物理必修 第三册5 实验：练习使用多用电表精品练习

这是一份物理必修 第三册5 实验：练习使用多用电表精品练习，文件包含115实验练习使用多用电表练习2024-2025学年高二物理同步练人教版2019必修第三册原卷版docx、115实验练习使用多用电表练习2024-2025学年高二物理同步练人教版2019必修第三册解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共57页， 欢迎下载使用。


02
思维导图
1．不变的实验原理：都是应用了闭合电路的欧姆定律、电路的串联与并联知识。
2．必备的实验器材：多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻。
3．通用的数据处理方法
(1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。
记录电阻读数时一般用科学计数法表示。
(2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
4．相同的注意事项
(1)使用前要机械调零。
(2)两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”。
(3)测电阻时
①指针指在中值附近较准，否则换挡。
②每换一挡必须重新欧姆调零。
③读出示数要乘以倍率。
(4)使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。
5．一致的误差分析思路
03
知识梳理
课前研读课本，梳理基础知识：
一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)
1．构造
如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。
欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。
外部：接被测电阻Rx。
全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx。
2．工作原理
闭合电路的欧姆定律I＝eq \f(E,Rg＋R＋r＋Rx)。
3．刻度的标定
红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零。
(1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲)
(2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”。(图乙)
(3)当I＝eq \f(Ig,2)时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻。
二、多用电表
1．多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。
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(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)。
三、二极管的单向导电性
1．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。
2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。
3．将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。
四、练习使用多用电表
1．实验步骤
(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。
(2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀调节定位螺丝，进行机械调零。
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔。
(4)测量小灯泡的电压和电流。
①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。
②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。
(5)测量定值电阻
①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处。
②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。
③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果。
④测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
2．多用电表使用注意事项
(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”、“黑出”。
(2)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，调整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，调整的是欧姆调零旋钮。
(3)欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率。
(4)使用多用电表时，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，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。
(6)测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。
3．多用电表对电路故障的检测
(1)断路故障的检测方法
①用直流电压挡
将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏。
②用直流电流挡
将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路。
③用欧姆挡检测
将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路。
(2)短路故障的检测方法
①将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路。
②用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路。
04
题型精讲
【题型一】电路故障及黑箱问题
【典型例题1】某同学将一量程为250 μA的微安表改装成
量程为1.5 V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。
(1)微安表铭牌标示内阻为0.8 kΩ，据此计算R1的阻值应为__________kΩ。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。
(2)开关闭合前，R2的滑片应移动到__________端。
(3)开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是__________。(填选项前的字母)
A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路
(4)排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60 V时，微安表的示数为98 μA，此时需要__________(填“增大”或“减小”)R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。
解析：(1)微安表的内阻Rg＝0.8 kΩ，满偏电流Ig＝250 μA＝250×10－6 A，串联R1后改装为U＝1.5 V的电压表，所以满足Ig(Rg＋R1)＝U，代入数据解得R1＝eq \f(U,Ig)－Rg＝eq \f(1.5,250×10－6) Ω－0.8 kΩ＝6 kΩ－0.8 kΩ＝5.2 kΩ。
(2)开关闭合前，将滑动变阻器R2的滑片移动到2端，这样测量电路部分的分压为0，保护电表。
(3)开关闭合后，调节滑动变阻器R2，电表示数变化不明显，说明分压电路未起作用，可能是1、2之间断路或者3、5间短路，整个电路变为限流线路，滑动变阻器的阻值远小于检测电表的电路部分的电阻，所以微安表示数变化不明显；若是3、4间断路，电路断开，微安表无示数。故A、C正确。
(4)标准电压表的示数为0.60 V，若改装电压表也为0.60 V，此时微安表的示数为I＝eq \f(0.60 V,Rg＋R1)＝eq \f(0.60 V,6 kΩ)＝100 μA，但此时微安表示数为98 μA，说明R1的阻值偏大，所以应该减小R1的阻值。
答案：(1)5.2 (2)2 (3)AC (4)减小
【典型例题2】如图甲所示为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但任两个接线柱间最多只连接有一个元件。
(1)某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是__________。
A．用多用电表的电阻挡测量任意两接线柱间的电阻
B．用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压
C．用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流
(2)探测结果表明，黑箱里没有电源，并测得任两个接线柱间的电阻如下表所示：
由此可以判断，黑箱里的元件一定有____________，用电路元件符号在图甲所示线框内画出黑箱中的电路连接。
(3)多用电表的表盘如图乙所示，在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从________(填“A”或“C”)接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测电阻的挡位选择的应是______(填“×1 k”“×100”或“×10”)。
[创新点分析] 根据不同元件的特性判断黑箱内的元件及其连接方式。
解析：(1)因黑盒子内部可能有电源，则不能先用多用电表的欧姆挡测量，可先用电压挡判断内部是否有电源，故选B。
(2)根据题表中的测量值可以断定：A、B间肯定有电阻，B、C之间肯定有二极管，A、C间肯定有电阻和二极管的串联，电路连接如图：
(3)在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从C接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，指针应指在中值附近，测电阻的挡位选择的应是“×1 k”。
答案：(1)B (2)电阻、二极管 电路连接见解析 (3)C ×1 k
【对点训练1】某实验小组在练习使用多用电表时，他们正确连接好电路如图甲所示．闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无示数，他们判断电路可能出现故障．经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路．已知保护电阻R＝15 Ω，电流表量程为0～50 mA.操作步骤如下：
①将多用电表挡位调到欧姆×1挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；
②断开图甲电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；
③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示；
④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0＝20 Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示．
回答下列问题：
(1)图丙中的多用电表示数为________ Ω；图丁中的电流表示数为________ mA.
