高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点41 用多用电表测量电学中的物理量（2份，原卷版+解析版）

这是一份高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点41 用多用电表测量电学中的物理量（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了 高考真题考点分布， 命题规律及备考策略，多用电表面板上还有，原理图，1A，，注意事项，0 非线性 1等内容，欢迎下载使用。
1. 高考真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】各地高考对用多用电表测量电学中的物理量这个实验的考查近几年频度不是太高，以考查多用电表读数居多，复习过程要特别注意欧姆表的使用。
【备考策略】
1.清楚多用电表构造及原理。
2.理解和掌握用多用电表测量电学中的物理量方法。
【命题预测】重点关键欧姆表的原理应用。
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:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,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)。
4.原理图:
考点一 欧姆表原理及应用
考向 欧姆表原理的应用
1.构造: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。
2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I=ERg+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=Ig2时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫中值电阻。
1．如图1所示为实验室一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻99Ω；电池电动势1.5V、内阻5Ω；
(1)图1中表b为 色（选填“红”或“黑”）。调零电阻可能是下面两个滑动变阻器中的 （填选项序号）。
A．电阻范围0~2000Ω B．电阻范围0~200Ω
(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2所示，被测电阻的阻值为 Ω；
(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变为1.4V，内阻变为10Ω，但此表仍能进行欧姆调零，用此表测量电阻为1500Ω，则该电阻真实值为 Ω
(4)如图3所示，某同学利用定值电阻给欧姆表增加一挡位“×1”，则定值电阻 。（结果保留1位小数）
【答案】(1) 黑 A(2)1600(3)1400(4)1.0
【详解】（1）多用电表红黑表笔的特点是“红进黑出”，所以b为黑色；欧姆表在调零时，电路中总电阻为所以滑动变阻器应该选A。
（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，即表盘刻度为15时代表1500，倍率为，所以被测电阻为。
（3）若电源电动势为1.4V，满偏电流不变，所以调零后中值电阻为，所以半偏时电阻为。
（4）倍率为×1时，中值电阻为15，即内阻为15，由此可知，满偏电流变为原来的100倍，即0.1A，。
2．其欧姆表的内部示意图如图甲所示，该表有“”“”两个挡位。已知电源电动势，表头允许通过的电流最大值，内阻。现用该表测量一个阻值小于的定值电阻。
(1)图甲中表笔为 （选填“红表笔”或“黑表笔”），要测量，开头应与 （选填“”或“”）相连，然后进行 ，测量时指针位置如图乙所示，欧姆表的读数为 。
(2)若与相连，图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”，则图甲中 （结果保留三位有效数字）。
(3)欧姆表电源经久末换，测量后发现其电动势小于，在正确的操作下，的测量值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】(1) 黑表笔 欧姆调零 32(2)2.73(3)大于
【详解】（1）[1]表笔与电源正极相连，故其为黑表笔。
[2]由图甲可知接时干路电流的最大值大于接时干路电流的最大值，结合欧姆表的内阻可知，接时为“”挡位，接时为“”挡位，结合图乙可知应选用“”挡位，故应该接。
[3]换挡后要进行欧姆调零。
[4]图乙中的读数为
（2）接时，欧姆表的内阻为此的欧姆表中流过的电流最大值相当于表头量程扩大了100倍，故
（3）使用欧姆表的时候换挡必须调零，欧姆调零之后有根据闭合回路欧姆定律可知，此时干路电流变小了，流过表头电流将变小，指针较正常时往左偏，测量值大于真实值。
考点二 多用电表的使用
考向 多用电表的使用
1.机械调零:多用电表的指针若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。
2.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。
3.测量小电珠的电压和电流。
(1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小电珠两端的电压。
(2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小电珠的电流。
4.用多用电表测电阻
(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度,插入表笔。
(2)选择开关置于“Ω”挡的×1挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指到“0”欧姆位置,然后断开表笔。
