2026届高考物理一轮复习模型解读与针对性训练实验14用多用电表测量电学中的物理量(原卷版+解析)

这是一份2026届高考物理一轮复习模型解读与针对性训练实验14用多用电表测量电学中的物理量(原卷版+解析)，共9页。
【实验解读】
一、实验目的
1.了解多用电表的构造和工作原理。
2.会用多用电表测量电压、电流。
3.测量定值电阻和判断二极管的正负极。
4.会用多用电表进行简单的电路故障分析。
二、多用电表的原理与使用
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，并且每一种测量项目都有几个量程。
(2)外形如图1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。
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)。
图1
2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流
按如图2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。红表笔接电势高(选填“高”或“低”)的点。
图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。此时电流从红色表笔流入电表。
3.用多用电表测定值电阻的阻值
(1)原理
(2)注意：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)，知中值电阻R中＝RΩ。
(3)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“OFF”挡，长期不用应取出电池。
(4)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。
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3所示，左端为正极，右端为负极。
图3
特点：当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，当给二极管加反向电压时，它的电阻很大。
(2)用欧姆挡判断二极管的正、负极
将多用电表欧姆挡调零之后，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4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)。
图4
5.探索黑箱内的电学元件
拓展创新实验
【高考启示】
高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景。因此，要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题。
考查角度拓展
1. 多用电表的原理——闭合电路欧姆定律
2. 使用多用电表判断二极管的正、负极
3. 用多用电表探测电路故障
（1）断路故障的检测方法
(i)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。
(ii)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。
(iii)用欧姆挡检测
将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值说明元件完好，若电阻无穷大说明此元件断路。
（2）.短路故障的检测方法
(i)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。
(ii)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。
【高考典例】
【典例1】. (2024·浙江6月选考，16－Ⅱ)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中，
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极，选用×100挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转，选用 挡(选填“×10”或“×1 k”)重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 (选填“正极”或“负极”)。
(2)图甲是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接 接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)，Q应连接 接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA挡测量，指针如图乙所示，则电流I＝ mA。
(3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图丙所示，说明该二极管是 元件(选填“线性”或“非线性”)，正常发光时电压在 V范围。
答案 (1)×1 k 负极 (2)a d 45.0(44.9~45.1均可) (3)非线性 1.9~2.5
解析 (1)发现电表指针均不偏转，说明阻值过大，应选用更高倍率的挡位重新测试，即换用×1 k挡重新测试，根据电流“红进黑出”规律可知，导通情况下，红色表笔应与二极管负极相连。
(2)要求电压可从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压式接法，即P应接a接线柱，根据题图甲中用两节干电池(3 V)作电源可知，电压表应选用3 V量程，即Q应接d接线柱。根据多用电表的读数规则结合题图乙可知，电流I＝45.0 mA。
(3)由题图丙可知二极管的I－U图线为曲线，说明该二极管为非线性元件，有电流通过，即正常发光时，电压在1.9~2.5 V范围。
【典例2】（6分）(2021新高考福建)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为，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__________.
（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（选填：“×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__________.
（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__________（结果保留3位有效数字）.
【参考答案】.（1）1.414
（3）×10
（5）160
（7）3.14×10-4Ω·m
【关键能力：】实验探究能力。
【解题思路】 （1）根据螺旋测微器读数规则，该电阻丝的直径为d=1mm+0.414mm=1.414mm。
（3）根据中值电阻为“15”，测量电阻值约为100~200Ω的电阻，要使指针指在中值电阻附近，应该将多用电表的选择开关旋至×10倍率的电阻挡。
（5）根据多用电表欧姆档读数规则，该电阻丝的电阻值为16×10Ω=160Ω.
（7）电阻丝长度L=80.00cm=0.8000m，横截面积S=πd2/4=1.57×10-6m2。
由电阻定律，R=ρL/S，解得实验测得的该电阻丝电阻率为3.14×10-4Ω·m。
【针对性训练】
1.(2025·浙江嘉兴模拟)在“练习使用多用电表”实验中，
(1)下列操作正确的是 (多选)。
A.每次转动选择开关前都需进行机械调零
B.每次改变欧姆挡的倍率后都需重新进行欧姆调零
C.测量未知电阻时必须先选择倍率最大挡进行试测
D.测量结束后应把选择开关置于“OFF”挡或交流电压量程最大挡
(2)选用“直流2.5 V挡”测量小灯泡两端电压时，指针位置如图甲所示，则其读数为 V。
(3)小飞按如图乙所示连接电路，闭合开关后小灯泡不亮。他怀疑电路中某处断路，于是选择多用电表某一挡位，将表笔一始终接触图中A点，表笔二依次接触图中B、C、D、E、F各点，以寻找故障位置。则表笔一应是 表笔(选填“红”或“黑”)，所选电表挡位是 。
A.直流10 V挡B.直流10 mA挡
C.交流10 V挡D.电阻“×10”挡
答案 (1)BD (2)0.88~0.90 (3)红 A
解析 (1)机械调零只需调整一次，故A错误;每次改变欧姆挡的倍率后都需重新进行欧姆调零，故B正确;在测量未知电阻时，可以先选择一个倍率进行测量，然后根据指针偏转情况再选择合适的倍率进行测量，不一定必须先选择倍率最大挡进行试测，故C错误;使用完毕后应将表笔拔出，并把选择开关旋到交流电压最高挡或“OFF挡”位置，故D正确。
(2)“直流2.5 V挡”的分度值为0.05 V，故其读数为0.88 V。
(3)电流应从多用电表的红表笔流入，所以表笔一应是红表笔;表笔二依次接触图中B、C、D、E、F各点，以寻找故障位置，可知多用电表充当电压表使用，应选择直流10 V挡，故选A。
2.(2024·河北石家庄模拟)小新同学练习使用多用电表测量电压和电阻。
(1)他先测量5 V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.将选择开关K调至V~10 V
C.测量并读数
②指针位置如图乙所示，则此交流电压为 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Rx，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“×1 k”挡
e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，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(k