(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接________(选填“c”或“e”)点．
(3)电路的故障可能是________．
A．灯泡短路
B．灯泡断路
C．保护电阻R短路
D．保护电阻R断路
(4)根据以上实验得出的数据，还可以计算出多用电表内部电源的电动势E′＝________ V(结果保留三位有效数字)．
答案 (1)24 38.0 (2)e (3)B (4)1.48
解析 (1)欧姆表的示数为24×1 Ω＝24 Ω，电流表的最小分度是1 mA，需估读到0.1 mA，所以题图丁中的电流表示数为38.0 mA.
(2)根据电流必须从电流表的正接线柱流入，电流从欧姆表的红表笔流入，黑表笔流出，电路中电流经过电流表的方向为d→e，则操作步骤④中，多用电表黑表笔应接c点，红表笔应接e点．
(3)将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转，说明a、c间有断路．将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数不为零，所以电路的故障是灯泡断路．
(4)操作步骤③中多用电表指针正好指在中间刻度，根据欧姆表的中值电阻等于其内阻，知欧姆表的内阻为R欧＝15 Ω.根据闭合电路欧姆定律得I＝eq \f(E′,R0＋RmA＋R欧)，又R0＋RmA＝24 Ω，故E′＝I(R0＋RmA＋R欧)＝38.0×10－3×(24＋15) V≈1.48 V.
【对点训练2】某同学利用多用电表的欧姆挡进行实验研究。欧姆挡所用电池的电动势为9 V，刻度盘中央刻度值为“15”，选择旋钮打在“×1 k”挡。
(1)该同学用欧姆挡测量某一量程为15 V的电压表内阻。
①指针指在图甲所示位置，此测量值为________Ω；查阅资料发现该电压表内阻真实值为15 kΩ，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在欧姆挡零刻度线的______侧(选填“左”或“右”)。
②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，此时电压表示数为________V(结果保留2位有效数字)。
(2)该同学接着用欧姆挡探测只有一个元件的黑箱，如图乙所示，当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，则该元件可能是________。
A．电阻 B．电感线圈
C．电容器 D．二极管
答案 (1)①25 k 左 ②4.5 (2)C
解析 (1)①指针指在图甲所示位置，此测量值为25 kΩ；查阅资料发现该电压表内阻真实值为15 kΩ，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在欧姆挡零刻度线的左侧。
②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，即电压表的内阻等于欧姆表的中值电阻，即电压表的内阻等于欧姆表的内阻，则此时电压表示数为欧姆表内电源电动势的一半，即4.5 V。
(2)当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，即电路接通后电流又逐渐变为零，则该元件可能是电容器，电路接通后先充电，充电结束后电路中电流为零，故C正确。
【题型二】电表改装及欧姆档原理
【典型例题3】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，欧姆×100 Ω挡．
(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．
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．使用欧姆挡时，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)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.
(4)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)1.47 mA 1．10 kΩ 2.94 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，调整表头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；使用欧姆挡时，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，eq \f(Rg,R1＋R2)＝eq \f(1－0.25,0.25)＝eq \f(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后的总电阻为120 Ω，两端电压为0.12 V，则R4两端电压为0.88 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：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1.47 mA.
若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，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2.94 V.
【典型例题4】如图甲为某探究小组自制多用电表的电路图，图乙为相应的实物图。其中电流表G量程为1 mA，内阻为18 Ω，R0＝2 Ω。滑动变阻器R1的最大阻值为2 000 Ω，电源电动势E＝1.5 V，内阻不计。
甲
乙
(1)将图乙中未连接的实物图补充完整。
(2)图甲中，当开关S1闭合，单刀双掷开关S2接“1”时，可作为量程为__________ mA的电流表。
(3)图甲中，将开关S2接“2”端时，为欧姆表。若开关S1断开，欧姆调零后R1的阻值为________ Ω；若开关S1断开时，倍率为“×10”挡，则开关S1闭合时，倍率为________(填“×1”或“×100”)挡。
答案 (1)见解析图 (2)10 (3)1 482 ×1
解析 (1)补充完整的实物图如图所示。
(2)当开关S1闭合，单刀双掷开关S2接“1”时，流过电流表G的最大电流为1 mA，由于电流表的内阻为18 Ω，R0＝2 Ω，此时流过R0的电流为9 mA，故此时可作为量程为10 mA的电流表。
(3)欧姆调零时，电流表满偏，故欧姆表的内阻为R总＝eq \f(E,Ig)＝1.5×103 Ω
由于电流表的内阻为18 Ω，欧姆调零后R1的阻值为1 482 Ω。开关S1断开时，欧姆表内部阻值为1 500 Ω，即中值电阻为1 500 Ω，倍率为“×10”挡。则当开关S1闭合时，欧姆表内部的阻值为R总′＝eq \f(E,Ig′)＝1.5×102 Ω
