《全品選考復習方案》2026版《全品高考》選考復習方案物理04實驗十一用多用電表測量電學中的物理量【答案】附錄二答案實驗十一用多用電表測量電學中的物理量【教材原型實驗】二、2.直流電壓高直流電流紅實驗十一用多用電表測量電學中的物理量例1(1)①1.60×104②C(2)①A②B③接c偏大[解析](1)①選擇“×1k”擋,指針在表盤的位置為16,此時的阻值為1.60×104Ω;②指針偏轉過大,說明擋位太大,應將選擇開關旋至“×100”擋,重新歐姆調零后,測量、讀數(shù).(2)①為了有較大的電壓測量范圍,滑動變阻器應選用分壓式接法,導線Q端應接a;②電源電動勢為3V,電阻約1000Ω,可知電流約為I=ER=3mA,故選B;③由圖可知電流表變化較明顯,為減小實驗誤差,應采用電流表內接法,P點應選擇接c,此時由于電壓表測量值偏大,則電阻的測量值偏大例2歐姆調零短管腳[解析]在測量電阻時,選擇擋位后首先要進行歐姆調零;二極管發(fā)光時處于正向導通狀態(tài),黑表筆所接的長管腳為二極管的正極,故短管腳為負極.例3(1)紅C(2)2.10(3)2.940.37[解析](1)b與電源正極相連,電勢較高,應將紅表筆始終接觸b位置.試觸a、f、g時,多用電表均有示數(shù),試觸c、d、e時多用電表均無示數(shù),說明接線柱e、f間斷路,故選C.(2)據(jù)圖甲知,電壓表量程選擇的是0~3V,分度值為0.1V,故電壓表的示數(shù)為2.10V.(3)由歐姆定律可推知U=IR,I=ER+R0+r,聯(lián)立可得1U=r+R0E·1R+1E,結合題中圖像可知r+R0E=0.705-0.3400.20A-1,1E=0例4(1)如圖所示(2)③1aak1[解析](1)A、B與B、A間電阻相同,說明A、B間是定值電阻,在測量B、C之間電阻時,黑表筆接B時電阻很小,接C時電阻很大,說明B、C之間有二極管,而且B接二極管的正極,A、C間電阻很大,說明此時定值電阻與二極管串聯(lián)接入電路.(2)將e、f按照正確方式與A、B相連時,設電源電動勢為E,則U1=ER+R0R0,即1U1=1ER0R+1E,則a=1E,k1=1ER0;將e、f按照正確方式與A、C相連,此時A、C之間的電壓表測的是二極管和定值電阻的總電壓,設二極管正向電阻為RD,則由題意得U2=ER+R0+RDR0+RD,1U2=1ER0+RDR實驗十一用多用電表測量電學中的物理量1.(1)①歐姆調零②×100③2600(2)①11.0蓄電池②小燈泡[解析](1)用多用電表電阻擋測電阻時,每次選擇擋位后,都要進行歐姆調零;測量時發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏角很小,要增大偏轉角,就是要減小讀數(shù),則需要增大擋位,故選“×100”擋后重新調零;電壓表的內電阻為RV=26×100Ω=2600Ω.(2)電壓表讀數(shù)為11.0V,由于電壓表有讀數(shù),說明與電源形成了回路,故蓄電池正常;當開關閉合后,紅表筆接b,黑表筆接c,電壓表有讀數(shù),說明電路接通了,說明保險絲、電源和開關無故障,所以發(fā)生故障的器件只能是小燈泡.2.(1)1.20(2)B(3)14系統(tǒng)誤差[解析](1)選擇開關打到直流2.5V擋,由題圖所示表盤可知,其分度值為0.05V,讀數(shù)為1.20V.(2)測量一未知電阻的大小,應先用中等倍率的某個電阻擋位試測,然后根據(jù)讀數(shù)的大小選擇合適的擋位再測,測量同一電阻,換用不同倍率,應重新“歐姆調零”,故B正確,A、C錯誤.(3)電源電動勢為1.5V時,電阻表內阻R內=EIg=1.5VIg,電源電動勢為1.4V時,電阻表內阻R內'=E'Ig=1.4VIg,刻度上標的電阻值為15Ω,由閉合電路歐姆定律得I=1.5VR3.(1)CAB負極、正極×1001.6(2)R1a(3)UR0U1[解析](1)利用多用電表粗測待測電壓表的內阻時,首先應選擇歐姆擋,即將多用電表選擇開關置于歐姆擋“×10”位置,接著將紅、黑表筆短接,再進行歐姆調零,即調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針指向零歐姆,故操作順序為CAB.由多用電表使用時電流“紅進黑出”的規(guī)則可知,多用電表內電源正極與黑表筆相連,故應將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的負極、正極相連.