【高考物理】2026高考導(dǎo)與練總復(fù)習(xí)物理一輪(基礎(chǔ)版)第十章第5講實驗用多用電表測量電學(xué)中的物理量含答案第5

講實驗:用多用電表測量電學(xué)中的物理量

一、實驗?zāi)康?/p>

1.了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。

2.會使用多用電表測電壓、電流及電阻。

3.會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。

指

針

定

歐

位

姆

螺

調(diào)

絲

零

選

旋

鈕

擇

開

關(guān)

二、實驗原理

根據(jù)閉合電路歐姆定律

(1)當(dāng)紅、黑表筆短接時，/g=小=。

HR+H~rT

(2)當(dāng)被測電阻反接在紅、黑表筆兩端時，/。

(3)當(dāng)/=?g時，中值電阻R中=&+尺+廠,此電阻等于多用電表的內(nèi)阻。

實驗原理圖

三、實驗器材

多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個。

四、實驗步驟

1.測量定值電阻的阻值

(1)機械調(diào)零:調(diào)整定位螺絲,使指針指向左端的零位置。

(2)根據(jù)被測電阻的估計阻值，選擇合適的擋位,把兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。

(3)將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)。

(4)改變選擇開關(guān)擋位時，需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。

(5)測量完畢，將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。

2.測量小燈泡的電壓和電流

3.測量二極管的正、反向電阻

4.探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件

判斷元件應(yīng)用擋位現(xiàn)象

電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)，說明無電源

電阻電阻擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同

二極管電阻擋正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大

正接、反接示數(shù)先很小，然后逐漸變大,最后指針指在無窮大

電容器電阻擋

處

五、數(shù)據(jù)處理

1.測電阻時，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。

2.測電流和電壓時,如果表盤最小刻度為1、0.1、0.01等，讀數(shù)時應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、

0.05等,讀數(shù)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可。

六、注意事項

1.表內(nèi)電源正極接黑表筆,負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入插孔，注意電流的實際方向應(yīng)為“紅入”“黑出”。

2.區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”。機械零點是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的指針定位螺絲;歐姆零點是表盤

刻度右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕。

3.電阻表讀數(shù)時注意乘相應(yīng)擋位的倍率。

4.使用多用電表時，手不能接觸表筆的金屬桿。

5.測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結(jié)果,甚至可能損壞電表。

6.測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。

7.使用完畢,選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池。

七、誤差分析

1.偶然誤差

(1)估讀時易帶來誤差。

(2)指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大。

2.系統(tǒng)誤差

(1)電池用舊后,電動勢會減小，內(nèi)阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換電池。

(2)測電流、電壓時，由于電表內(nèi)阻的影響,測得的電流、電壓均小于真實值。

考點一基礎(chǔ)性實驗

［例1］【多用電表的原理】(2024?云南昆明階段檢測)電流表Gi的量程為。?5mA，內(nèi)阻為290。。把它改裝成如圖所示的一個

多量程多用電表，電流和電壓的測量都各有兩個量程。當(dāng)開關(guān)S接到1或2位置時為電流擋,其中小量程為0?10mA,大量程為0?

100mAo

⑴對于此多用電表,當(dāng)開關(guān)S接到位置5時是擋。

(2)開關(guān)S接位置(選填“1”或"2”)時是小量程的電流擋，圖中電阻及=Qo

(3)已知圖中的電源E的電動勢為3V,短接A、B表筆進(jìn)行歐姆調(diào)零后，此電阻擋的內(nèi)阻為

現(xiàn)用該擋測一未知電阻的阻值，指針偏轉(zhuǎn)到電流表Gi滿偏刻度的|處，則該未知電阻的阻值為Q=

【答案】(1)電壓(2)2261(3)300200

【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S接位置5、6時，為電壓擋。

⑵當(dāng)開關(guān)S接到2位置時，并聯(lián)的電阻大,分流小，其電流表的量程小，因此開關(guān)S接位置2時是小量程的電流擋。設(shè)開關(guān)S接1

時的最大電流為/i,接2時的最大電流為",由題意可知，當(dāng)開關(guān)接到1時，有7g(r+&)=(/「/g)Ri,當(dāng)開關(guān)接到2時，有/gk(/2-1g)(Ri+&),

代入數(shù)據(jù)解得&=261Qo

(3)由上述分析可知,當(dāng)開關(guān)S接到位置3時，電路中的滿偏電流/m=10mA,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得Rrt=—=—JQ=300Q,