即中值电阻为150 Ω，所以倍率为“×1”挡。
【对点训练3】如图为简易多用电表的电路图。该多用电表有5个挡位，5个挡位中有：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流3 mA挡和6 mA挡，欧姆挡。
图中E是直流电源；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是可变电阻，最大值为2 kΩ；表头G的满偏电流为2 mA，内阻为20 Ω，虚线方框内为换挡开关。A端和B端分别与两表笔相连；
(1)图中的A端与________(填“红”或“黑”)表笔相连接；
(2)要想使用直流电压1 V挡，选择开关B应与______相连(填选择开关对应的数字)；
(3)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)；
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．使用欧姆挡时，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
(4)根据题给条件可得R1＝________Ω，
R2＝________Ω。
答案 (1)红 (2)4 (3)B (4)20 20
解析 (1)根据“红进黑出”，图中的A端与红表笔相连接。
(2)直流电压1 V挡要用表头与较小的电阻串联，则选择开关B应与“4”相连。
(3)R6是欧姆挡的调零电阻，使用欧姆挡时，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，故B正确，A、C错误。
(4)直流电流分别为3 mA和6 mA挡，由图可知，接“1”时为6 mA挡，接“2”时为3 mA挡，设I1＝6 mA，I2＝3 mA
由欧姆定律可得(I1－Ig)R1＝Ig(R2＋Rg)
IgRg＝(I2－Ig)(R2＋R1)
解得R1＝20 Ω，R2＝20 Ω。
【对点训练4】某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量，并探究欧姆表的原理。
（1）某次测量时，多用电表表盘指针指在如图甲所示位置，下列说法错误的是 。
A. 若该读数是选用欧姆挡“”倍率得到的，应该更换“”倍率，欧姆调零后再次进行测量
B. 多用电表的欣姆挡是靠内部电源提供电流的．若选用“”倍率测量电阻，则欧姆表内阻约为
C. 测直流电流时，应让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路的负极
（2）该小组进一步探究欧姆表的原理，设计了如图乙所示的电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“”和“”的两种倍率，可用器材如下：
A．干电池（电动势，内阻不计）；
B．电流表G（满偏电流，内阻）；
C．定值电阻（阻值为）；
D．滑动变阻器（最大阻值为）；
E．定值电阻（阻值为）、；
F．开关一个红、黑表笔各一支，导线若干．
①表笔B是______（填“红或“黑”）表笔；
②虚线框内是双量程电流表，已知当S接a时，对应电流表量程是，那么定值电阻______；
③当开关S拨向________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“”，欧姆调零后，欧姆表内阻为______。
【答案】（1）B （2） ①. 黑 ②. 9 ③. b ④. 150
【解析】【小问1详解】
A．欧姆表的读数等于倍率乘指针示数，该图指针所示位置电阻读数偏小，说明倍率选大了，应该改用“”的倍率，欧姆调零后再次进行测量，故A正确；
B．多用电表作欧姆表使用时，是靠内部电源提供电流，中值刻度对应的电阻就等于这个倍率下欧姆表的内阻，若选用的是“×10”的倍率测电阻，则欧姆表内阻约为，故B错误；
C．测直流电流时，应该让电流从红表笔流进，从黑表笔流出，以保证表盘指针能够正偏，故必须让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路负极，故C正确。
本题选错误，故选B。
【小问2详解】
①[1]电流从红表笔流进，黑表笔流出，由图可知，表笔B是黑表笔；
②[2]当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，则有
解得
③[3][4]当S接a时，对应电流表量程是0- 0.1A，则欧姆表内阻为
当S接b时，设满偏电流为，根据并联电路分流特点有
解得
可知，当S接b时，欧姆表的倍率是“×10”。
则欧姆表内阻为
【题型三】电阻的测量及检测二极管
【典型例题5】某科学探究小组在参加废水处理厂的社会实践活动后，准备测定废水的电阻率。该小组用透明塑料板自制了一个长方体容器，在容器左、右内侧面紧贴金属铜薄板(板的厚度和电阻的影响可忽略不计)，铜薄板上端分别带有接线柱M、N，在容器外侧垂直底面粘一透明刻度尺，其0刻度与容器内底面对齐，如图所示。容器内底面长、宽分别为a、b。
(1)废水注满容器后，将多用电表选择开关拨到欧姆挡“×100”挡位，正确使用多用电表，测得废水的电阻如图所示，则废水的电阻约为________Ω。
(2)为更精确地测量所取废水的电阻率，该小组采用如下实验器材设计实验。
A．直流电源E(电动势E约4.5 V，内阻r0约0.1 Ω)；
B．电流表A1(量程0～3 mA，内阻r1＝100 Ω)；
C．电流表A2(量程0～5 mA，内阻r2约40 Ω)；
D．电阻箱R1(0～999.9 Ω)
E．滑动变阻器R2(阻值范围0～50 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)
F．开关S一个，导线若干。
请从下图中选出最合理的实验电路图______。
(3)根据合理的实验电路图正确连接实验电路后，调节电阻箱阻值使R1＝900 Ω，该实验小组完成以下操作步骤：
①倒出适量废水，测出并记录废水深度，然后闭合开关S，调节滑动变阻器R2，分别记录电流表A1的读数和电流表A2的读数；
②断开开关S，再倒出适量废水，测出并记录废水深度，然后闭合开关S，调节滑动变阻器R2，使电流表A1的读数与步骤①中电流表A1的读数相同，记录电流表A2的读数；
③重复第②步操作多次，记录每次测量中的废水深度h和电流表A2的读数I，并描点作出I－h图像如图所示。
④图中直线的纵截距为I0，斜率为k，则该容器内废水电阻率的表达式为ρ＝________。
(用题中所给物理量的符号I0、k、a、b、r1、R1表示)
答案 (1)1 600或1.6×103 (2)C (3)eq \f(I0（r1＋R1）b,ka)
解析 (1) 由图可知欧姆表读数为Rx＝16.0×100 Ω＝1 600 Ω。
(2)因为待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，滑动变阻器采用限流式接法起不到调节作用，故应选用分压电路；回路中的最大电流为eq \f(4.5,1 600) A＝2.8 mA，故电流表应选C，因为没有电压表，所以用内阻已知的B与电阻箱改装电压表，电压表内阻已知，故采用外接法，故最合理的实验电路图为C。