讀數(shù)時歐姆表的指針位置如圖甲中虛線Ⅰ所示,指針偏轉角度較小,說明倍率選擇過小,為了減少測量誤差,應將選擇開關旋轉到歐姆擋倍率較大處,而根據(jù)指針所指數(shù)據(jù)可知內阻粗測值約為150×10Ω=1.5×103Ω,為使指針指在表盤刻度中間位置附近,選擇“×1k”倍率又過大,應選擇歐姆擋“×100”的位置.測量得到指針位置如圖甲中實線Ⅱ所示,則粗測得到的該電壓表內阻為R=16.0×100Ω=1.6kΩ.(2)由電路圖可知,滑動變阻器采用的是分壓式接法,為了方便調節(jié),應選最大阻值較小的滑動變阻器即R1.為保護電路,測量電路部分電壓應從零開始慢慢增大,所以閉合開關S前,滑動變阻器的滑片應置于a端.(3)通過待測電壓表的電流與通過定值電阻的電流相同,為I=U1-UR0,根據(jù)歐姆定律得待測電壓表內阻為RV=(4)測量得到U1=4.20V,U=2.78V,代入待測電壓表內阻的表達式RV=UR0U1-U,可得待測電壓表內阻R4.(1)電壓1(2)×100(3)①黑②100∶1[解析](1)由多用電表原理可知,選擇開關S旋到位置6時,電表用來測量電壓,當S旋到位置1時,多用電表測電流時量程較大.(2)多用電表測量某電學元件的電阻時,多用電表指針偏轉很小,說明電阻較大,則需將選擇開關旋到“×100”位置.(3)①紅表筆接外部電源的正極,接內部電源的負極,可知,在乙圖中左側表筆是黑表筆.②根據(jù)并聯(lián)分流原理可知,將R0與電流計并聯(lián),當電流計滿偏時,流過R0的電流為I1=RgR0Ig=99Ig,則電路中電流擴大為原來的100倍,由歐姆定律可知,電阻變成原來的1100,則用圖乙和圖丙分別測量兩個電阻,兩表指針位置相同,則兩電阻的阻值大小之比R乙∶R丙5.(1)AC(2)①22.0②190③150(3)BAD(4)AC(5)×1k[解析](1)當S接觸點2時,內部接電源,則多用電表處于測量電阻的擋位,因黑表筆接內部電源的正極,則接線柱B接的是黑表筆,選項B錯誤,C正確;當S接觸點1時,電阻與表頭并聯(lián),則多用電表處于測量電流的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆,選項A正確;當S接觸點3時,表頭與電阻串聯(lián),則多用電表處于測量電壓的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆,選項D錯誤.(2)①若所選擋位為直流50mA擋,則示數(shù)為22.0mA;②若所選擋位為電阻“×10”擋,則示數(shù)為19×10Ω=190Ω;③若所選擋位為電阻“×10”擋,則電阻表表頭內阻等于中值電阻,即為15×10Ω=150Ω.(3)用表盤為題圖乙所示的多用電表正確測量了一個約15Ω的電阻后,需要繼續(xù)測量一個阻值約2kΩ的電阻,則必須要換成“×100”擋,然后兩表筆短接歐姆調零,其正確步驟是BAD.(4)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知I=ERx+R內,則1I=1ERx+R(5)由閉合電路的歐姆定律Ig=ER內,即100×10-6A=1.5VR內,解得R內=15kΩ,實驗十一用多用電表測量電學中的物理量一、實驗目的1.了解多用電表的構造和工作原理.2.會用多用電表測量電壓、電流.3.測量定值電阻和判斷二極管的正負極.4.會用多用電表進行簡單的電路故障分析.二、多用電表的原理與使用1.認識多用電表(1)多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量項目都有幾個量程.(2)多用電表外形如圖所示:上半部分為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部分為選擇開關,它的四周刻有各種測量項目和量程.多用電表面板上還有:電阻表的歐姆調零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負插孔(紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔).2.用多用電表測量電壓和電流按如圖甲所示的電路圖連好電路,將多用電表選擇開關置于擋,測小燈泡兩端的電壓.紅表筆接電勢(選填“高”或“低”)的點.

