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第56 课时 实验十三：用多用电表测量电学中的物理量
目标要求 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。
考点一 多用电表的构造和工作原理
认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等物理量，并且每一种测量项目都有几个量程。
(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：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)。
(4)多用电表原理图
(5)电阻表工作原理
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＝
E
Rg＋r ＋R ，此时指针指在满偏
电流Ig处(电阻表内阻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＝
E
RΩ＋Rx ，指针指
到某确定位置，此
1
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时Rx＝E
I －RΩ
刻度特点
表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻
度(最右侧)
表头电流I＝0 处，对
应电阻表∞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
(6)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
I g
2 ＝
E
RΩ＋R中
，故中值电阻R 中＝RΩ。
例1 如图所示为一多倍率(“×1”“×10”“×100”“×1k”)电阻表内部电路结构图，其中G 为
灵敏电流计，满偏电流Ig＝100 μA，内阻Rg＝99 Ω，S 为倍率选择开关，内部直流电源电动势E＝1.5
V，内阻r＝1.0 Ω。
(1)S 与4 端接通时，欧姆调零后，RP接入电路的阻值为 Ω；
(2)S 与2 端接通时，电阻表的倍率为 (选填“×10”或“×100”)；
(3)R1＋R2＝ Ω，R3＝ Ω(结果均保留2 位有效数字)。
答案 (1)14 900 (2)×10 (3)1.0 10
解析 (1)S 与4 端接通时，欧姆调零后，Ig＝
E
RP＋Rg＋r ，解得RP＝14 900 Ω。
(2)当灵敏电流计满偏时，设与灵敏电流计并联的支路总电阻为R 并，则R 内＝
E
I g＋I g Rg
R并
＝nR 中，所以R 内
越大，R 并越大，倍率n 越大。当S 分别与不同接线柱接通时，R1 并<R2 并<R3 并<R4 并，所以S 与2 接通时，电
阻表倍率是“×10”。
(3)由上述分析可得，E
I g
＝1 000R 中，
E
I g＋
I g Rg
R1＋R2
＝10R 中，
E
I g＋
I g Rg
R1＋R2＋R3
＝100R 中，解得R1＋R2＝
1.0 Ω，R3＝10 Ω。
考点二 多用电表的使用
2
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1.用多用电表测量小灯泡的电压和电流
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。红表笔接
电势高(选填“高”或“低”)的点。
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。此时电流从红表
笔流入多用电表。
2.(1)用多用电表测定值电阻的阻值
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。
(2)注意事项
①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，机械调零对应的是表盘下
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，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮。
②使指针指在中值附近，否则换挡。
③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。
④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。
3.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)用电阻挡判断二极管的正负极
将多用电表欧姆调零之后，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)。
3
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4.用多用电表探索黑箱内的电学元件
探究项目
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
电阻挡
两接线柱正、反接时示数相同
二极管
电阻挡
黑接正、红接负时示数很小，黑接负、红接正时示数很大
电容器
电阻挡
指针先指向某一小阻值时，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢
例2 (1)小白同学用多用电表的电阻挡粗略测量一定值电阻的阻值。
①若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针如图甲所示，则所测电阻的阻值为 Ω；
②如果用此电阻挡立即测量一个阻值约为2.0×104 Ω 的电阻，测量时发现指针偏转过 (选填
“大”或“小”)。要准确测量这个电阻应适当使流过电阻表表头的电流变 (选填“大”或
“小”)。
③接下来的操作顺序是 。
a.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度，然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最高挡(或“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
4
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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
(2)小敏同学测量30 V 左右的交流电压
①下列操作步骤不合理的是 。
A.先调节图乙中的T 旋钮，使指针指向左侧零刻度
B.将挡位K 调至交流电压50 V
C.测量并读数
②当选用量程为10 V 的直流电压挡测量电压时，表针也指向甲图所示位置，则所测电压为
V。
③用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA 的直流电流挡测量电流时，表针指向甲图所示位置，
则所测电流为 mA；当选用量程为250 mA 的直流电流挡测量电流时，表针指向甲图所示位置，
则所测电流为 mA。
(3)关于多用电表的使用，下列说法正确的有 。
A.(a)图是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B.(b)图是用直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法错误