Im10x10

由指針偏轉(zhuǎn)到電流表G1滿偏刻度的2處可得解得尺\=200Qo

55R內(nèi)+R%

◎?題圖》,

掌握多用電表原理的兩點注意

⑴多用電表根據(jù)閉合電路歐姆定律得至U的Rx與電流I是一一對應(yīng)關(guān)系。

Rx-vK

(2)R+Rg+r為電阻表的內(nèi)阻。

［例2］【多用電表的使用】(2024?廣東模擬)小明同學(xué)練習(xí)使用多用電表測電阻。

⑴如圖甲所示，請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：

①旋動(選填"S”或"T”),使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。

②將K旋轉(zhuǎn)到電阻“x10”擋的位置。

③將紅、黑表筆短接，旋動(選填"S”或"T”),使指針對準(zhǔn)電阻擋的“0”刻線。

④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大。為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按

的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量。

A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“xlOO”的位置

B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“xl”的位置

C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接

D.將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表歐姆調(diào)零

(3)若電阻表內(nèi)用一個新電池(電動勢為1.5V,內(nèi)阻較小)，測得該電阻讀數(shù)為民然后更換其他品牌的新電池(電動勢為1.5V,內(nèi)阻

較大)，調(diào)零后測得該電阻讀數(shù)為R',則R(選填或“=")用。

【答案】(1)①S③T④BDC(2)19(3)=

【解析】(1)①電表使用前，先旋動機械調(diào)零旋鈕S使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。

③選擇電阻擋位后進(jìn)行歐姆調(diào)零，將紅、黑表筆短接，旋動T使指針對準(zhǔn)電阻擋的“0”刻線。

④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,即被測電阻阻值偏小，將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“xl”的位置，將兩表筆短接，旋

動T,對電表歐姆調(diào)零，然后將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，所以操作順序為BDC。

(2)讀數(shù)為19x1Q=19Q=

(3)由電阻表的結(jié)構(gòu)可知，電源的內(nèi)阻的變化，可以通過調(diào)零電阻的阻值變化來抵消，所以兩次的測量值是相等的。

考點二創(chuàng)新性實驗

［例3］【用多用電表檢測電路故障】如圖是某同學(xué)連接的實驗實物圖,A、B燈都不亮，他采用下列兩種方法進(jìn)行故障檢查。

(1)應(yīng)用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行檢查,選擇開關(guān)置于10V擋。該同學(xué)測試結(jié)果如表1所示,在測試°、6間直流電壓時，紅表筆

應(yīng)接觸(選填%”或*")。根據(jù)測試結(jié)果，可判定故障是。

A.燈A短路B.燈B短路

C.cd段斷路D.4段斷路

表1

測試點電壓示數(shù)

4、b有示數(shù)

b、c有示數(shù)

c、d無示數(shù)

d、f有示數(shù)

表2

測試點指針偏轉(zhuǎn)情況

c、d

d、e,--、

（2）將開關(guān)斷開，再選擇電阻擋測試，測量結(jié)果如表2所示,那么檢查出的故障是。（多選）

A.燈A斷路B.燈B短路

C.燈A、B都斷路D.d、e間導(dǎo)線斷路

【答案】（l）aD(2)BD

【解析】（1）應(yīng)用多用電表判斷電路故障，首先要正確使用多用電表,對多用電表而言，電流應(yīng)從紅表筆流入該表內(nèi)，由題圖能看出

a點接電源正極，電勢高于b點電勢，所以紅表筆應(yīng)接觸a?由題表1可知,°、6間,6、c間,d、/間均有示數(shù),c、d間無示數(shù)，說明d、

f之外路段無斷路，且d、/間有電阻，而燈不亮，則d、/間有斷路，故C錯誤,D正確;若燈A或燈B短路，不會造成A、B燈都不亮,

故A、B錯誤。

（2）由題表2可知,c、4間有一定的電阻但不是很大，燈A既不短路也不斷路，故A、C錯誤;d、e間存在很大電阻，表明d、e間導(dǎo)

線斷路，故D正確;e、/間電阻為零，則燈B短路，故B正確。

［例4］【測量元件的電阻】（2024?重慶沙坪壩三模）某興趣小組用多用電表測量一個二極管的正向電阻，分別利用“xlO”擋和“xlOO

擋進(jìn)行正確操作，發(fā)現(xiàn)測得的阻值有很大差距。分析原因時，有同學(xué)提出，可能因為多用電表不同擋位的兩個倍率所用電源電動勢

不同而造成二極管的正向電阻不同，為分析具體原因，該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實驗。

⑴先將多用電表調(diào)到“X100”擋,紅表筆和黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零;再把多用電表、電流表（量程為0?500〃A,內(nèi)阻約為300。）、