(3)根据图示电路图，由欧姆定律可知，废水的电阻R＝eq \f(I1（r1＋R1）,I－I1)
废水电阻R＝ρeq \f(a,bh)
整理得I＝eq \f(I1（r1＋R1）b,ρa)h＋I1
由图示I－h图像可知，纵轴截距I0＝I1
图像的斜率k＝eq \f(I1（r1＋R1）b,ρa)
解得，废水的电阻率ρ＝eq \f(I0b（r1＋R1）,ak)。
【典型例题6】在“练习使用多用电表”的实验中：
(1)在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势________。(填“高”或“低”)
(2)某同学把选择开关打到“×1”挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应________。
A．用力转动欧姆调零旋钮
B．先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零
C．更换多用电表的电池
D．作报废处理，换新的多用电表
(3)在用多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数。
(4)小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验，他可选用以下器件中的________。(填字母)
解析：(1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低。
(2)把选择开关打到“×1”挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以先用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选B。
(3)多用电表选择直流电压10 V挡，由图示可知，其分度值为0.2 V，示数为3.6 V；选择开关置于电阻“×10”挡，由图示表盘可知，其示数为26×10 Ω＝260 Ω。
(4)由图示可知，A是电容器，C是电阻，B、D是二极管，因此可以选择B、D进行实验。
答案：(1)低 (2)B (3)3.6 V 260 Ω (4)BD
【对点训练5】在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。
(1)该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是________Ω。
(2)除电源(电动势3.0 V，内阻不计)、电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：
A．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.1 Ω)
B．电流表(量程0～3.0 A，内阻约0.02 Ω)
C．滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)
D．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A)
为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用________(选填实验器材前对应的字母)。
(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U-I图线。根据图线得出该金属丝电阻R＝________Ω(结果保留小数点后两位)。
(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。
解析：(1)将选择开关调节到“×1”挡，由图1可知，金属丝的电阻Rx＝6×1 Ω＝6 Ω。
(2)由题知，电源电动势为3 V，则回路中的最大电流约为Imax＝eq \f(E,Rx)＝eq \f(3,6) A＝0.5 A，故电流表选A；为了调节方便、测量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选C。
(3)将描出的点用直线连接，即可得U-I图线，如图所示：
取点(0.3 A,1.75 V)和点(0.45 A,2.6 V)，则R＝eq \f(ΔU,ΔI)＝eq \f(2.6 V－1.75 V,0.45 A－0.3 A)≈5.67 Ω。
(4)刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。
答案：(1)6 (2)A C (3)见解析图 5.67 (4)见解析
【对点训练6】某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零。
(4)测反向电阻时，将______表笔接二极管正极，将______表笔接二极管负极，读出电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”“右侧”或“中央”)；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复(3)、(4)。
(6)测量完成后，将选择开关拨向__________位置。
[创新点分析]
(1)二极管具有单向导电性，正向导通时红表笔应接二极管的负极。
(2)应用多用电表欧姆挡测量二极管的电阻时，表针应指在表盘中央附近。
解析：(3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。(4)测反向电阻时，将红表笔接二极管正极，将黑表笔接二极管负极，读出电表示数。(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央。(6)测量完成后，将选择开关拔向“OFF”或交流电压最高挡位置。
答案：(3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)“OFF”或交流电压最高挡
0501
强化训练
【基础强化】
1．物理兴趣小组利用以下器材测量待测电阻的阻值。
待测电阻；
多用电表；
电源，电动势约为，内阻可忽略不计；
电流表，量程为，内阻；
电流表，量程为，内阻约为；
定值电阻；
定值电阻；
滑动变阻器，最大阻值为；
开关，导线若干。
（1）小明用多用表的“”欧姆档粗测待测电阻的阻值，指针所在位置如图a所示，其示数为__________．
（2）为了准确测量，小华用上述器材设计了图b所示的实验电路，其中甲表应为__________，乙表应为__________，定值电阻应为__________．（均填器材符号）
（3）小华按正确的电路进行实验，甲、乙两表的示数分别为、，则__________（用所给的符号表示）
【答案】 ①. 60 ②. ③. ④. ⑤.
