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第52 讲 实验12 用多用电表测量电学中的物理量
核心考点
考点一 实验：用多用电表测量电学中的物理量........................................................................1
考点二 创新实验提升..................................................................................................................11
考点一 实验：用多用电表测量电学中的物理量
一、实验目的
1．掌握多用电表的使用方法。
2．会使用多用电表测电压、电流及电阻。
3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
二、实验原理
1．电阻表原理(多用电表测电阻原理)
(1)构造
如图所示，电阻表由电流表G、电池、调零电阻R 和红、黑表笔组成。
(2)工作原理
闭合电路的欧姆定律I＝
。
(3)电阻表内阻
Rx＝0，调节R 使I＝Ig＝，此时指针指在满偏电流Ig处，电阻表内阻RΩ＝Rg＋r＋R＝。
(4)如何将电流表刻度标度成电阻表刻度
①一般方法：待测电阻为Rx，I＝，此时Rx＝－RΩ＝－。
②三个特殊位置
基础过关
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a．当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“ 0
”。(图甲)
b．当I＝0 时，Rx→∞，在I＝0 处标为“ ∞
”。(图乙)
c．当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于电阻表的内阻值，Rx叫 中值 电阻。
(5)系统误差分析：电阻表内电池用久了以后，电动势E 会减小，内阻会增大。由I＝＝可
知，随着E 减小，I 减小，故Rx的测量值偏大。
2．多用电表
(1)多用电表的外形
①外形如图丁所示：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。
②多用电表面板上还有：电阻表的欧姆调零旋钮(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)多用电表测电流、电压和电阻的原理
原理图如图所示，当选择开关掷到1、2 时为电流表，掷到3、4 时为电阻表，掷到5、6
时为电压表。
三、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、小螺丝刀。
四、实验步骤
2
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1．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。
2．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
3．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。
4．用多用电表测电阻的步骤
(1)估测待测电阻阻值，选择合适的量程。
(2)欧姆调零：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的
指针达到满偏。
(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。
5．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)用多用电表测二极管的正、反向电阻
①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关选至低倍率的电阻挡，欧姆调零之后将黑
表笔接触二极管的 正 极，红表笔接触二极管的 负 极(如图甲)。
②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关选至高倍率的电阻挡，欧姆调零之后将黑
表笔接触二极管的 负 极，红表笔接触二极管的 正 极(如图乙)。
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五、数据处理
1．测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数
字。
2．测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01、0.001 等，读数时应读到
最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为2、0.2、0.02、0.002 等，或5、0.5、0.05、0.005 等，
读数时只读到与最小刻度位数相同即可，并按二分之一或五分之一估读，即把最小刻度分成
二等份或五等份，观察判断指针靠近哪一个等分线，进而估读到该等分线对应的数值。
六、多用电表使用时的注意事项
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．电阻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，特别是在测电阻时，更应注意不要用手
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。
7．使用完毕，选择开关要置于 交流电压最高挡 或 “
OFF”
挡
。长期不用，应把表内
电池取出。
【例1】（2025·湖北武汉·三模）实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，
同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻
、一个滑动
变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。
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(1)先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻
的阻值，示数如图甲所示，对应
的读数是 Ω； （选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。
(2)如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c 端是多用表