電阻箱（阻值范圍為。?9999。）和開關(guān)串聯(lián)成閉合回路，并將電阻箱的阻值調(diào)到最大,如圖甲所示。其中多用電表的紅表筆應(yīng)該

接電流表的

（選填“正”或"負(fù)”）極o

（2）閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，該多用電表的表盤指針和電流表指針位置如圖乙所示，電阻表中央刻度示數(shù)為15,可知多用電表

內(nèi)部電源的電動勢為V（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）;再換用“x10”擋,重復(fù)上述操作，測得內(nèi)部電源電動勢與“x100”擋相

同。

乙

（3）該型號二極管的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖丙和多用電表測電阻時，內(nèi)部電路可知,用不同倍率擋位測得二極管阻值的

不同并非電表內(nèi)部電動勢不同,而是不同倍率擋位的不同,由圖丙可知,“xlO”擋測得的二極管正向電阻阻值為

C（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

【答案】⑴負(fù)（2）1.47

（3）內(nèi)阻220（215?225均正確）

【解析】（1）多用電表測電阻時，電流從黑表筆流出，流入電流表的正極，再從電流表負(fù)極流出，流進(jìn)多用電表紅表筆,故多用電表紅

表筆應(yīng)該接電流表的負(fù)極。

（2）電流表讀數(shù)為420〃A,電流表內(nèi)阻和電阻箱阻值之和可由電阻表示數(shù)得出，為2000。，中值電阻1500。，故電動勢E=4201HAx3

500Q=1.47Vo

（3）當(dāng)用多用電表的電阻“x10”擋和“x100”擋測量二極管的正向電阻時，多用電表可視為電動勢E=1.47V,內(nèi)阻分別為n=150Q和

r2=l500Q的等效電源,故不同倍率的擋位內(nèi)阻不同，在伏安特性曲線坐標(biāo)圖中作函數(shù)150/=1.47-Z7圖線，如圖所示，兩圖線交點

為（0.88V,4.0mA）,可算出二極管此時的正向電阻約為《冷Q=220。。

［例5］【多用電表探測“電學(xué)黑箱”】（2024?安徽合肥一模）如圖甲,A、B、C和D、E、F分別是電學(xué)黑箱I、II的接線柱?，F(xiàn)用

多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。每個黑箱內(nèi)的元件不超過2個，每兩個接線柱之間最多只能接1個元件，且元件的種類只限于

定值電阻、干電池和二極管（非理想）。實驗操作如下：

黑箱I黑箱U

甲

乙

⑴如圖乙,在使用多用電表之前，發(fā)現(xiàn)指針未指左側(cè)“0”刻度線，應(yīng)先調(diào)節(jié)(選填"a”“b”或"c”)。

(2)探索黑箱I。將選擇開關(guān)撥至“直流電壓10V”擋，對A、B、C任意兩個接線柱測量，將發(fā)生正向偏轉(zhuǎn)時對應(yīng)的接法和數(shù)值記

錄在表中，紅表筆接A、黑表筆接C時，電表指針如圖丙中P位置所示,將讀數(shù)填入表1空白處。

表1

紅表筆接AAB

黑表筆接CBC

電壓表示數(shù)/V1.51.5

(3)探索黑箱H。先用“直流電壓10V”擋對D、E、F任意兩接線柱正向、反向測量，發(fā)現(xiàn)均無偏轉(zhuǎn)。再用電阻擋進(jìn)行測量，將連

接情況和數(shù)據(jù)填入下表。選擇開關(guān)旋至電阻”100”擋，紅表筆接D、黑表筆接及表盤指針如圖丙中。位置所示，讀出阻值填入表

2①處。若最后一組數(shù)據(jù)漏記，請推出并填入表2②處。

表2

紅表筆接黑表筆接測得的電阻/o

DE?_______

DF1.0k

EDoo

EF00

FD1.0k

FE②_______

(4)將探明的電路結(jié)構(gòu)畫在虛線框中。

i]「二熏正

iA：i°

I「2;

i°ciiOF

【答案】(l)a(2)3.2(3)9001.9k

(4)圖見解析

【解析】(1)如題圖乙,在使用多用電表之前，發(fā)現(xiàn)指針未指左側(cè)“0”刻度線，應(yīng)機械調(diào)零，故應(yīng)先調(diào)節(jié)a。

(2)電壓表示數(shù)為。=3.2V。

(3)紅表筆接D、黑表筆接E,ED間的阻值為&D=9X100￡1=900。。紅表筆接F,黑表筆接E,EF間的阻值為&F=RED+RDF=0.9kQ+1.0

k￡l=1.9kQo

(4)紅表筆接A,AB間的電壓為1.5V,則AB間接入干電池，干電池正極與A相連，同理可得,BC間接入干電池，干電池正極與B相

連，黑箱I內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示。不管是紅黑表筆正接還是反接,DF間的電阻都為1.0k。,可知DF間接入定值電阻。紅表筆接