【解析】（1）[1] 多用表的“”欧姆档粗测待测电阻的阻值，指针指向“60”刻度，则电阻为60
（2）[2] [3]根据电路结构可知甲表与电阻R串联，改装成电压表，所以甲表为，乙表串联在电路中测量电流，应为；
[4] 电流表的满偏电压为
=25V
设电压表量程扩大n倍，根据电压表的改装原理可知
根据电源电动势约为6V可知选择即可。
（3）[5]根据欧姆定律可知
解得
2.某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00 cm电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为100～200 Ω，材料未知。实验过程如下：
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为________ mm。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至________倍率的电阻挡(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。
(4)将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为________ Ω。
(6)测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为________ Ω·m(结果保留3位有效数字)。
解析：(1)该电阻丝的直径为d＝1 mm＋41.4×0.01 mm＝1.414 mm。
(3)使用多用电表欧姆挡测电阻时，为了减小误差，应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近，由于该电阻丝的阻值在100～200 Ω，而表盘中央刻度在15～20左右，所以应选择×10倍率的电阻挡。
(5)15～20之间的分度值为1，要估读1位，所以该电阻丝的电阻值为R＝16.0×10 Ω＝160.0 Ω。
(7)根据电阻定律有R＝ρeq \f(l,S)＝ρeq \f(4l,πd2)，解得该电阻丝的电阻率为ρ＝eq \f(πd2R,4l)≈3.14×10－4 Ω·m。
答案：(1)1.414 (3)×10 (5)160.0
(7)3.14×10－4
3.钱华同学的爸爸是电气工程师，钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量．钱华在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极．
(1)钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡，经过________之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光．这说明二极管的负极是______(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极．
(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了，他琢磨了一下，然后又依次用多用电表电阻挡的“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡、“×1k”挡分别进行了二极管导通状态的准确的测量(多用电表内部电源电动势不变)，他发现二极管发光的亮度越来越________(选填“大”或“小”)，请帮助他分析一下具体的原因：_________________________________
________________________________________________________________________.
答案 (1)欧姆调零 短管脚 (2)小 原因见解析
解析 (1)在测量电阻时，选择挡位后首先要进行欧姆调零；二极管发光时处于正向导通状态，因为黑表笔所接的长管脚为二极管的正极，故短管脚为负极．
(2)从“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡到“×1k”挡，多用电表的内阻越来越大，根据闭合电路欧姆定律I＝eq \f(E,R＋RΩ)可知，通过二极管的电流越来越小，根据P＝I2R可知二极管的亮度越来越小．
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；(用字母序号表示)
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
答案 (1)①B ②A (2)①断开 ②6 e、f
12．7 温度高时灯丝电阻率大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)
解析 (1)①因为电源的电动势大约为6 V，要使电压挡选择的量程安全以及准确，则选择开关应选择10 V的量程，故B正确；②测得c、d间电压约为5.8 V，接近电源电动势，e、f间电压为0，可知灯泡A断路，故A正确．
(2)①用欧姆表测量电阻时，开关应断开，使得待测电阻与电源不相连．②欧姆表的读数为6×1 Ω＝6 Ω，因为c、d间断路，知测量的是e、f间的电阻．根据R＝eq \f(U,I)得，小灯泡正常发光时的电阻为R＝eq \f(3.8,0.3) Ω≈12.7 Ω.它不等于测量值，原因是温度高时灯丝电阻率大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)．
5.某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的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．
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，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)刻度欧姆表表盘
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)校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________ 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欧姆表上对应的测量值，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
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eq \f(Ig,2)＝eq \f(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)欧姆表的内阻Rg′＝Rg＋r＋R0＋R＝15 kΩ，当电流为25 μA时，有eq \f(Ig,4)＝eq \f(E,Rg′＋Rx′)，可得Rx′＝45 kΩ；当电流为75 μA时，有eq \f(3Ig,4)＝eq \f(E,Rg′＋Rx″)，可得Rx″＝5 kΩ.
(3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0 kΩ处．题图中电阻箱读数为35 000.0 Ω.
6.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
先用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，其直径为__________ mm；再用游标卡尺测其长度，如图乙所示，其长度为________ cm；最后用多用表粗测其电阻，如图丙所示，其电阻为__________ Ω。
答案 1.845(1.843～1.847均可) 4.225 6
解析 螺旋测微器测其直径为1.5 mm＋34.5×0.01 mm＝1.845 mm；游标卡尺测长度为42 mm＋5×0.05 mm＝42.25 mm＝4.225 cm；多用电表测其电阻R＝6×1 Ω＝6 Ω。
【素养提升】
7.某学习小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究(以下问题中均使用同一多用电表)。
(1)该学习小组先使用多用电表测量电压，若选择开关处在“10 V”挡位，指针的位置如图1所示，则测量结果为________ V。
(2)然后学习小组对多用电表进行了探究，将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡，测未知电阻值的电路如图2所示，通过查找资料，了解到表头G的满偏电流为10 mA，并通过测量作出了电路中电流I与待测电阻阻值Rx关系图像如图3所示，由此可确定电池的电动势E＝________ V，该图像的函数关系式为I＝________。综上可判定学习小组使用了多用电表倍率的________欧姆挡。
A．×1 B．×10
C．×100 D．×1 k
解析：(1)若用多用电表直流10 V挡测量电压，其分度值为0.2 V，对应读数是4.6 V。
(2)对题图2所示的电路由欧姆定律I＝eq \f(E,rg＋Rx＋R滑＋r)，当欧姆调零时，Rx＝0。
I＝eq \f(E,R滑＋rg＋r)＝10 mA；而指针指向中值电阻时，R滑＋rg＋r＝Rx＝150 Ω，则I1＝eq \f(E,150 Ω＋150 Ω)＝5 mA，故E＝1.5 V；故电流的表达式为I＝eq \f(1.5,150＋Rx)；由欧姆表的内阻为150 Ω＝15×10 Ω，可知选择的是×10的倍率。
答案：(1)4.6 (2)1.5 eq \f(1.5,150＋Rx) B
8．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.