按如圖乙所示的電路圖連好電路,將選擇開關置于擋,測量通過小燈泡的電流.此時電流從色表筆流入電表.

3.用多用電表測量電阻(1)原理電路圖I與Rx的對應關系相當于待測電阻Rx=0,調節(jié)R使I=Ig=ERg+r+R,即表頭滿偏(RΩ=Rg+r相當于待測電阻Rx=∞,此時I=0,指針不偏轉待測電阻為Rx,I=ERg刻度特點表頭電流為Ig,對應電阻表零刻度(右側)表頭電流I=0,對應電阻表∞刻度(左側)表頭電流I與電阻Rx一一對應,但不是線性關系,表盤刻度不均勻注意:當多用電表指針指在中央時Ig2=ERΩ+R中,(2)測量步驟①調整指針定位螺絲,使指針指向電流的零刻度.②選擇開關置于電阻擋的“×1”擋,短接紅、黑表筆,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針指向電阻的零刻度,然后斷開表筆,再使指針指向“∞”刻度處.③將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻阻值,然后斷開表筆,再與標定值進行比較.④選擇開關改置“×100”擋,重新進行歐姆調零.⑤再將兩表筆分別接觸阻值為幾千歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻阻值,然后斷開表筆,與標定值進行比較.⑥測量完畢,將選擇開關置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.三、多用電表的讀數(shù)1.測電阻時,電阻阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積.電阻擋的刻度是不均勻的,因此不同量程范圍處其分度值不同.2.測電壓和電流時要估讀,同電流表、電壓表讀數(shù)規(guī)則.四、誤差分析1.偶然誤差(1)電阻表的表盤刻度不均勻,估讀時易帶來誤差.(2)由于電阻表刻度的非線性,表頭指針偏轉過大或過小都會使誤差增大,因此要選用適當倍率的擋位,使指針指在中值附近.(3)讀數(shù)時的觀察易造成偶然誤差,要垂直表盤正對指針讀數(shù).2.系統(tǒng)誤差(1)電池用舊后,電動勢會減小,內阻會變大,致使電阻測量值偏大,要及時換電池.(2)測電流、電壓時,由于電表內阻的影響,測得的電流、電壓值均小于真實值.五、注意事項1.區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”.機械零點是表盤刻度左側的“0”位置,機械調零對應的是表盤下邊中間的指針定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置,歐姆調零對應的是歐姆調零旋鈕.使用前要機械調零.2.兩表筆在使用時,電流總是“紅進”“黑出”.3.選擇開關的功能區(qū)域,要分清是測電壓、電流還是電阻,還要分清是交流還是直流.4.電壓、電流擋為量程范圍擋,電阻擋為倍率擋.5.刻度線有三排:上排為電阻專用,中間為直流電流、電壓共用,下排為交變電壓2.5V專用.6.測電阻時(1)待測電阻與電路、電源一定要斷開.(2)兩手一定不要同時接觸兩表筆金屬桿.(3)指針指中值附近較準,不能指在中值附近時應換擋測量.(4)每換一擋必須重新進行歐姆調零.(5)讀出示數(shù)要乘倍率才為電阻阻值.7.使用完畢,選擇開關要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,長期不用應取出電池.例1[2024·紹興模擬]某實驗小組“研究光敏電阻的阻值特性”.(1)小組成員先利用多用電表電阻擋粗測不同光照條件下光敏電阻的阻值.①測量遮光條件下的阻值,選擇“×1k”擋,指針在表盤的位置如圖甲所示,此時的阻值為Ω;

②測量光照條件下的阻值,選擇“×1k”擋,指針在表盤的位置如圖乙所示,為確定該條件下的阻值,后續(xù)操作最合理的是.

A.直接讀數(shù)B.將選擇開關旋至“×100”擋,測量、讀數(shù)C.將選擇開關旋至“×100”擋,重新歐姆調零后,測量、讀數(shù)D.將選擇開關旋至“×10k”擋,重新歐姆調零后,測量、讀數(shù)(2)為了更精確地測量該光敏電阻在光照條件下的阻值,學習小組進一步采用伏安法進行測量研究.實驗所用器材和部分電路連線如圖丙所示.其中:電源電動勢E=3V(電源內阻忽略不計)、電壓表量程0~3V、滑動變阻器阻值0~5Ω.①為了有較大的電壓測量范圍,導線Q端應;

A.接a B.接b C.不接②為減小實驗誤差,電流表最合理的選擇是;

A.多用電表“0.5mA”擋B.多用電表“5mA”擋C.多用電表“50mA”擋③因電表內阻均未知,使用試觸法判斷P點接法.P點接b時兩表盤示數(shù)如圖丁所示,接c時示數(shù)如圖戊所示.為減小實驗誤差,P點應選擇(選填“接b”或“接c”),此時的測量值相比真實值(選填“偏小”“偏大”或“無偏差”).