D,黑表筆接E,DE間阻值較小，紅表筆接E,黑表筆接D,DE間阻值無窮大，可知DE間接入二極管，且二極管的正極與E相連，黑箱

II內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。

判斷黑箱內(nèi)元件的基本思路

（用電壓擋測量待測元件兩端電用

0?聲?內(nèi)含電源

—I*

「（用電阻擋測量待測元件兩端薪）~

R-H）R-8R=C儂值）

（反向右=0?再［反向*T8?再用反向；=C?

［是?是U［是

短路可能是開路可能是定值電阻

二極管二極管

⑴首先用多用電表電壓擋探測黑箱是否有電源。

（2）如果有電源，則用多用電表的電壓擋探測黑箱外任意兩接點間電壓，根據(jù)電壓關(guān)系判定黑箱內(nèi)電源的位置及各接點間電阻關(guān)

系,從而分析出黑

箱內(nèi)各元件的連接情況。

（3）如果沒有電源，則直接用多用電表的電阻擋測量任意兩點間的電阻值，根據(jù)所測量的電阻值，分析黑箱內(nèi)各元件的連接情況。

□課時作業(yè)（滿分:40分）

1.（12分）用如圖所示的多用電表測量定值電阻。

（1）如圖為一正在測量中的多用電表表盤；

①如果是用直流250mA擋測量電流，則讀數(shù)為mA;

②如果是用直流5V擋測量電壓，則讀數(shù)為_V。

（2）若待測電阻的阻值約為20Q,測量步驟如下：

①調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針對準(zhǔn)（選填“直流電流電壓”或“電阻”）的“0”刻線；

②將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋的（選填“*1”“'10”或“、100”）的位置；

③將紅、黑表筆插入插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)電阻的（選填“0刻線”或“oo刻線”）;

④將兩表筆分別與待測電阻相接，讀取數(shù)據(jù)。

（3）測量后需要繼續(xù)測量一個阻值大約是2kQ的電阻。在紅黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請從下列選項中挑出必要的步驟，并

按的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量。

A.調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使多用電表指針對準(zhǔn)“0”刻線

B.將紅黑表筆接觸

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“xlk”位置

D.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“x100”位置

E.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)電阻的“0”刻線

（4）某同學(xué)通過測量找到發(fā)光二極管的負(fù)極,首先將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的“xl”擋，經(jīng)過歐姆調(diào)零之后，他把紅表筆接

在二極管的短管腳上，把黑表筆接在二極管的長管腳上，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光;然后他將兩表筆的位置互換，發(fā)現(xiàn)二極管

不發(fā)光。這說明（選填“長管腳”或“短管腳”）所連接的是二極管的負(fù)極。

【答案】⑴①180②3.60（2）①直流電流電壓

②xl③0刻線（3）DBE（4）短管腳

【解析】（1）若是用直流250mA擋測量電流，則最小分度值為5mA,則讀數(shù)為180mA。如果是用直流5V擋測量電壓,則最小

分度值為0.1V,則讀數(shù)為3.60Vo

（2）若待測電阻的阻值約為20。，則先調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針對準(zhǔn)直流電流電壓的“0”刻線。再根據(jù)電阻表測電阻時

指針盡可能接近“中值”的原則，將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋“xl”的位置。然后將紅、黑表筆插入插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)

歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)電阻的“0刻線”。最后將兩表筆分別與待測電阻相接，讀取數(shù)據(jù)。

（3）測量后需要繼續(xù)測量一個阻值大約是2ko的電阻，則不需要重新機械調(diào)零。先把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“xioo”位置,然后將紅黑表

筆接觸，最后調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)電阻的“0”刻線。故選DBE。

（4）將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的“xl”擋，經(jīng)過歐姆調(diào)零之后，他把紅表筆接在二極管的短管腳上，把黑表筆接在二極管的

長管腳上，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光，說明此時二極管通入了正向電流，即紅表筆接在二極管的負(fù)極，所以短管腳所連接的是