答案 (1)大于 (2)×10 (3)向上 (4)400
解析 (1)根据题意可知RmIn；
(2)当开关S拨向n时，全电路的总电阻较大，中值电阻较大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关S拨向n时对应欧姆表的挡位倍率较大，即×10；
(3)从“×1”挡位换成“×10”挡位，即开关S从m拨向n，全电路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计G所在支路的电流，所以需要将R0的滑片向上调节；
(4)在“×10”挡位，电路图结构简化如图所示
当①②短接时，全电路的总电阻为
R＝Rn＋eq \f(RG＋R0上R0下,RG＋R0m)
通过干路的电流为I＝eq \f(E,R)
电流计满偏，根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知eq \f(IG,I－IG)＝eq \f(R0下,RG＋R0上)
当①②之间接入R1＝100 Ω的定值电阻时，全电路总电阻为R＋R1，通过干路的电流为I1＝eq \f(E,R＋R1)
电流计偏转了量程的eq \f(2,3)，则有eq \f(\f(2,3)IG,I1－\f(2,3)IG)＝eq \f(R0下,RG＋R0上)
解得R＝2R1＝200 Ω
当①②之间接入Rx时，全电路总电阻为Rx＋R，通过干路的电流为Ix＝eq \f(E,Rx＋R)
电流计偏转了量程的eq \f(1,3)，则有eq \f(\f(1,3)IG,Ix－\f(1,3)IG)＝eq \f(R0下,RG＋R0上)
解得Rx＝400 Ω.
9.图甲为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图．电流表满偏电流1 mA、内阻10 Ω；电池电动势1.5 V、内阻1 Ω；
(1)图甲中表笔a为________色(选填“红”或“黑”)．调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的________(填选项序号)．
A．电阻范围0～200 Ω
B．电阻范围0～2 000 Ω
(2)在进行欧姆调零后，正确使用该多用电表测量某电阻的阻值，电表读数如图乙所示，被测电阻的阻值为________ Ω.
(3)如图丙所示，某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”，则定值电阻R1 ＝________ Ω.(结果保留1位小数)
(4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果________．(选填“偏大”“偏小”或“准确”)
答案 (1)红 B (2)1 600 (3)1.1 (4)准确
解析 (1)根据黑表笔接内部电源的正极，可以判断a为红表笔；当电表满偏时，电表总内阻为R内＝eq \f(E,Ig)＝1 500 Ω，所以滑动变阻器应选择B；
(2)可以先求欧姆表的中值电阻，当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半，对应的电阻为中值电阻，E＝eq \f(1,2)Ig(R中＋R内)，R中＝R内＝1 500 Ω，即表盘刻度为15时代表1 500 Ω，倍率为×100，所以被测电阻的阻值为1 600 Ω.
(3)倍率为×10时，中值电阻为150 Ω，即内阻为150 Ω，由此可知，满偏电流变为原来的10倍，即0.01 A,1×10－3×10 V＝(0.01－1×10－3)R1，R1＝1.1 Ω.
(4)设电源电动势为E，干路电流为Ig，调零后电表内阻为R内，电表指针指到表盘某处时，电表的电流为I，对应的待测电阻为Rx，根据闭合电路欧姆定律E＝IgR内，E＝I(Rx＋R内)，整理得Rx＝E(eq \f(1,I)－eq \f(1,Ig))，由于满偏电流相同，电动势相同，指针指相同的位置时电流相同，所以Rx相同，即读数准确．
10．某实验小组设计了如图(a)所示的欧姆表电路，仅用一节干电池通过控制开关S，就可使“欧姆表”具有“×10”和“×100”两种倍率．电路中使用的实验器材如下：
干电池：电动势E＝1.5 V，内阻r＝1 Ω；
毫安表：满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝125 Ω；
滑动变阻器R0，阻值调节范围足够大；
定值电阻R1、R2和R3，其中R1＝1 000 Ω；
开关S，红、黑表笔各一支，导线若干．
(1)按照图(a)连接好电路，表笔1为________(选填“红”或“黑”)表笔．
(2)当开关S断开时，将两表笔短接，调节滑动变阻器R0, 使电流表达到满偏，此时R0＝________ Ω，“欧姆表”的倍率是________________(选填“×10”或“×100”)．
(3)闭合开关S使“欧姆表”倍率改变，电阻R2＝__________ Ω.将两表笔短接，调节滑动变阻器R0，使电流表达到满偏．
(4)保持开关闭合，在表笔间接入电阻R3(图中未画出)，电流表指针指向图(b)所示的位置时，电阻R3＝________ Ω.