考向一用多用電表測二極管的正、反向電阻(1)認識二極管:晶體二極管由半導體材料制成,它的符號如圖所示,左端為正極,右端為負極.特點:當給二極管加正向電壓時電阻很小,當給二極管加反向電壓時電阻很大.(2)用電阻擋判斷二極管的正負極將多用電表電阻擋調零之后測二極管的電阻,若多用電表指針偏角很大,則黑表筆接觸的是二極管的正極,紅表筆接觸的是二極管的負極(如圖甲);若多用電表指針偏角很小,則黑表筆接觸的是二極管的負極,紅表筆接觸的是二極管的正極(如圖乙).例2[2024·杭州模擬]錢華同學的爸爸是電氣工程師,錢華經(jīng)?？吹桨职钟枚嘤秒姳磉M行一些測量.錢華在高中物理課堂上學習了多用電表的用法之后,爸爸給他出了一道題目,讓他通過測量找到發(fā)光二極管的負極.錢華同學做了如下兩步具體的操作:第一,將多用電表選擇開關旋轉到電阻擋的“×1”擋,經(jīng)過之后,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以后,發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光.這說明二極管的負極是(選填“長管腳”或“短管腳”)所連接的一極.

考向二多用電表檢測電路故障的方法(1)電流擋檢測:將多用電表串聯(lián)在電路中,若示數(shù)為零,說明與多用電表串聯(lián)的部分電路斷路.(2)電壓擋檢測:將多用電表與部分電路并聯(lián),①若示數(shù)為零,由于有多種可能原因,故無法做出具體判斷;②若示數(shù)等于電動勢,說明該部分電路中有斷路處,進一步縮小并聯(lián)范圍可以找出斷路的位置.(3)電阻擋檢測:將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,①若電阻無窮大,說明此元件斷路;②若電阻為零,說明此元件短路.例3[2024·麗水模擬]用如圖甲所示的電路測量電池組的電動勢和總內阻.(1)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表指針不偏轉,小明用多用電表的直流電壓擋來檢測故障,保持開關閉合,將(選填“紅”或“黑”)表筆始終接觸b位置,另一表筆依次試觸a、c、d、e、f、g六個接線柱,發(fā)現(xiàn)試觸a、f、g時,多用電表均有示數(shù),試觸c、d、e時多用電表均無示數(shù).若電路中僅有一處故障,則故障是.

A.接線柱b、c間短路B.接線柱d、e間斷路C.定值電阻斷路(2)排除故障后按規(guī)范操作進行實驗,改變電阻箱R的阻值,分別讀出電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R.某一次測量,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為V.

(3)作出1U?1R圖線如圖丙所示,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得電池組的電動勢E=V、總內阻r=Ω.(考向三探測電學“黑箱”內的電學元件的方法判斷元件應用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù),則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)很大電容器電阻擋指針先指向某一小阻值,后逐漸增大到“∞”電感線圈電阻擋示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)例4[2024·臺州模擬]如圖甲所示,電學實驗室的“黑盒子”表面有A、B、C三個接線柱,盒內總共有兩個電學元件(一只定值電阻和一只半導體二極管),為了探明盒內元件的連接方式,小華同學用多用電表進行了如下探測:用多用電表電阻擋進行測量,把紅、甲黑表筆分別與接線柱A、B、C連接,測量結果如表所示:紅表筆ABBCAC黑表筆BACBCA阻值有阻值阻值同AB測量值很大很小很大略大于AB間電阻(1)在虛線框中畫出黑箱內的電路結構圖;(2)小華為了精確測量黑箱內二極管的正向電阻值和定值電阻阻值,又進行了如下實驗:①將電源(電動勢未知,內阻不計)、電阻箱、開關連接如圖乙所示,將e、f按照正確方式與A、B相連,并在A、B之間再接入一個電壓表,閉合開關,改變電阻箱R的大小,讀出多組對應的電壓表讀數(shù),記錄為U1;乙②將e、f按照正確方式與A、C相連,電壓表改接入A、C間,閉合開關,改變電阻箱R的大小,讀出對應的電壓表讀數(shù),記錄為U2;丙③分別作出1U1?R和1U2?R圖像,如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)兩圖像均為直線,若直線縱截距均為a;斜率分別為k1,k2,則電源電動勢為,黑箱內定值電阻阻值為實驗十一用多用電表測量電學中的物理量(限時40分鐘)1.[2024·臺州模擬]多用電表是一種重要的電路檢測工具,其用途很廣.(1)以下是某研究性學習小組利用一個量程為0~15V的電壓表測多用電表紅、黑兩表筆之間的輸出電壓,同時又從多用電表讀出電壓表的內電阻.①用多用電表測量電壓表的內阻.先把多用電表的選擇開關旋到“×10”擋,將紅、黑表筆短接,然后進行(選填“機械調零”或“歐姆調零”);

②將電阻表的兩表筆與電壓表的兩接線柱相接,測量時發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏角很小,則應把選擇開關旋到(選填“×1”或“×100”)擋后重新調零;

③再次測量時多用電表的示數(shù)如圖甲所示,所測電壓表的內電阻為Ω.