二極管的負(fù)極。

2.（10分）（2024?湖南長沙二模）某實驗小組使用某個多用電表測量電學(xué)中的物理量，并探究電阻表的原理。

⑴某次測量時，多用電表表盤指針指在如圖甲所示的位置，下列說法錯誤的是o

A.若該讀數(shù)是選用電阻擋“x100”倍率得到的，應(yīng)該更換為“x10”倍率，歐姆調(diào)零后再次進(jìn)行測量

B.多用電表的電阻擋是靠內(nèi)部電源提供電流的,若選用“xio”倍率測量電阻，則電阻表內(nèi)阻約為200

C.測直流電流時，應(yīng)讓紅表筆接外電路的正極，黑表筆接外電路的負(fù)極

D.測二極管正向電阻時，應(yīng)讓紅表筆接二極管的負(fù)極，黑表筆接二極管的正極

⑵

該小組進(jìn)一步探究電阻表的原理，設(shè)計了如圖乙所示的電路，通過調(diào)節(jié)開關(guān)S,可使電阻表具有“xl”和“xlO”的兩種倍率，可用器材

如下：

A.干電池（電動勢￡=1.5V,內(nèi)阻不計）；

B.電流表G（滿偏電流Ig=lmA,內(nèi)阻4=90Q）;

C.定值電阻Ro（阻值為5.0Q）;

D.滑動變阻器R（最大阻值為150Q）;

E.定值電阻&（阻值為1.0。）、心未知；

F.開關(guān)一個，紅、黑表筆各一支，導(dǎo)線若干。

虛線框內(nèi)是雙量程電流表,已知當(dāng)S接。時，對應(yīng)電流表量程是。?0.1A;

①定值電阻凡=￡1；

②當(dāng)開關(guān)S撥向（選填“?！被?6”）時，電阻表的倍率是“xlO”,歐姆調(diào)零后,電阻表內(nèi)阻為Q。

③使用一段時間后電池老化，電動勢下降到1.4V、內(nèi)阻增大到4但仍可調(diào)零，正確操作后，測量另一個定值電阻,電阻表讀數(shù)為

150。,則這個電阻的阻值應(yīng)為Q0

【答案】（1）B（2）@9②b150③140

【解析】（1）多用電表指針偏轉(zhuǎn)較大，說明待測電阻較小，若該讀數(shù)是選用電阻擋“xlOO”倍率得到的，應(yīng)該更換為“xlO”倍率，歐姆

調(diào)零后再次進(jìn)行測量，故A說法正確;多用電表作電阻表使用時，是靠內(nèi)部電源提供電流,中值刻度對應(yīng)的電阻等于這個倍率下電

阻表的內(nèi)阻，若選用的是“xlO”的倍率測電阻，則電阻表內(nèi)阻約為R=15xlOO=150。，故B說法錯誤;測直流電流時，應(yīng)該讓電流從紅

表筆流入,從黑表筆流出，以保證表盤指針能夠正偏，故應(yīng)讓紅表筆接外電路的正極,黑表筆接外電路負(fù)極，故C說法正確;作為電阻

表使用時，多用電表內(nèi)部電源正極與黑表筆相連，為保證電流從紅表筆流入，從黑表筆流出,應(yīng)讓紅表筆接二極管的負(fù)極，黑表筆接

二極管的正極，故D說法正確。

⑵當(dāng)S接。時，對應(yīng)電流表量程是0~0.1A,則有7g（R3+Rg）=（7i-心述2,其中A=0.1A,解得尺3=9。，則電阻表內(nèi)阻為/?flrt=-=15當(dāng)

S接6時，對應(yīng)電流表最大量程為/2=心+3-=

R2+R3

10mA=0.01A,則電阻表內(nèi)阻為此內(nèi)衛(wèi)=150C,故當(dāng)開關(guān)S接6時，電阻表的倍率是“X10”,歐姆調(diào)零后,電阻表內(nèi)阻為150Qo電動

勢下降到1.4V,調(diào)零后，電阻表內(nèi)阻為&一q=140。,電阻表讀數(shù)為150。,對應(yīng)的電流為/=—^―=―-—懈得我其=1400。

，2勺內(nèi)+RR/,內(nèi)+R真

3.（12分）在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V0.3A”。合上開關(guān)S后,無論怎樣移動滑片,A、

B燈都不亮。

⑴用多用電表的直流電壓擋檢查故障:

①選擇開關(guān)置于下列量程的擋較為合適;（用字母序號表示）

A.2.5VB.10VC.50VD.250V

②測得c、d間電壓約為5.8V,e、/間電壓為0,則故障是

A.A燈絲斷開B.B燈絲斷開

C.d、e間連線斷開D.B燈短路

（2）接著用電阻表的“x1”擋測電阻，電阻表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”，

①測試前，一定要將電路中的開關(guān)S;

②測c、d間和e、/間電阻時，某次測量結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為C,此時測量的是間電阻，根據(jù)小燈泡的規(guī)格計

