六、多用电表的使用——2024届一轮复习高考物理电学实验训练

六、多用电表的使用

1.电流表的量程为0~5 mA，内阻为290 Ω，把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程.当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为0~10 mA，大量程为0~100 mA.

（1）关于此多用电表，下列说法不正确的是________.

A.开关S接到位置4时是欧姆挡

B.开关S接到位置6时是电压挡

C.开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大

D.A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔

（2）开关S接位置________（填“1”或“2”）时是电流挡的小量程，图中电阻________Ω，________Ω.

（3）已知图中的电源的电动势为9 V，当把开关S接到位置4，短接进行欧姆调零后，此欧姆挡的内阻为________Ω，现用该挡测一未知电阻阻值，指针偏转到电流表满刻度的处，则该电阻的阻值为________Ω.

2.图（a）为简易多用电表的电路图.电源E为直流电源；和是定值电阻；表头G的满偏电流为5 mA，内阻为20 Ω；虚线方框为换挡开关；A端和B端分别与两表笔相连该多用电表共有5个挡位，分别为直流电压5 V挡和10 V挡，直流电流10 mA挡和25 mA挡，欧姆“×10”挡.

（1）多用电表的B端应与_______（填“红”或“黑”）色表笔相连接.

（2）若换挡开关与3相连，测量中，表盘指针稳定时如图（b）所示，则其读数为_______.

（3）若要使用直流电压5 V挡，则换挡开关应与_______相连（填“1”“2”“3”“4”或“5”）.

（4）若换挡开关与1相连，则表头G满偏时，流经A端和B端的电流为_______mA.

3.某实验小组利用现有实验仪器测电阻的阻值，测量过程如下：

（1）先用多用电表粗测其阻值：该小组选择“×100”挡，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大，为了较准确地进行测量，应该选择倍率________（填“×1 k”“×10”）挡，并重新进行欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图甲所示，测量值为________Ω。

（2）该小组又设计了如图乙所示的电路精确测量电阻的阻值，除待测电阻外，实验室还提供了下列器材：

A.电流表（量程为0~20 mA，内阻）；

B.电流表（量程为0~50 mA，内阻未知）；

C.滑动变阻器（0~10 Ω）；

D.定值电阻200 Ω；

E.定值电阻20 Ω；

F.电源（电动势，内阻可以忽略）；

G.开关S、导线若干。

根据以上器材和粗测电阻阻值分析可得，电路中定值电阻应选择________（填器材前面的字母代号）；闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于________（填“P”或“Q”）端；为了减小误差，改变滑动变阻器滑片的位置，多测几组的值，作出关系图像，如图丙所示，可得待测电阻________（用图像中数据和题设给出的物理量符号表示），考虑到实际上电流表有内阻，待测电阻阻值的计算结果与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

4.如图甲所示为多用电表的表盘，图乙为该多用电表内部电路的简易图，已知表头的满偏电流为200 mA，某实验小组的同学准备研究多用电表的工作原理。

（1）该小组的同学利用该多用电表测量某电阻的阻值，将选择开关切换到欧姆“×10”挡，发现指针的偏转角度很大，则应换欧姆________（填“×1”或“×100”）挡，换挡后进行的操作为________；换到合适的挡位、正确操作后，示数如图甲所示，该电阻的阻值为________Ω。

（2）在图乙中，开关接1时，改装的电流表的量程为3 A，开关接2时，改装的电流表的量程为0.6 A，则定值电阻________；如果开关接3时，该欧姆表的倍率为“×1”，则欧姆表内部电源的电动势为________V（保留1位小数）。

（3）如果欧姆表内部的电池用久了，经测量知该电池的电动势减小了，但该欧姆表仍可以欧姆调零，若用该欧姆表测量某电阻阻值，则该电阻的测量值________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

5.（1）用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量（把部件符号填入空中）：

①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻度线.

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.

③将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________刻度线（填“0”或“∞”）.

④将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量.（填字母代号）

A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置

B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C.将两表笔的金属部分与被测电阻的两根引线相接

D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

（2）如图乙所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是0~100 mA量程，指针所示电流值为________mA；测直流电压时，用的是0~50 V量程，则指针所示的电压值为________V.

6.如图甲所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流为1 mA、内阻为10 Ω；电池电动势1.5 V、内阻1 Ω。

（1）图甲中表笔a为_______色（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.阻值范围0~200 Ω B.阻值范围0~2000 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给多用电表欧姆挡增加“×10”挡位，则定值电阻_______Ω。（结果保留一位小数）

（4）若该多用电表欧姆挡换了一个电动势为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_______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。

7.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。

（1）如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是________。（填选项前面的字母）

A.当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔

B.当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔

C.当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔

D.当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔

（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。

a.若所选挡位为直流250 mA挡，则示数为________mA；

b.若所选挡位为电阻挡，则示数为________Ω。

（3）用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后，需要继续测量一个阻值约的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必要的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：_______。

A.将红表笔和黑表笔接触

B.把选择开关旋转到“×100”位置

C.把选择开关旋转到“×1k”位置

D.调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点

（4）某同学在图丙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表1.5 V直流电压挡进行检测。下列说法正确的是______。

A.将多用电表红、黑表笔分别接触，若电压表几乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障

B.将多用电表红、黑表笔分别接触，若电压表几乎没有读数，说明开关出现断路故障

C.将多用电表红、黑表笔分别接触，若电压表读数接近2.5 V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良（即存在断路）

答案以及解析

1、（1）答案：C

解析：当转换开关S接到位置4时，表头与电表中的电源相连接，是欧姆挡，故A正确.当转换开关S接到位置6时，电流表与电阻串联，电阻起分压作用，是电压挡，故B正确.转换开关S接到位置5串联的电阻小于接到位置6串联的电阻，可知接到位置6串联的电阻大，分压作用大，电压表量程大，故C错误根据电流“红进黑出”可知，B表笔为黑表笔，A表笔为红表笔，故D正确.本题选说法不正确的，故选C.