(2)用多用電表檢查電路故障.電路如圖乙所示,該電路用標稱值12V的蓄電池為電源,導線及其連接完好,使用多用電表直流50V擋檢測故障.將黑表筆接在c點,用紅表筆分別探測電路的a、b點.①斷開開關,紅表筆接a點時多用電表指示如圖丙所示,讀數(shù)為V,說明正常(選填“蓄電池”“保險絲”“開關”或“小燈泡”);

②紅表筆接b點,斷開開關時,表針不偏轉,閉合開關后,多用表指示仍然和圖丙相同,可判定發(fā)生故障的器件是.(選填“蓄電池”“保險絲”“開關”或“小燈泡”)

2.[2024·舟山模擬]某同學練習使用多用電表:(1)將選擇開關打到直流2.5V擋,指針指在如圖所示位置,則讀數(shù)為V.

(2)該同學測量一未知電阻的大小,下列操作正確的是.

A.先用“×1”倍率試測,然后根據(jù)讀數(shù)的大小選擇合適的擋位再測B.先用中等倍率的某個電阻擋位試測,然后根據(jù)讀數(shù)的大小選擇合適的擋位再測C.測量同一電阻,換用不同倍率,可以依據(jù)實際情況決定是否需要重新“歐姆調零”(3)電阻表“×1”倍率,使用一段時間后,電源電動勢從1.5V減到1.4V,將兩支表筆短接,調整“歐姆調零旋鈕”,仍能使指針指向滿偏電流Ig.再將兩表筆間接一電阻R,指針半偏,此時刻度上標的電阻值為15Ω,而電阻R的實際阻值為Ω.此時,測量值和真實值之間存在的誤差屬于(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”).

3.[2024·新課標卷]學生實驗小組要測量量程為0~3V的電壓表V的內阻RV.可選用的器材有:多用電表,電源E(電動勢為5V),電壓表V1(量程為0~5V,內阻約3kΩ),定值電阻R0(阻值為800Ω),滑動變阻器R1(最大阻值為50Ω),滑動變阻器R2(最大阻值為5kΩ),開關S,導線若干.完成下列填空:(1)利用多用電表粗測待測電壓表的內阻.首先應(把下列實驗步驟前的字母按正確操作順序排列).

A.將紅、黑表筆短接B.調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針指向零歐姆C.將多用電表選擇開關置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的(選填“正極、負極”或“負極、正極”)相連,歐姆表的指針位置如圖甲中虛線Ⅰ所示.為了減少測量誤差,應將選擇開關旋轉到歐姆擋(選填“×1”“×100”或“×1k”)位置,重新調節(jié)后,測量得到指針位置如圖甲中實線Ⅱ所示,則粗測得到的該電壓表內阻為kΩ(結果保留1位小數(shù)).

(2)為了提高測量精度,他們設計了如圖乙所示的電路,其中滑動變阻器應選(選填“R1”或“R2”),閉合開關S前,滑動變阻器的滑片應置于(選填“a”或“b”)端.

(3)閉合開關S,滑動變阻器滑片滑到某一位置時,電壓表V1、待測電壓表的示數(shù)分別為U1、U,則待測電壓表內阻RV=(選用U1、U和R0表示).

(4)測量得到U1=4.20V,U=2.78V,則待測電壓表內阻RV=kΩ(結果保留3位有效數(shù)字).

4.[2024·杭州模擬]多用電表的簡化電路圖如圖甲所示,請完成下列問題.(1)當選擇開關S旋到位置6時,電表用來測量;當S旋到位置時,多用電表測電流時量程較大.

(2)某同學用多用電表測量某電學元件的電阻,把選擇開關旋到“×10”位置,測量發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉很小,因此需將選擇開關旋到(選填“×1”或“×100”)位置.

(3)某實驗小組探究“改變電阻擋倍率的方式”,實驗電路如圖乙、丙所示,實驗器材如下:A.干電池(電