算出的電阻為。，它不等于測量值，原因是o

【答案】（1）①B②A（2）①斷開②6e,f12.7溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻（或測量出

的電阻是常溫下燈絲的電阻）

【解析】（1）①因為電源的電動勢大約為6V,要使電壓擋選擇的量程安全以及準(zhǔn)確，選擇開關(guān)應(yīng)置于10V擋,B正確。

②測得c、d間電壓約為5.8V,接近電源電動勢,e、/間電壓為0,可知燈泡A斷路,A正確。

（2）①用電阻表測量電阻時，開關(guān)應(yīng)斷開，使得待測電阻與電源不相連。

②電阻表的讀數(shù)為6x1。=6。,因為c、d間斷路，可知測量的是e、/間的電阻。根據(jù)R=稱得，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為氏=含

Q=12.7Q?它不等于測量值，原因是溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻（或測量出的電阻是常溫下燈絲

的電阻）。

4.（12分）如圖所示的黑箱,箱內(nèi)有一節(jié)干電池、一個電阻、一個晶體二極管和一個電容器,箱外有4個接線柱，分別標(biāo)為1、2、3、

4,相鄰兩個序號間只有一個元件。

⑴若用多用電表確定干電池的位置，應(yīng)使用多用電表的（選填下述擋位的序號）進(jìn)行試測。

A.直流2.5V擋

B.直流2.5A擋

C.電阻擋

（2）試測后，用直流1.5V電壓擋進(jìn)一步測量,測量結(jié)果記錄如下:

紅表筆位置111

黑表筆位置234

示數(shù)1.5V00

確定干電池位置后，去掉干電池，應(yīng)用多用電表的擋進(jìn)行測量，結(jié)果如下:

紅表筆

111234

位置

黑表筆

234111

位置

先有電阻，

電阻電阻電阻電阻電阻電阻

然后變?yōu)?/p>

情況很大很大很大較小很小

很大

（3）根據(jù)以上結(jié)果在虛線框內(nèi)畫出電路圖。

【答案】（1）A（2）電阻（3）圖見解析

【解析】（1）已知電路中有一節(jié)干電池，應(yīng)用直流電壓擋試測。故選A。

（2）為避免試觸時電壓表反接損壞電表，應(yīng)采用較大量程試測。確定好電源的正負(fù)極位置后，可以利用1.5V擋測量。1、2之間直

接測量為1.5V,說明電壓表測量值為電源電動勢，去掉電源后，應(yīng)用電阻擋檢測電路。

⑶紅表筆接在多用電表內(nèi)部電源負(fù)極，紅表筆接1,黑表筆接2、3、4顯示電阻很大，說明二極管處于反接狀態(tài)，黑表筆接1,紅表筆

接4顯示電阻很小，說明二極管處于1、4之間，且處于導(dǎo)通狀態(tài);而紅表筆接3、黑表筆接1顯示電阻較小，說明3、4間有電阻存

在;由于電容器的充電和放電,導(dǎo)致紅表筆接2、黑表筆接1時先有電阻，然后變?yōu)楹艽?說明在2、3間有電容器。虛線框內(nèi)電路

圖如圖所示。

二I

.LT

5.（14分）（2024?廣西桂林一模）課外學(xué)習(xí)小組選擇圖甲所示的發(fā)光二極管用作電源指示燈，進(jìn)行了如下實驗。

甲乙

（1）為了判斷二極管的正負(fù)極，選擇多用電表的同一電阻擋進(jìn)行測量，測量結(jié)果如圖乙所示,可知二極管的（選填力”或"6”）

端為正極。

（2）為研究二極管的特性，利用數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）和電源（電壓可調(diào)節(jié)）測得二極管兩端的正向電壓。和通過二極管電流I的多

組數(shù)據(jù)，并在方格紙上描出了相關(guān)數(shù)據(jù)點，請在圖丙中作出I-U圖線。

丙

⑶根據(jù)I-U圖線,二極管導(dǎo)通時，其正向電阻隨兩端電壓增大而（選填“增大”或“減小”）。

（4）根據(jù)資料信息，該類型二極管正常工作電流約為20mA。將該二極管與一個定值電阻串聯(lián)作為6.0V電源的指示燈，現(xiàn)有三種

阻值的定值電阻:①100。，②200。，③300。，應(yīng)選用

（填寫相應(yīng)的序號）。

（5）選擇⑷中合適的電阻與該二極管串聯(lián)連接在6.0V電源兩端時，該二極管消耗的功率約為W（結(jié)果保留2位有效數(shù)