答案 (1)红 (2)374 ×100 (3)125 (4)225
解析 (1)按照多用电表使用规则，欧姆表内电路的电源负极应与红表笔相接，即表笔1为红表笔．
(2)当开关S断开时，由闭合电路欧姆定律得
eq \f(E,Ig)＝r＋Rg＋R1＋R0，解得R0＝374 Ω.
开关S闭合后，电流表满偏时干路电流变大，欧姆表内阻变小，中值电阻变小，欧姆表的倍率变小，故开关S闭合时，欧姆表的倍率是小倍率，开关S断开时的倍率是大倍率，故填“×100”．
(3)闭合开关S，倍率为原来的eq \f(1,10)，干路电流最大值应为原来的10倍，则I2＝9 mA，故有eq \f(Ig,I2)＝eq \f(R2,Rg＋R1)，解得R2＝125 Ω.
(4)由题图(b)可知此时毫安表读数为0.40 mA，则干路电流为4.0 mA，电路总电阻为375 Ω，而欧姆表此倍率的内阻为eq \f(E,10Ig)＝150 Ω，则可知R3＝225 Ω.
11．小理同学利用实验室器材改装了一个双量程电流表，并利用此改装的电流表设计了一个多倍率的欧姆表。
（1）如甲图所示，双量程电流表的量程分别是和，当使用0、1两个端点时，量程为____________；
（2）某同学使用此双量程电流表组装完成了简易双倍率欧姆表（“”和“”），电路图如乙图所示。
①A端应与____________（填“红”或“黑”）色表笔相连接；
②电源电动势，换挡开关与2相连，此欧姆表内阻为____________，此时应为____________倍率。
③为了验证改装的欧姆表的测量精度，按规范操作在红黑表笔间接标准电阻时，指针指示位置如丙图所示，造成这一误差的原因可能是____________。
A. 电池使用时间较长致电动势偏小
B. 改装电流表时接入的电阻1偏小
C. 表头真实内阻偏小
【答案】（1）0~100mA
（2） ①. 红 ②. 150 ③. ×10 ④. A
【解析】【小问1详解】
当表笔接通2时，表头的量程一定，因两电阻串联，则通过这两个电阻的最大电流较小，而当表笔接通1时，电流计与R2串联，虽电流计的量程一定，但R1的电压增大，则通过R1的最大电流较大，因此当表笔接通1时电流表的量程为100mA；
【小问2详解】
①[1]根据图乙电路可知，电流从表笔B出来，从表笔A进去，根据“红进黑出”可知左侧表笔是红表笔，即表笔A是红表笔。
②[2] 换挡开关与2相连，此欧姆表满偏电流为10mA，则有
此时应为×10倍率。
③[3] A．短接两表笔时，根据闭合电路欧姆定律，得满偏电流
接入电阻后电路中的电流为
当电动势变小， I变小，指针跟准确位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了，即测量值大于真实值，故A正确；
B．改装电流表时接入的电阻1偏小时，导致偏大，所以测量的值偏大，指针向右偏，欧姆表示数变小了，B错误；
C．表头真实内阻偏小，对没有影响，所以对实验结果也无影响，C错误；
故选A。
12.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，欧姆×100 Ω挡。
(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
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．使用欧姆挡时，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)根据题给条件可得R1＋R2＝________ Ω，R4＝________ Ω。
(4)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)
解析：(1)A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连。
(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与R6无关，选项A错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B对；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6无关，C错。
(3)B端与“1”、“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA挡、直流1 mA挡，如图甲所示，由电表的改装原理可知，B端与“2”相连时，有I2＝IG＋eq \f(IGrG,R1＋R2)，解得R1＋R2＝160 Ω；B端与“4”相连时，如图乙所示，多用电表为直流电压1 V挡，表头并联部分电阻R0＝eq \f(IGrG,I2)，R4＝eq \f(U4,I2)－R0＝880 Ω。
(4)B端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA；B端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100 Ω挡，读数为11.0×100 Ω＝1.10×103 Ω；B端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V挡，读数为eq \f(147.5,250)×5 V＝2.95 V。
答案：(1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA
1．10×103 Ω 2.95 V
13.物理兴趣小组利用图(a)所示电路进行实验。使用的器材有：多用电表，电压表(量程0～5 V)，滑动变阻器，导线若干。
(1)对多用电表进行机械调零后，选择开关拨到“×1 k”挡，进行欧姆调零。图(a)中多用电表的红表笔应和________(选填“1”或“2”)端相连。
(2)调节滑动变阻器的滑片，当其接入电路的阻值为零时，多用电表和电压表的刻度盘上的指针位置分别如图(b)、(c)所示，则电压表读数是______ V，电压表内阻是______ kΩ，可以求出多用电表“×1 k”挡内部电源电动势为________ V。
(3)用此多用电表测电阻，选择“×1”挡测20 Ω的电阻时流过表头的电流为I1，选择“×10”挡测100 Ω的电阻时流过表头的电流为I2，则I1________I2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
答案 (1)1 (2)3.00 15 6 (3)小于
解析 (1)红表笔与欧姆表内置电源的负极相连，黑表笔与欧姆表内置电源的正极相连，电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表；电流从电压表正接线柱流入，负接线柱流出，由图(a)所示，多用电表的红表笔应和1端相连。
(2)电压表量程是5 V，由图(c)所示电压表表盘可知，其分度值为0.1 V，示数为3.00 V；多用表选择开关置于“×1 k”挡，由图(b)所示表盘可知，电压表内阻为RV＝15×1 kΩ＝15 kΩ，由图(b)所示可知，欧姆表内阻R内＝15×1 kΩ＝15 kΩ，由闭合电路的欧姆定律可知，多用表“×1 k”挡内部电源电动势E＝U＋IR内＝U＋eq \f(U,RV)R内＝3.00 V＋eq \f(3.00,15×103)×15×103 V＝6 V。
