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第56 练 实验十三：用多用电表测量电学中的物理量
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”)。
(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。
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
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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。
(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。
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。
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(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”)。
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。
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(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
(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)
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答案精析
1.(1)×1 k 负极 (2)a d 45.0
(3)非线性 2.0~2.5
2.(1)如图所示 900 R1
(2)45 5 (3)0 35 000.0
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.(1)②T ③160 (2)2 1 (3)负极
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。
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4.(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。
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