字）。

【答案】（1>⑵見解析圖甲（3）減?。?）②

（5）0.040

【解析】（1）按照“紅人黑出”以及電阻表的讀數(shù)可知二極管從a到b是導(dǎo)通狀態(tài)，所以a為二極管的正極。

（2）根據(jù)圖上坐標(biāo)點可畫出圖像如圖甲所示。

//mA

(3)根據(jù)/-U圖線,圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，所以二極管導(dǎo)通時，其正向電阻隨兩端電壓增大而減小。

(4)該類型二極管正常工作電流約為20mAo二極管的電壓為2.16V,則二極管的電阻為R=-=216.Q=108。，將該二極管與一

I20X10J

個定值電阻串聯(lián)作為6.0V電源的指示燈，有E=

/(R+RJ解得凡=192。，所以應(yīng)該選200Q的定值電阻，即選②。

⑸根據(jù)U=ETr,得/=(--—)A,畫出圖像如圖乙所示，

乙

由圖乙可知二極管工作時/=18.9mA,電壓U=2.13V,由尸得P=0.040W。第6講實驗:測定電源的電動勢和內(nèi)阻

［方案一］伏安法

一、實驗原理及電路設(shè)計

1.原理:閉合電路歐姆定律E=U+Ir.

利用測得的U、/值，根據(jù)9：^二計算出電動勢、內(nèi)阻。

2.電路圖(圖甲)與實物圖(圖乙)。

二、實驗操作

1.選量程、連線路:按原理圖連接電路，注意電壓表、電流表的量程和正、負(fù)接線柱。

2.滑動變阻器滑片移到阻值最大一端。

3.測量:閉合開關(guān)，改變滑動變阻器阻值,測多組U、/值。

4.求解:利用公式法或圖像法求￡、八

三、注意事項

1.為了使路端電壓變化明顯,可使用內(nèi)阻較大的舊電池。

2.電流不要過大,應(yīng)小于0.5A,讀數(shù)要快。

3.要測出不少于6組的(/,S數(shù)據(jù)，變化范圍要大些。

4.若圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)詈|確定。

四、數(shù)據(jù)處理

方法一:列方程組求解電動勢和內(nèi)阻的大小。

：pi=E-\r

'([/4=E-I4r

2U2=E-I2r

[4=E-I5r

根據(jù)以上兩組方程分別求出E、r,再取其平均值作為電源的電動勢E和內(nèi)阻廠。

方法二:用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示。

°4I

1.圖線的縱截距為電動勢及

2.圖線的斜率的絕對值表示內(nèi)阻片|爭。

五、誤差分析

1.偶然誤差:主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖像時描點不準(zhǔn)確。

2.系統(tǒng)誤差:若采用圖甲電路，由于電壓表的分流作用造成誤差，電壓值越大，電壓表的分流越多，對應(yīng)的/真與/測的差值越大。其

UT圖像如圖丙所示。結(jié)論:E測真,測真。

若采用圖乙電路，由于電流表的分壓作用造成誤差，電流值越大，電流表的分壓越多，對應(yīng)的。真與U測的差值越大。其0/圖像如

圖丁所不。結(jié)論:E測=E真/測＞r真。

[方案二]安阻法

一、實驗原理及電路設(shè)計

1.原理:如圖所示用一個電流表和一個電阻箱組合測量,E=/(R+r)。

2.電路設(shè)計

二、數(shù)據(jù)處理

1.公式法:E=/i（Ri+r）,E=/2（R2+r）,由此可求出E和廠。

2.圖像法:由E=/（R+r）變形得;=":氏則;R圖像是一條如圖所示的直線，直線在縱軸的截距為仇斜率為匕則有E=%4

IEEIKK.

:/

oR

三、誤差分析

由于電流表的分壓，測量結(jié)果:E測=￡真,r測,廠真。

［方案三］伏阻法

一、實驗原理及電路設(shè)計

1.原理:如圖所示，用一個電壓表和一個電阻箱組合測量無=。+%。

2.電路設(shè)計

S

二、數(shù)據(jù)處理

1.公式法:斤。1+94二。2+衿，由此可求出石和不。

RlR2

2.圖像法:由氏U+夕變形得標(biāo)在冷,可見『J圖像為一條直線，如圖所示，直線的斜率上三縱軸截距片。由此解得E=；，K。

RUEERUREEbb

匕

三、誤差分析

由于電壓表的分流，測量結(jié)果:E測＜E真/測＜:■真。

考點一基礎(chǔ)性實驗

［例1］【實驗原理和操作】（2024?甘肅卷,12）精確測量干電池電動勢和內(nèi)阻需要考慮電表內(nèi)阻的影響?？捎闷鞑挠?電壓表（量

程1.5V,內(nèi)阻約為1.5k。）、電流表（量程0.6A）、滑動變阻器、開關(guān)、干電池和導(dǎo)線若干。某小組開展了以下實驗。

⑴考慮電流表內(nèi)阻影響。

①用圖1所示電路測量電流表的內(nèi)阻。從圖2電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內(nèi)阻RA=