(3)选择“×1”挡测20 Ω的电阻时，指针示数是20，流过表头的电流为I1，选择“×10”挡测100 Ω的电阻时，指针示数是10，流过表头的电流为I2，欧姆表零刻度线在最右侧，最大刻度线在最左侧，欧姆表指针示数越大，指针越靠近左侧，此时流过电表的电流越小，则I1小于I2。
14.在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，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(用字母序号表示)；
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，则故障是________。
A．A灯丝断开 B．B灯丝断开
C．d、e间连线断开 D．B灯被短路
(2)接着练习使用欧姆表的“×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，某次测试结果如图乙所示，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。
解析：(1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V，电压表量程应选10 V，B正确。
②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A正确。
(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”。
②温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。欧姆表读数应该为6.0 Ω。由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0 Ω，说明测量的应该是e、f间电阻。由R＝eq \f(U,I)可求得电阻为12.7 Ω。
答案：(1)①B ②A (2)①断开 ②6.0 e、f 12.7
【能力培优】
15.(1)如图中的螺旋测微器读数为________ mm；
(2)如图甲为某多用电表的原理图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是可变电阻，已知R3＜R4，表头G的满偏电流为250 μA，内阻为
1 200 Ω。图甲中S为转换开关，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，欧姆“×100 Ω”挡。
甲
①图甲中的B端与______(选填“红”或“黑”)表笔相连接；
②使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘____________(选填“左端电流”或“右端电阻”)为“0”的位置；
③某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示，若此时B端是与“5”相连的，则读数为________Ω(结果保留2位有效数字)；
乙
④根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________ Ω。
答案 (1) 6.700±0.02 (2)①红 ②右端电阻 ③4.0×103 ④400 4 700
解析 (1)螺旋测微器的固定刻度读数为6.5 mm，可动刻度读数为20.0×0.01 mm＝0.200 mm，所以最终读数为6.5 mm＋20.0×0.01＝6.700 mm
由于读数误差则6.700±0.02均可。
(2)根据电流“红进黑出”可知，A表笔为黑表笔，B表笔为红表笔；使用欧姆挡时，先将两表笔短接进行欧姆调零，即调整R6使电表指针指在表盘右端电阻为“0”的位置；B端是与“5”相连的，由题意可知，倍率为100，则读数为40×100 Ω＝4.0×103 Ω，由题意可知，开关接1时量程为2.5 mA，则有Ig＋eq \f(Ig（Rg＋R2）,R1)＝Imax1，开关接2时量程为1 mA，则有Ig＋eq \f(IgRg,R1＋R2)＝Imax2，联立解得R1＋R2＝400 Ω；开关接4时量程为5 V，此时电压表的内阻RV＝eq \f(5,1×10－3) Ω＝5 000 Ω，表头与电阻R1、R2部分的电阻为R＝eq \f(1 200×400,1 200＋400) Ω＝300 Ω，则R4＝RV－R＝4 700 Ω。
16．(1)某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50 V，则读数应为________V；一次测量电阻，记录的读数为1 600 Ω，则所选倍率为________(选填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)。
(2)在(1)中用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号________；
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(3)常用的多用电表是由小量程的电流表(表头)改装而成的。有一块满偏电流为50 μA、内阻为800 Ω的小量程电流表，现要将它改装成0～1 mA、0～10 mA两个量程的电流挡，某同学设计了如图2、图3所示的两个电路。在图2所示的电路中R1____R2(选填“＞”或“＜”)；从保护表头的角度，请你分析说明图2、图3哪种设计更合理：______________。
解析：(1)量程为50 V，则读数应为24.0 V；测电阻时，指针示数为16，而实际为1 600 Ω，所以为“×100”倍率。
(2)现在的欧姆表倍率太大，换成“×1”倍率时，恰好13 Ω在中值电阻附近，所以先将开关转到“×1”位置，然后再将红黑表笔对接，进行欧姆调零。步骤为②①④。
(3)总电压不变，电流大的那一路电阻小，由欧姆定律知R1＜R2，图3更合理，因为图2电路在通电状态中，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏。
答案：(1)24.0 ×100 (2)②①④ (3)＜ 见解析课程标准
物理素养
3.2.1 会使用多用电表。
物理观念：了解多用电表的表盘及测量功能，了解数字式多用电表的特点。了解二极管的单向导电性。
科学思维：通过观察，了解多用电表的表盘及测量功能，会根据需要正确选择档位。
科学探究：通过实验操作，学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻，了解二极管的单向导电性。
科学态度与责任：在实验中培养学生规范操作的习惯。通过分组实验，讨论、交流，培养团队合作意识。
偶然误差
①估读时易带来误差。
②表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。
系统误差
①电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池。
②测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
测得阻值/Ω
200
200
11.2 k
270
11 k
70
所选择的挡位
指针读数
直流电压10 V
电阻“×10”挡