高考物理一轮复习讲义第10章第6课时　实验十三 用多用电表测量电学中的物理量（2份打包，原卷版+教师版）

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考点一 实验技能储备
1．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：欧姆表的欧姆调零旋钮(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(________表笔插入“＋”插孔，________表笔插入“－”插孔)。
(4)原理图：
2．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________________挡，测小灯泡两端的电压。红表笔接电势________(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________________挡，测量通过小灯泡的电流。此时电流从______表笔流入多用电表。
3．用多用电表测定值电阻的阻值
(1)原理
(2)测量步骤
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________________，长期不用应取出电池。
(3)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________侧的“0”位置，机械调零调节的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘________侧的“0”位置，欧姆调零调节的是欧姆调零旋钮。
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______________________________。
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________断开。
4．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________，当给二极管加反向电压时电阻________。
(2)用欧姆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________极，红表笔接触二极管的________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________极，红表笔接触二极管的________极(如图乙)。
例1 (2023·广东惠州市一模)某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻，所选用电压表有3 V和15 V两个量程。
(1)测量电压表3 V量程的内阻
①先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至欧姆挡“×100 Ω”倍率处，短接两表笔，进行________；测量时，电压表的“―”极连接多用表的________(填“红表笔”或“黑表笔”)；
②测量时欧姆表的指针如图甲，则电压表3 V量程的内阻为________ Ω。
(2)电压表15 V量程和3 V量程由同一个表头改装的，则可推算出15 V量程的内阻等于________ Ω。
(3)若该多用电表欧姆挡可选用电动势为“1.5 V”或“9 V”两个规格的干电池，根据图甲、乙中欧姆表盘及电压表示数，可以推断选择“×100 Ω”倍率时所用干电池电动势为__________ V。
例2 (2022·湖南卷·12)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表，其内部结构如图所示，R0为调零电阻(最大阻值为R0m)，Rs、Rm、Rn为定值电阻(Rs＋R0m(1)短接①②，将单刀双掷开关S与m接通，电流计G示数为Im；保持电阻R0滑片位置不变，将单刀双掷开关S与n接通，电流计G示数变为In，则Im________In(选填“大于”或“小于”)；
(2)将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为________(选填“×1”或“×10”)；
(3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位，调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时，调零电阻R0的滑片应该________调节(选填“向上”或“向下”)；
(4)在“×10”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100 Ω的定值电阻R1，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的eq \f(2,3)；取走R1，在①②间接入待测电阻Rx，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的eq \f(1,3)，则Rx＝________ Ω。
例3 某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。
(1)他选择“×100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很小，如图甲中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到__________(选填“×10”或“×1 k”)的挡位；并把两支表笔直接接触，进行“欧姆调零”，调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻，若表针指在如图甲中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为________ Ω。
(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“×100”挡来探测一只完好的二极管的正、负极(如图乙所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针指在如图甲中的虚线①的位置，此时红表笔接触的是二极管的________极(选填“正”或“负”)。
考点二 欧姆表检测电路故障
例4 在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V 0.3 A”。合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮。
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障：
①选择开关置于下列量程的__________挡较为合适；
A．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V
②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障(只有一处)是________。
A．A灯丝断开 B．B灯丝断开
C．d、e间连线断开 D．B灯短路
(2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，
①测试前，一定要将电路中的开关S________；
②测c、d间和e、f间电阻时，某次测量结果如图乙所示，读数为________ Ω，此时测量的是________间电阻，根据小灯泡的规格计算出的电阻为__________ Ω，它不等于测量值，原因是________________________________________________________________________。
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＝eq \f(E,Rg＋r＋R)，此时指针指在满偏电流Ig处(欧姆表内阻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＝eq \f(E,RΩ＋Rx)，指针指到某确定位置，此时Rx＝eq \f(E,I)－RΩ
刻度特点
表头电流满偏Ig处，对应欧姆表零刻度(最右侧)
表头电流I＝0处，对应欧姆表∞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
两点说明
(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eq \f(Ig,2)＝eq \f(E,RΩ＋R中)，故中值电阻R中＝RΩ。