。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

,_____4-

電池

圖1

圖2

②用圖3所示電路測量干電池電動勢和內(nèi)阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻分別用U、/、廠和RA表示,

則干電池電動勢E=U+(用I、廠和RA表示)。

圖3

③調(diào)節(jié)滑動變阻器測得多組電表讀數(shù),作出圖4所示的U-I圖像。則待測干電池電動勢E=V(結(jié)果保留3位有效數(shù)字),

內(nèi)阻r=。(結(jié)果保留1位小數(shù))。

⑵考慮電壓表內(nèi)阻影響。

該小組也嘗試用圖5所示電路測量電壓表內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)實驗無法完成。原因是(單選，填正確答案標(biāo)號)。

A.電路設(shè)計會損壞儀器

B.滑動變阻器接法錯誤

C.電壓太大無法讀數(shù)

D.電流太小無法讀數(shù)

【答案】(1)@1.0②S+RA)③L401.0(2)D

【解析】⑴①由題圖2可知,電壓表讀數(shù)為U=0.60V,電流表讀數(shù)為/=0.58A,根據(jù)歐姆定律可得電流表內(nèi)阻為Q-1.0

I0.58

Qo

②由閉合電路歐姆定律可知，干電池電動勢的表達(dá)式為E=C/+/(r+7?A)o

③根據(jù)E=U+/&+RA)可得U=-0+AA)/+E,根據(jù)題圖4可知,縱截距Z?=E=1.40V,圖線斜率的絕對值|川=廠+/^=坨*Q=2.0Q,所以

0.20-0

待測干電池電動勢為E=1.40V,干電池內(nèi)阻為r=1.0Q=

(2)由于將電壓表串聯(lián)接在電路中，電壓表內(nèi)阻很大,電路中電流太小無法讀數(shù)。故選D。

［例2］【數(shù)據(jù)處理及誤差分析】(2022.福建卷,12)在測量某電源電動勢和內(nèi)阻時,因為電壓表和電流表的影響，不論使用何種接

法，都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差,某實驗興趣小組設(shè)計了如圖甲實驗電路進(jìn)行測量。已知Ro=2Qo

⑴按照圖甲所示的電路圖，將圖乙中的器材實物連線補充完整。

甲

乙

⑵實驗操作步驟如下：

①將滑動變阻器滑到最左端位置；

②接法I:單刀雙擲開關(guān)S與1接通，閉合開關(guān)So,調(diào)節(jié)滑動變阻器凡記錄下若干組數(shù)據(jù)C/1-/1的值，斷開開關(guān)So；

③將滑動變阻器滑到最左端位置；

④接法II:單刀雙擲開關(guān)S與2閉合，閉合開關(guān)So,調(diào)節(jié)滑動變阻器凡記錄下若干組數(shù)據(jù)U2T2的值，斷開開關(guān)So；

⑤分別作出兩種情況所對應(yīng)的Ui-/i和U2-/2圖像。

(3)單刀雙擲開關(guān)接1時,某次讀取電表數(shù)據(jù)時，電壓表指針如圖丙所示，此時5=V。

(4)根據(jù)測得數(shù)據(jù)，作出Ulf和U2T2圖像如圖丁所示，根據(jù)圖線求得電源電動勢E=V,內(nèi)阻片Qo(結(jié)果均保留2

位小數(shù))

(5)由圖丁可知(選填“接法I”或“接法n”)測得的電源內(nèi)阻更接近真實值。

⑹綜合考慮，若只能選擇一種接法,應(yīng)選擇(選填“接法I”或“接法n”)測量更合適。

【答案】(1)圖見解析(3)1.30(4)1.802.50

(5)接法II(6)接法II

【解析】(1)根據(jù)題圖甲所示的電路圖,實物連接如圖所示。

(3)量程為3V的電壓表分度值為0.1V,需要估讀到分度值的下一位，由題圖丙可知電壓表讀數(shù)為t/i=1.30Vo

(4)當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時，相對于電源，電流表內(nèi)接，電流表示數(shù)為零時，電壓表測量準(zhǔn)確，故電動勢為圖線的縱軸截距，則

E=L80V;當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接2時，相對于電源，電流表外接，電壓表示數(shù)為零時，電流表測量準(zhǔn)確，由U2-l2圖像可知此時電路中電

流為0.40A,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知/=上,解得內(nèi)阻為r