C.(c)图是用电阻挡测量二极管的正向电阻
D.用电阻挡按(d)图接法测量二极管电阻时，测得的阻值很小
答案 (1)①1.5×103 ②小 大 ③daeb
(2)①A ②6.2 ③30.8 154 (3)C
解析 (1)①电阻表读数：对应最上面一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω；
②如果用此电阻挡立即测量一个阻值约为2.0×104 Ω 的电阻，测量时会发现指针偏转过小，即流过电阻表
表头的电流太小，应适当使流过电阻表表头的电流变大。
③应选择更大的挡位，将选择开关旋到“×1 k”挡；然后将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准
刻度盘上电阻挡的零刻度，然后断开两表笔；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；最后选择开关旋转至交流电压最高挡(或“OFF”挡)，并拔出两表笔，所以操作顺序是daeb。
(2)①先调节题图乙中的指针定位螺丝S，使指针指向左侧零刻度，故A 错误；待测量交流电压为30 V 左
右，应将挡位K 调至交流电压50 V，测量并读出数值，故B、C 合理，A 不合理。
②选择10 V 直流电压挡，则每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V(此时应为1
2估读)，
指针对应的读数为6.2 V。
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③选50 mA 直流电流挡，则每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为1
10估读)，
指针对应的读数为30.8 mA；选择量程为250 mA 的直流电流挡，则每一小格表示5 mA，测量的精确度为
5 mA，应估读到1 mA(此时为1
5估读)，指针对应的读数为154 mA。
(3)多用电表在使用的时候，电流应该从红表笔流进多用电表，而题图(a)中电流的流向与此相反，表笔接法
错误，A 错误；测电流时，多用电表应该串在电路中，题图(b)的接法正确，B 错误；多用电表在使用的时
候，电流应该从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出，按照此电流流向，题图(c)测量二极管的正向电阻，
C 正确；题图(d)测量的是二极管的反向电阻，阻值很大，D 错误。
考点三 多用电表检测电路故障
1.电流挡检测：将多用电表串联在电路中，若示数为零，说明与多用电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.电阻挡检测：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。
例3 用多用电表的直流电压挡和电阻挡检查电路故障并测量小灯泡电阻。如图甲所示，4 节干电池
串联，小灯泡A 和B 的规格均为“5 V，0.5 A”，合上开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，A 和B
都不亮。
(1)现用多用电表的电压挡检测故障，则选择开关置于的量程最合适的是 (填选项前的字母)。
A.0~2.5 V
B.0~10 V
C.0~50 V
D.0~250 V
(2)若测得a、b 间电压为5.8 V，c、d 间电压为0，则故障可能是 (填选项前的字母)。
A.A 灯丝断开
B.B 灯丝断开
C.B 灯短路
D.4 节干电池电压太低，无法使两灯亮起
(3)将B 灯泡从电路中拆除，将多用电表选择开关打到电阻“×1”挡，经过欧姆调零后，测量B 灯泡的
电阻，某次测量结果如图乙所示，读数为 Ω。根据小灯泡的规格计算出电阻为 Ω，
它不等于测量值，原因是灯泡未正常工作时，温度低，其电阻 (选填“大”或“小”)。
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答案 (1)B (2)A (3)7.0 10 小
解析 (1)4 节干电池串联，则电路中电动势约为6 V，现用多用电表的电压挡检查电路故障，为了保证安
全，且使指针偏转角度合适，则选择开关置于0~10 V 量程较为合适，故选B。
(2)测得a、b 间的电压为5.8 V，c、d 间电压为0，可知a 端到正极间均是通路，b 端到负极间也是通路，
则故障可能是A 灯丝断开，故选A。
(3)将选择开关打到电阻“×1”挡，由题图乙可知读数为7.0 Ω，A 和B 的规格均为“5 V，0.5 A”，根据
欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻R＝U
I ＝10 Ω，它不等于测量值，原因是用多用电表测量灯泡电阻时
灯泡未正常工作，温度低，电阻率小，其电阻小。
课时精练
(分值：50 分)
1.(14 分)(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)(4 分)用多用电表电阻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”)。
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(2)(6 分)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)(4 分)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。
答案 (1)×1 k 负极 (2)a d 45.0
(3)非线性 2.0~2.5
解析 (1)指针未偏转，说明可能是电阻过大，应换用“×1 k”挡继续实验；根据“红进黑出”原则及二
极管单向导电性可知更换二极管极性后与红色表笔相连的是二极管负极。
(2)实现电压可从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，P 应连接a；根据题图(C)可知电压表选取0~3
V 量程，故Q 接d；
多用电表量程为0~50 mA，分度值为1 mA，需要估读到0.1 mA，故多用电表的读数为45.0 mA。
(3)根据题图(C)可知I 随U 非线性变化，故说明该二极管是非线性元件，根据题图(C)可知正常发光时即有
电流通过时电压在2.0~2.5 V 范围。
2.(14 分)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA 的电流表改装成电阻表并进行刻度和校准，要求改装后
电阻表的15 kΩ 刻度正好对应电流表表盘的50 μA 刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑
动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0~99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5
V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。
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(1)(6 分)电阻表设计
将图(a)中的实物连线组成电阻表。电阻表改装好后，滑动变阻器R 接入电路的电阻应为 Ω；滑动