（2）答案：2；29；261

解析：开关S接2时并联电阻大，分流小，其量程小.

S接1时：，

S接2时：，

由以上两式可得.

（3）答案：900；3600

解析：电源的电动势为9 V，连接改装后满偏电流的电流表，则.设指针偏转到电流表满刻度的处对应的电阻为R，则，代入数据得.

2.答案：(1)红

(2)110 Ω

(3)4

(4)25

解析：(1)根据多用电表电流从红表笔流入，黑表笔流出，当换挡开关与3相连时，根据电源的正负极可知，电流从A端流出，B端流入，故多用电表的B端应与红色表笔相连接.

(2)若换挡开关与3相连，可知此时多用电表选择挡位为欧姆“×10”挡，根据图(b)中表盘指针位置，可知读数为.

(3)由多用电表的电路图可知，当换挡开关接4或5时，对应挡位是直流电压挡，其中接5时的挡位量程大于接4时的挡位量程，故要使用直流电压5 V挡，换挡开关应与4相连.

(4)由多用电表的电路图可知，当换挡开关接1时，电路最大电流为，当换挡开关接2时，电路最大电流为，可知当换挡开关接1时，对应的挡位是直流电流25 mA挡，则表头G满偏时，流经A端和B端的电流为25 mA.

3.答案：（1）×10；140

（2）D；P；；相等

解析：（1）指针偏转角度太大，说明指针所指数字过小，所选倍率过大，故应换较小倍率“×10”挡，再进行测量；由题图甲知，指针所指数字为14，乘倍率后，可得测量值为140 Ω。

（2）当两电流表同时满偏时，流过待测电阻的电流约为，待测电阻两端的电压约为，小于电源电动势，再根据并联电路的特点有，解得R约为185 Ω，所以定值电阻应选择D；从安全的角度考虑，开关刚闭合时应该让两电流表示数最小，所以滑片应处于P端；根据串并联电路的特点可得，可得，结合题图丙可知，图像的斜率，解得该待测电阻；由于电流表的内阻对图像的斜率没有影响，所以测量值与真实值相等。

4.答案：（1）×1；将两表笔短接，进行欧姆调零；13

（2）1:4；9.0

（3）偏大

解析：（1）测电阻时，如果指针偏角过大，应换小挡位，即换“×1”挡；每次换挡后应将两表笔短接，重新进行欧姆调零；换挡后多用电表的示数为13 Ω。

（2）选择开关接1时，对应的电流表量程为，选择开关接2时，对应的电流表量程为，解得；“×1”挡位中值电阻为15 Ω，即选择开关接3时多用电表的内阻为15 Ω，则该电源的电动势为。

（3）由闭合电路欧姆定律可知，该欧姆表的内阻为，电池的电动势E减小，由该欧姆表仍可以欧姆调零可知内阻变小，用该欧姆表测电阻时，由闭合电路欧姆定律得，由于偏小，I偏小，指针偏左，则电阻的测量值偏大。

5.答案：（1）①S；③T；0；④ADC

（2）1700；47；23.5

解析：（1）①机械调零应旋动部件S，使指针对准电流的“0”刻度线.

③欧姆调零应旋动部件T，使指针对准电阻的0刻度线.

④指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作.

（2）欧姆表读数等于刻度盘读数乘以倍率，即为；选用量程为0~100 mA的电流挡，读数为47 mA；选用量程为0~50 V的电压挡，读数为23.5 V.

6.答案：（1）红；B

（2）1600

（3）1.1

（4）准确

解析：（1）根据多用电表欧姆挡的要求，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，所以电阻应选择B。

（2）先求多用电表欧姆挡的中值电阻，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，有，即表盘指针指向刻度15时代表1500 Ω，倍率为“×100”，所以被测电阻的阻值为1600 Ω。

（3）倍率为“×10”时，中值电阻为150 Ω，则内阻变为150 Ω，由此可知，满偏电流变为原来的10倍，即0.01 A，由，解得。

（4）设电源电动势为E，满偏电流为，调零后电表内阻为，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，根据闭合电路欧姆定律，整理得，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，所以相同，即读数准确。

7.答案：（1）AC

（2）110；190

（3）BAD

（4）AC

解析：（1）当S接触点2时，内部接电源，则多用电表处于测量电阻的挡位，因黑表笔接内部电源的正极，则接线柱B接的是黑表笔，B错误，C正确；当S接触点1时，电阻与表头并联，则多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，A正确；当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，D错误。

（2）a.若所选挡位为直流250 mA挡，其示数为110 mA；b.若所选挡位为电阻挡，则示数为。

（3）用表盘为题图乙所示的多用电表正确测量了一个的电阻后，需要继续测量一个阻值约的电阻，则必须将选择开关旋转到“×100”位置，然后两表笔短接，再进行欧姆调零，因此正确步骤顺序是BAD。

（4）红、黑表笔分别接触，若电压表几乎没有读数，说明路端电压为零，可能是由于灯泡短路造成的，故A正确；红、黑表笔分别接触，若电压表几乎没有读数，说明开关未出现断路故障，故B错误；红、黑表笔分别接触，若电压表读数接近1.5 V，说明除灯泡部分外，其他电路不存在问题，故可能是灯泡位置存在断路，故C正确。