电路图如图丙所示，请回答以下问题：
（1）用多用电表欧姆挡测继电器线圈
（图乙所示）的电阻时，将选择开关旋至“
”位置，欧姆调
零，测线圈
电阻发现指针偏转角度过大，则应把选择开关旋至 （填“
”或“
”）进行
g
g
2
g
250
0.01 10 Ω
24990Ω
0.01
U
I R
R
I
g
E
I
R
Ω
6.9mA
x
E
I
R
R
R
t
ed
100
ed
10
1K
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测量，经正确操作，多用表示数如图丁所示，则所测继电器的阻值为
；
（2）为使温度在达到报警温度时，简易报警器响起，单刀双掷开关
应该接 （选填“
”或“
”）；
（3）流过继电器线圈
的电流
才会报警，若直流电源电动势
为
（内阻不计），欲实现温
度达到或超过
报警器响起，则滑动变阻器规格应该选择 。
A．
B．
C．
【答案】
220
C
【解析】(1)[1]测电阻时指针偏转过大，则读数太小误差较大，需要选择小量程让读数变大点才能减小误差，
所以应把选择开关旋至
挡进行测量。
[2]所测继电器的阻值为:表盘刻度读数倍率=22 10=220
。
(2)[3]由于温度升高热敏电阻阻值减小，通过继电器的电流增大，其产生的磁场磁感应强度增大，把铁片向
左吸引，所以要让报警器响起，则单刀双掷开关
应该接
。
(3)[4]流过继电器线圈
的电流
才会报警，若直流电源电动势
为
， 则回路的总电阻的最
C
a
b
ed
0 10mA
I
1
E
18V
60 C
0 ~ 200Ω
0 ~ 500Ω
0 ~1500Ω
10
a
10
Ω
C
a
ed
0 10mA
I
1
E
18V
30
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小阻值为
所以滑动变阻器规格应该选择C，则C 正确；AB 错误；
故选C。
7．某同学设计了一个测量多用电表内电池电动势E 的实验。所用到的器材有：待测多用电表（表盘中央
刻度为“15”），量程为60mA 的电流表（内阻未知），电阻箱， 导线若干。
(1)在使用多用电表测电阻时，应选择合适的挡位。若该同学所用多用表的电阻挡有三个挡位，分别是
“×1”、“×10”、“×100”。当选用“×10”挡粗测一未知电阻的阻值时，操作步骤正确，但发现表头指针
偏转角过大，为了准确地进行测量，该同学将多用电表换到电阻挡的“×1”挡位。如果换挡后，立即用表
笔连接待测电阻进行读数，那么还缺少的必要步骤是 ；
(2)该同学在实验前按下图所示的电路图连接好电路，实验时已将多用电表调至电阻挡的“×1”挡位。其中
a 和b 是多用电表的两个表笔，若两电表均正常工作，则可判断表笔b 为 表笔（填“红”、或
“黑”）；
(3)实验过程中，某次将电阻箱的阻值调为12.5Ω，此时多用电表、电流表的指针位置分别如图（a）、
（b）所示。则可求得电流表的内阻为 Ω；
(4)根据上述过程可求得多用电表内电池的电动势为E= V（结果保留三位有效数字）。
【答案】 将红、黑表笔短接进行欧姆调零 黑 0.5 1.51
【解析】(1)[1]用“×10”挡测某电阻时，操作步骤正确，表头指针偏转角很大，说明所选挡位太大，应换到
3
1
min
3
0
18
1.8 10 Ω
10 10
E
R
I
31
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“×1”挡，如果换挡后，立即用表笔接待测电阻读数，那么缺少的必要步骤是：两表笔相接再一次欧姆调
零。
(2)[2]因为多用电表的黑表笔接内部电池的正极，电流从电流表的正极流入，负极流出，所以b 是黑表笔。
(3)[3]多用电表用“×1”挡测量，读数是13.0Ω；电阻箱读数是12.5Ω，因此电流表的内阻是0.5Ω。
(4)[4]由图（a）知，多用电表的中值电阻是15.0Ω，读数是13.0Ω，电流表的量程是60mA，读数是
54.0mA，因此多用电表内电池的电动势是
E=54.0×10-3×（13.0+15.0）V=1.51V
8．图甲为某同学测定电池的电动势和内电阻的实验电路图，图中R0为阻值2Ω 的定值保护电阻。
（1）该同学将电路连接好后闭合电键发现：电压表读数不为零，但电流表读数为零，检查确定各接线柱
正确且接触良好．于是该同学用多用表的电压挡检查电路，测得
，而
读数与电压表
读数相同，由此可以推知故障是 。
（2）将图乙的实物连线电路补充完整(用黑色笔连线)，并将用多用表的电压挡检查电路中c、d 两端的电
压也用笔画线代导线将线路连接起来。
（3）故障排除后，该同学完成了实验，测出相关数据如下表所示，并在图丙的
坐标中描出了对应的
点，请画出
图线 ，并由图求出：电池的电动势为 V ，内阻 Ω。
0
ab
bc
de
U
U
U
cd
U
U
I
U
I
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【答案】 滑动变阻器R 断路
1.45～1.55 0.8～1.0
【解析】（1）[1]发现电流表示数为0，电压表示数不为0，电流表或R 处断路，用多用电表的电压挡检查
电路，把两表笔分别接a、b，b、c、d、e 时，示数均为0，把两表笔接c、d 时，示数与电压表示数相同，
知R 断路。
（2）[2]根据实验原理可确定对应的实物图，如图所示；
（3）[3]由描出的点得出对应的
图象如图所示，其中
数据点偏差较大，舍去；
[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得
整理得
U
I
(0.4,0.55)
0
(
)
E
U
I r
R
0
(
)
U
E
R
r I
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图线的纵轴截距为
，所以电动势
图线的斜率
则内阻
U
I
1.5V
1.50V
E
1.50
0.20
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