(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。
(4)选择开关改置于×100挡,重新进行欧姆调零。
(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。
(6)测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
5．多用电表的读数方法
(1)欧姆表的读数
①为了减小读数误差，指针应指在表盘eq \f(1,3)到eq \f(2,3)的部分，即中央刻度附近。
②除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。
③电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。
(2)测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位。
6.注意事项：
(1)红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔。
(2)区分“两个零点”: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,调整的是欧姆挡的调零旋钮。
(3)测电阻时:
①待测电阻与电源一定要断开。
②两手一定不要同时接触两表笔金属杆。
③指针指中值附近较准,否则换挡。
④每换一挡必须重新欧姆调零。
⑤读出示数要乘以倍率。
(4)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。
3．小新同学练习使用多用电表测量电压和电阻。
(1)他先测量5V左右的交流电压
①下列操作不合理的是
A．先调节图甲中的T旋钮，使指针指向左侧零刻度
B．将档位K调至
C． 测量并读数
②指针如图乙所示，则此交变电流电压为 V。
(2)然后小新同学又用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值，他先把选择开关旋到“×100”挡位，测量时发现指针偏转过小。
①应使流过欧姆表表头的电流适当变 。
②接下来正确的操作顺序是 。
a、 将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔
b、 旋转选择开关至“OFF”挡，并拔出两表笔
c、 将选择开关旋到“×10”挡
d、 将选择开关旋到“×1k”挡
e、 将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值，断开两表笔
③最后小新同学对欧姆挡进行了深入分析。由于欧姆表老化，电池电动势变为原来k倍（），内阻增大了。正常操作测量某待测电阻，读数为R。则该电阻真实值比R偏 （选填“大”或“小”），真实值应为 。（用“k”与“R”表示）
【答案】(1) A 5(2) 大 daeb 小 kR
【详解】（1）①[1]先调节图甲中的S旋钮，使指针指向左侧零刻度，故选A。
②[2]指针如图乙所示，则此交变电流电压为5V。
（2）①[1]测量时发现指针偏转过小，流过欧姆表表头的电流过小，应使流过欧姆表表头的电流适当变大，使指针指到表盘中央附近。
②[2]为使指针指在刻度盘中央附近，应选用“”挡，再欧姆调零，测量，整理器材，因此正确的实验步骤为daeb；
③[3]设原来电池电动势为，满偏电流为，则电池电动势变为原来k倍（），内阻增大了以后则则欧姆表指针偏左，电阻的测量值偏大，所以该电阻真实值比R偏小。
[4]与的关系满足时，则解得。
4．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；、、、和是固定电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω，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1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡。
(1)图a中的A端与 （填“红”或“黑”）色表笔相连接。
(2)关于的使用，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 ， 。
(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”连接的，则多用电表读数为 ；若此时B端是与“3”连接的，则读数为 ；若此时B端是与“5”连接的，则读数为 。
(5)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻明显变大，电动势变化可忽略（认为不变），但将两表笔短接时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将______。
A．偏大B．偏小C．不变D．无法确定
【答案】(1)黑(2)B(3) 160 880(4) 1.47mA（1.47mA-1.48mA） 1100Ω 2.95V（2.94V-2.96V）(5)C
【详解】（1）根据欧姆表的电池正负极和电流流向结论“红入黑出”可知图a中的A端与黑色表笔相连接。
（2）是欧姆挡的调零电阻，其作用是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。故选B。
（3）[1]若B端接2，则为直流电路1mA挡；根据题给条件可得
[2]若B端接4，则为直流电压1V挡；根据题给条件可得
（4）[3][4][5] 若此时B端是与“1”连接的，则是直流2.5mA挡，多用电表读数为1.47mA；若此时B端是与“3”连接的，则是欧姆挡，读数为；若此时B端是与“5”连接的，则是直流电压5V挡，读数为2.95V。
（5）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻明显变大，电动势不变，可改变电阻箱的阻值使总的电阻不变，则不影响测量结果，其测量结果将不变。故选C。
考点三 用多用电表探索黑箱内的电学元件
考向 多用电表探究黑箱问题