变阻器选 (填“R1”或“R2”)。
(2)(4 分)刻度电阻表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上a、b 处的电流刻度分别为25 和75，则a、b
处的电阻刻度分别为 、 。
(3)(4 分)校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使电阻表指针指向 kΩ 处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记
录多组电阻箱接入电路的电阻值及电阻表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱
旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为 Ω。
答案 (1)如图所示 900 R1
(2)45 5 (3)0 35 000.0
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解析 (1)由题知当两表笔间接入15 kΩ 的电阻时，电流表示数为50 μA，由闭合电路欧姆定律有
I g
2 ＝
E
Rg＋r ＋Rx＋R0＋R ，代入数据解得R＝900 Ω，所以滑动变阻器选择R1。
(2)电阻表的内阻Rg'＝Rg＋r＋R0＋R＝15 kΩ，当电流为25 μA 时，有
I g
4 ＝
E
Rg
'＋Rx
' ，可得Rx'＝45 kΩ；当
电流为75 μA 时，有
3 I g
4 ＝
E
Rg
'＋Rx
″ ，可得Rx″＝5 kΩ。
(3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使电阻表指针指向0 kΩ 处。题图(c)中电阻箱读数为35 000.0 Ω。
3.(8 分)图甲为多用电表示意图。
(1)(2 分)用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量某电阻的阻值，发现指针偏转角太大。为了测量结果比较
准确，按以下步骤进行了实验：
①换用“×10”或“×1 k”中合适倍率的电阻挡；
②两表笔短接，通过调节 (选填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零；
③重新测量并读数，根据图乙刻度盘上的指针示数并结合所选的合适倍率，测得电阻是 Ω。
(2)(4 分)图丙为“×10”和“×100”两种倍率的电阻挡内部电路示意图。若已知电流表G 的内阻Rg＝18
Ω，则R1的阻值为 Ω；若已知电源电动势为1.5 V，结合图乙所示的中值电阻，可得电流表G 的
满偏电流Ig＝ mA。
(3)(2 分)当电流正向流经发光二极管时(从正极流入)，电阻较小，二极管正常发光。现用多用电表的电阻挡
测量发光二极管电阻，发现二极管发光，则可知红表笔连接的是二极管的 (选填“正极”或“负
极”)。
答案 (1)②T ③160 (2)2 1 (3)负极
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解析 (1)②指针偏转角太大，说明电阻太小，为了使指针指在中央刻线附近，应换用小倍率，即选
“×10”倍率，电阻表换挡后，需要重新进行欧姆调零，即调节欧姆调零旋钮“T”。
③根据电阻表的读数规律，换挡后，题图乙中指针指示的数字为16.0，乘以倍率10 后得到的测量值为160
Ω。
(2)题图丙中，开关S 闭合时，总电阻较小，流过电源的电流较大，得到电阻表的中值电阻较小，为较低倍
率的电阻挡，开关S 断开时则为较高倍率的电阻挡。开关S 闭合，相当于电流表量程扩大10 倍，干路电流
为10Ig，则流过R1的电流为9Ig，
则有9IgR1＝IgRg
解得R1＝2 Ω
当开关S 断开时，结合上述可知，倍率为“×100”挡，由题图乙可知中值电阻为1 500 Ω，
故电流表G 的满偏电流Ig＝E
R中
＝1 mA
(3)根据“红进黑出”、“正进负出”的规律，电流从黑表笔流出多用电表，流进二极管，二极管发光时电
流从正极流进，故黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极。
4.(14 分)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
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，电阻×100 Ω 挡。
(1)(2 分)图(a)中的A 端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)(2 分)关于R6的使用，下列说法正确的是 。
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.使用电阻挡时，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
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(3)(4 分)根据题给条件可得R1＋R2＝ Ω，R4＝ Ω。
(4)(6 分)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)
答案 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.45 mA 1.10 kΩ 2.90 V
解析 (1)当B 端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A 端流出，故A 端与黑色表
笔相连接。
(2)在使用多用电表之前，调整指针定位螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A 错误；使用
电阻挡时，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，选项B 正确；使用电流挡
时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C 错误。
(3)根据题给条件可知，当B 端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1 mA 的
电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，
Rg
R1＋R2
＝1−0.25
0.25
＝3
1，解得R1＋R2＝160 Ω。
当B 端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1 V 的电压挡，表
头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120 Ω，两端电压为0.12 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：
R4两端电压为0.88 V，则R4电阻为880 Ω。
(4)若此时B 端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程为2.5 mA，读数为1.45 mA。
若此时B 端是与“3”连接的，多用电表作为电阻表使用，读数为11×100 Ω＝1.10 kΩ。
若此时B 端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5 V，读数为2.90 V。
12
