高考物理一轮复习讲义48　第九章　实验探究课十三　用多用电表测量电学中的物理量

这是一份高考物理一轮复习讲义48　第九章　实验探究课十三　用多用电表测量电学中的物理量，共6页。

教材原型实验
[典例1] (2025·四川师范大学附属中学模拟)某同学利用一个多用电表测量一个内阻Rg约为100 Ω、满偏电流Ig＝100 mA的电流表的内阻，主要步骤如下：
(1)电阻挡的选择开关拨至倍率______(选填“×1”“×10”或“×100”)挡，先将红、黑表笔短接调零后，将多用电表中“黑表笔”接到电流表________(选填“A”或“B”)接线柱上，“红表笔”接另一个接线柱。
(2)多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示，该同学读出电阻表的读数为________ Ω，这时电流表的读数为________ mA。
(3)测量结束后，将选择开关拨到OFF挡。
(4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为________ V。
[听课记录]



[典例2] 某同学通过用多用电表测量找到发光二极管的负极。
(1)该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”)。
(2)该同学依次用多用电表电阻挡的“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡、“×1 k”挡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： _____________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[听课记录]



[典例3] 如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg＝100 Ω、满偏电流Ig＝10 mA的电流表、标识不清的电源、定值电阻、导线、滑动变阻器等组装了多用电表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。
(1)若R2＝200 Ω，当选择开关接“3”时电压表的量程为________ V。
(2)该兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
①将选择开关接“2”，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为________ Ω， 多用电表内部电源的电动势E＝________ V。
③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻Rx＝________ Ω。(结果保留3位有效数字)
④小组成员拿来一块电压表，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中________ (选填“红”或“黑”)表笔接电压表的正接线柱，该电压表示数为12.0 V，可以推知该电压表的内阻为________ Ω。
[听课记录]




拓展创新实验
[典例4] 如图甲所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件(一只定值电阻和一只半导体二极管)，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表电阻挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如表。
(Ⅰ)在图乙虚线框中画出黑箱内的电路结构图。
(Ⅱ)小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：
(1)如图丙所示，将电源(电动势未知，内阻不计)、电阻箱、开关连接，将e与________(选填“A”或“B”)相连，f与________(选填“A”或“B”)相连，A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的阻值大小，读出多组对应的电压表示数，记录为U1。
(2)将e、f按照正确方式与A、C相连，闭合开关，改变电阻箱R的阻值大小，读出对应的电压表示数，记录为U2。
(3)分别作出1U1-R和1U2-R图像，发现两图线均为直线，若直线纵截距分别为a1、a2，斜率分别为k1、k2，则电源电动势为________，黑箱内定值电阻阻值为________，二极管正向电阻值为________。
[听课记录]



本实验的创新点体现在实验目的创新，由利用多用电表探究“黑盒子”问题，替代测电流和电阻及测量二极管的特性。
实验原理
实验操作
注意事项
(1)电阻表内部电路简化如图所示。
(2)根据闭合电路欧姆定律可知：
①当红、黑表笔短接时，Ig＝ERg+R+r。
②当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时，I＝ERg+R+r+Rx。
③当I中＝12Ig时，中值电阻R中＝Rg＋R＋r。
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，测量小灯泡两端的电压。
(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，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻表的“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)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。
1．使用前要机械调零。
2．两表笔在使用时，要保证电流总是“红笔流入，黑笔流出”。
3．测量电阻时
(1)指针指在中值附近误差较小，指针偏转过大换小倍率，指针偏转过小换大倍率。
(2)每换一挡必须重新进行欧姆调零。
(3)读出示数要乘以倍率。
4．使用完毕，选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。
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。
(2)用电阻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正极，红表笔接触二极管的负极(如图甲)；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极(如图乙)。
红表笔
A
C
C
B
A
B
黑表笔
C
A
B
C
B
A
阻值
有阻值
阻值同AC测量值
很大
很小
很大
接近AC
间电阻