5．如图所示，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），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：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如下表，
（1）在虚线框中画出黑箱内的电路结构图 ；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：
（2）将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将e、f按照正确方式与A、B相连，并在A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为；
（3）将e、f按照正确方式与A、C相连，电压表改接入A、C间，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出对应的电压表读数，记录为；
（4）分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距均为a；斜率分别为，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 。
【答案】
【详解】（1）与间电阻相同，说明间是定值电阻，在测量之间电阻时，黑表笔接时电阻很小，接时电阻很大，说明之间有二极管，而且接二极管的正极，则电路如图所示
（4）将按照正确方式与A、B相连时，设电源电动势为，定值电阻为，则即则，将按照正确方式与相连，此时之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压，设电源电动势为，二极管正向电阻的电压为，定值电阻阻值为，则由题意得，则故电源电动势电阻二极管正向电阻。
6．如图所示为指针式多用电表内部欧姆表的结构示意图。已知：，灵敏电流表的满偏电流为，为滑动变阻器。
（1）下列关于多用电表的说法，正确的是( )
A．与接线柱A相连的是黑表笔
B．每测量一个电阻时，都必须进行欧姆调零
C．测量电阻时，如果指针偏转角度过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新欧姆调零后测量
D．欧姆表使用完后，应该把档位旋到档，或者交流电压最大档位
（2）小王将多用表欧姆调零后，测量某一电阻，发现电流表的指针偏转了总量程的，则 。
（3）小王同学再次测量另一电阻时重新进行了欧姆调零，由于欧姆调零旋钮出现故障，两表笔短接后，只能使得指针调到接近满偏电流处（未达到满偏）。但是小王觉得依然可以测量，打开两表笔测电阻，发现指针刚好偏转了一半，则的测量值与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）小王使用一个新的欧姆表探测黑箱。“黑盒子表面有A、B、C三个接线柱，盒内只有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果
如表所示。
请在图中画出黑箱内的电路结构图 。
【答案】 ACD 1000 偏大
【详解】（1）[1]A．电流从红表笔流入，黑表笔流出，故与多用电表内电源正极相连的是黑表笔，A端应连接黑表笔，故A正确；
B．欧姆表的同一倍率测不同阻值的电阻时不需要重新进行欧姆调零，用不同倍率测电阻换挡后必须重新调零，故B错误；
C．测量电阻时如果指针偏转过大，说明所选倍率太大，为准确测量电阻阻值，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量，故C正确；
D．欧姆表使用完后，应该把档位旋到档，或者交流电压最大档位，故D正确。
故选ACD。
（2）[2]设欧姆表的内阻为，由闭合电路欧姆定律有，解得
（3）[3]两表笔短接后，只能使得指针调到接近满偏电流处（未达到满偏）；说明实际阻值本应该从“0”刻度左侧作为起始值去读数，则现在的测量值偏大。
（4）[4]A、B间电阻与电流方向无关，因此一定是定值电阻，B、C间电阻与电流方向有关，且阻值比A、C间的反向阻值小，说明二极管一定直接接在B、C间且C为正极，如下图所示：
1．某同学用多用电表测量某些电学量。
(1)经过正确操作，测量时的指针位置均指在如图所示的位置。若测直流电压，所选量程为50V，则读数应为 V；若选量程为直流电流10mA，则读数为 A;若测量电阻，记录的读数为1600Ω，则所选倍率为 （选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）。
(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13Ω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
【答案】(1) 24.0 4.8 ×100(2)②①④
【详解】（1）[1][2][3]量程为50V，则读数应为24.0V；测电流时，量程为10mA，读数为4.8mA，测电阻时，指针示数为16，而实际为1600Ω，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13Ω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。
2．多用电表是集电流、电压及电阻的测量为一体的电学仪表，且每种测量功能均有多个量程可供选择，是电学实验及电工测量的常用仪器，如图甲所示。
(1)无论是用来测量电流、电压还是电阻，使用前都要检查表的指针是否指在 处，若没有，需要旋动部件 （选填“S”“T”或“K”）进行调节。
(2)用多用电表测量电压的结果如图乙所示，此次读数为 V。
(3)用多用电表测量电阻，正确操作后测量出的结果如图丙所示，为使测量结果更为准确，应将欧姆挡的倍率调整为 （选填“”“”或“”）。并进行 。
(4)解决完（3）的问题，并正确操作测量出电阻值，后发现多用电表的电源电动势变小，则电阻的真实值 （选填“>”“=”或“