的 表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a 端、b 端时测得了两组数据，在坐标系中
描点、连线作图，如图丙所示。接b 端时测量的数据对应图丙中的 图线（选填①或②），
已知电流表的内阻
，由图线可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω，
= Ω（以上结果均保留3 位有效数字）。
【例2】（2025·河南·模拟预测）一名同学准备测量一个未知电阻
的阻值。
(1)他先用欧姆表粗测该电阻，选用了倍率为“
”挡进行测量，欧姆表盘如图甲所示，
该电阻约为
。
(2)他又找了以下器材准备精确测量该电阻，并设计了如图乙所示电路
a．电源
∶电动势约为
，内阻可忽略不计；
b．电流表A1∶量程为0~10mA，内阻不计；
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c．电流表A2∶量程为0~50mA，内阻不计；
d．定值电阻R1∶阻值为20Ω；
e．定值电阻R2∶阻值为200Ω；
f．滑动变阻器R3∶最大阻值为20Ω；
g．滑动变阻器R4∶最大阻值为2000Ω；
h．单刀单掷开关S，导线若干。
为了能够精确测量，并方便操作，滑动变阻器R 应选 ，定值电阻R0应选择 （填
器材前的字母）。
(3)实验时改变滑动变阻器阻值，读出电流表A1、A2的多组示数分别为I1、I2，并绘制了I1－I2
图像如图丙所示，经计算得出该图像的斜率为k，则该电阻大小为Rx= （请用R1和k 表
示）。
【例3】（2025·安徽芜湖·二模）某学习小组把铜片和锌片相隔约1cm 插入一个苹果中，制成
了一个苹果电池。为了测量该苹果电池的电动势E 和内阻r，他们进行了以下实验操作：
（1）先用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测苹果电池的电动势，如图甲所示，则多用电表
的读数为 V。
若考虑系统误差，则该苹果电池的电动势E 应 测量值（选填“大于”，“等于”或
“小于”）
（2）为验证上述判断，大家想尽可能准确测量出苹果电池的电动势和内阻，他们选用以下器
材进一步实验。
A．电阻箱（最大阻值为
）
B．DIS 数字电压传感器（内阻可视为无穷大）
C．DIS 数据采集器
D．笔记本电脑
E.导线和开关
具体实验步骤如下：
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①将该苹果电池与实验器材按图乙所示电路连接；
②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R 和数字电压传感器显示
的数值U 后立即断开开关；
③每次将电阻箱的阻值增大
，重复以上实验步骤，测量出R 值和U 值，计算出相应的
和
，并记录数据；
④根据数据，绘制出
关系图线如图丙中线a 所示。
请回答下列问题：
（3）根据实验数据绘制的图线a 可得该苹果电池的电动势为 ，内阻为
（结果均保留2 位有效数字）；
（4）若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，得到的图线可能是图丙中的
（选填“b”“c”或“d”）。
【例4】（2025·江苏南京·二模）如图甲，某兴趣小组搭建了有“×1”、“×10”、“×100”三挡
位的“欧姆表”电路．其中电池的电动势E=1.5V，内阻可忽略不计；表头量程I0=1mA、内
阻R0=450Ω，R1、R2为电阻箱，R 为滑动变阻器，S 为单刀多掷开关．
（1）电路中表笔Ⅰ应为 （选填“红”或“黑”）表笔．
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（2）设定B 对应“×10”挡位，A 对应“×1”挡位．
（3）该小组利用此“欧姆表”尝试测定一未知电阻Rx的阻值，进行了如下操作：
步骤①先将S 拨到B，两表笔短接调零，即：调节R 使表头指针指在 mA 刻度处；
步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a 处，有同学提出此时指针偏角较小，
想增大指针偏角，应将开关S 拨至 （选填“A”或“C”）；
步骤③将选择开关S 拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针
位于图乙b 处，可知Rx阻值为 Ω．
（4）若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为1.5V，则电阻测量值相对真实
值 （选填“偏大”、“等大”或“偏小”）．其理由为 ．
【例5】（2025·北京东城·二模）某同学在“练习使用多用电表”的实验中，正确测量了一个
阻值大约是20Ω 的电阻，如图1 所示。
(1)该同学继续测量一个阻值大约是
的电阻，用红、黑表笔接触这个电阻的两端之前，
应进行哪些操作，请选出必要的操作并写出正确的顺序_____（选填选项前的字母）。
A．将红表笔和黑表笔短接
B．把选择开关旋转到“
”位置
C．把选择开关旋转到“
”位置
D．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(2)在（1）中调节选择开关换挡后，将红、黑表笔短接，发现此时表头的指针指向图1 中欧姆
零点的右侧。为了解释该现象，此同学查阅欧姆表的内部电路原理图，如图2 所示。请结合
电路图，分析出现该现象的原因。
考点二 创新实验提升
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1．断路故障的检测方法
(1)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。
(2)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。
(3)用电阻挡检测
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
(1)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。
(2)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。
【例6】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）多用电表是一种多功能的测量工具，它能测量电阻，
电压等多个电学量。如图甲所示为某多用电表的简化电路图，包含直流电流10mA 挡、直流
电压2.5V 挡和不同倍率的欧姆挡，R1、R2为定值电阻，灵敏电流计G 的满偏电流为2mA，内
阻为100Ω，A、B 为多用电表的两表笔，S 为选择开关。
(1)定值电阻R1= Ω；
(2)用此多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。若所选挡位为直流电压
2.5V 挡，则示数为 V；
(3)关于使用该多用电表的欧姆挡测电阻，下列说法正确的是（ ）
A．进行欧姆调零时，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到表盘左侧“0”刻
度线处
B．图甲中B 为黑表笔，若用该多用电表的欧姆挡对图丙中二极管的正向电阻进行粗略测
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量，多用电表的B 表笔应与二极管的D 端相连
C．若采用“×10”倍率测量时，发现指针偏转角过大，应换×1 倍率，并且更换倍率后需要
重新进行欧姆调零
D．实验时，双手触碰表笔的金属杆会使测量值会偏大
(4)学习过电表改装后，实验组同学想自己组装欧姆表，已选取的实验器材有：纽扣电池（电
动势、内阻均未知）、250μA 微安表、定值电阻、导线若干、滑动变阻器。如图丁所示为组
装好的欧姆表，进行欧姆调零后，用一阻值为7.2kΩ 的电阻进行试测，电流表读数为
160μA，可知纽扣电池的电动势为 V，将该电流表盘按照欧姆定律刻画好成欧姆表盘；
只将纽扣电池换成电动势为1.2V 的电池，重新进行欧姆调零，表盘仍用之前刻好的欧姆表盘，
读取欧姆值后需再乘一系数k 即可，k= 。
【例7】（2025·河北·模拟预测）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，其电路如图甲所示，
、
、
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）。
（1）先用欧姆表“
”挡粗测
的阻值，发现指针偏转角度过小，应将挡位调整至“
”（填“
”或“
”）挡，正确调整并操作后，示数如图乙所示，则
的测量值为
；
（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
，绘制
关系图线；
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（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
，此时非理想毫伏表读数为
，则
（填“>”“=”或
“<”）。
【例8】（2025·吉林长春·模拟预测）有一个电学黑箱面板上有三个接线柱A、B 和C，已知
黑箱内只有两个元件，且两个接线柱间只接一个元件，某小组同学进行了如下的操作：
（1）用多用电表的直流电压挡在任意两点间测量，均无示数，说明箱内无电源；
（2）用多用电表的欧姆挡测量：①红、黑表笔在A、B 间测量，阻值约为60Ω，反接阻值也
约为60Ω，表明A、B 间有一阻值约为60Ω 的定值电阻；②红、黑表笔在A、C 间测量，指针
迅速偏转较大角度后，又慢慢回到阻值无穷大处，反接也是这种现象；③红、黑表笔在B、C
间测量，指针迅速偏转较大角度后，又慢慢回到阻值无穷大处，反接也是这种现象。表明黑
箱内除定值电阻外，另一元件为 。（选填“二极管”、“电容”或“电感”）
（3）该小组同学进一步用伏安法测定A、B 间电阻的阻值
，实验室提供的器材料如下：
电源E（电动势约为3V）
电流表
（量程为0～0.6A，内阻约为0.1Ω）
电流表
（量程为0～0.06A，内阻约为0.5Ω）
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电压表V（量程为0～3V，内阻约为1kΩ）
滑动变阻器R（阻值范围0～10Ω）开关S 及导线若干。
为减小误差和操作方便，电流表应选用 （选填“
”或“
”），滑动变阻器采
用接 法（选填“分压”或“限流”），测量电路采用电流表 法（选填“内
接”或“外接”）。
【例9】（2025·河北·模拟预测）如图所示，实验中有一黑箱子，黑箱子内可能含有定值电阻、
二极管、电容器、电池。黑箱子的四个测量端口分别为A、B、C、D。
某兴趣小组探究黑箱子的内部电路结构。
①用多用电表的 测量所有接线柱组合均无电压显示，表明黑箱子内无电池。
②改用多用电表的欧姆挡分别测量各个端口组合，得到测量数据如下表所示：
测量端口
红表笔接左
黑表笔接左
左
右
A
B
0.7kΩ
A
C
2.2kΩ
2.2kΩ
A
D
B
C
2.9kΩ
B
D
C
D
③在A、B 两端口间施加直流电压（20V，内阻可忽略），用多用电表的直流电压挡，测量
C、D 两端口，发现电表示数为零。然后测量B、D 两端口，电表示数也为零。
④在A、B 两端口间施加交流电（20V/50Hz），用多用电表的交流电压挡，测量B、D 两端口，
电表示数为零，然后测量C、D 两端口，电表示数不为零。
(1)将步骤①补充完整 （选填“欧姆挡”“直流电压挡”或“电流挡”）。
(2)甲、乙两图中画出了黑箱子中的部分电路，可能正确的是 （选填“甲”或
“乙”）。
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(3)根据实验推断黑箱子中的电路有可能是 。（填选项标号）
A．
B．
C．
D．
(4)若黑箱子内电路为第（3）小题所选电路，已知电路中电容器的电容
，现将
B 端和C 端接入直流电源（E=20V，内阻忽略不计）。A 端和D 端用导线短接，如下图所示：
先闭合开关S，当电路稳定后，再断开开关S，则断开开关S 后，流过A、D 两端口间导线的
电荷量为 C．
【例10】（2025·甘肃白银·模拟预测）某物理兴趣小组练习使用多用电表。将多用电表的选
择开关旋至欧姆挡的某挡位时，其内部电路如图甲所示。已知电源电动势
，内阻
，灵敏电流表满偏电流
，内阻
，多用电表表盘如图乙所示，表盘
中值刻度为“15”。
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(1)图甲中
为 （选填“红表笔”或“黑表笔”）。将多用电表的红、黑表笔短接，
进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为
。将某电阻接入红、黑表笔间，表盘示
数如图乙所示，则该电阻的阻值为
。
(2)若用该多用电表的欧姆挡对图丙中二极管的正向电阻进行粗略测量，则
应与二极管的
（选填“
”或“
”）端相连；若采用“
”倍率测量时，发现指针偏转角过大，应换
（选填“
”或“
”）倍率，然后再重新进行欧姆调零。在测电路中的二极管的正向
电阻时，电路中的电源 （选填“需要”或“不需要”）断开。实验时，手不能触碰金
属杆，否则测量值会 （选填“偏大”或“偏小”）。
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