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2025版高考物理全程一轮复习专题练习第十章电路及其应用电能实验十四用多用电表测量电学中的物理量
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这是一份2025版高考物理全程一轮复习专题练习第十章电路及其应用电能实验十四用多用电表测量电学中的物理量，共10页。试卷主要包含了5 V专用．，1、0，60 ADC AC等内容，欢迎下载使用。
1.学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻．
2．学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，并据此判断二极管的正、负极．
多用电表使用注意事项
(1)使用前要机械调零．
(2)两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”．
(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流还是电阻，还要分清是交流还是直流．
(4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡．
(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压直流、交流共用，下为电压交流2.5 V专用．
(6)测电阻时
①指针指中值附近较准，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．
(7)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．
考点一 用多用电表测量电压、电流和电阻
考向1 多用电表测电压
1．将功能选择开关旋到直流电压挡．
2．根据待测电压的估计值选择量程．如果难以估测待测电压值，应按照从大到小的顺序，先将选择开关旋到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量．
3．测量时，用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联，注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示．
4．读数
如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应估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．
例 1 在“多用电表的使用”实验中，
(1)如图1所示，为一正在测量中的多用电表表盘．如果用电阻挡“×100”测量，则读数为________Ω；如果用“直流5 V”挡测量，则读数为________V．
(2)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时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，操作顺序为________(填写选项前的字母)．
A．将选择开关旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量
D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”
(3)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．以下操作正确的是________．
图2 图3
A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡两端的电压
B．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡的电阻
C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图3的电路测量通过小灯泡的电流
D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图3中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流
考向2 多用电表测量电流
1．多用电表直流电流挡与电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联．
2．红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔．测量时，使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端)，从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)，如图所示．
3．需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流．
例 2 在练习使用多用电表的实验中，某同学连接的电路如图所示．
(1)若旋转选择开关使其尖端对准直流电流挡，闭合开关S，此时测得的是通过________的电流；
(2)若断开电路中的开关S，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；
(3)若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合开关S，此时测得的是________两端的电压．
考向3 多用电表测量导体的电阻
使用多用电表测电阻的步骤
(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端电流零刻度处，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零．
(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适倍率，使指针尽可能指在中央刻度线附近．
(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端电阻零刻度处．
(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以倍率即待测电阻阻值．
(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)．
(6)实验完毕：应将选择开关置于“OFF”位置或交流电压最高挡．
例 3 某学生用多用电表测电阻．使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线．
(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整________，使指针指向“0 Ω”．
(2)再将调节好的多用电表红表笔和图甲中的________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________kΩ.
(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3 V，内阻为R1；0～15 V，内阻为R2)，则R1________(选填“>”“＝”或“<”)R2.
例 4[2023·天津卷]某实验小组的同学们为了测量一未知电阻R的阻值，做了以下实验．
(1)同学们首先用多用电表欧姆“×1”挡位大致测出电阻R的阻值大小，如图丙所示，则其读数为________Ω；
(2)同学们继续使用学生电源(4 V)组装图丁电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：
A.电压表V1(0～15 V)
B．电压表V2(0～3 V)
C．电流表A1(0～3 A)
D．电流表A2(0～0.6 A)
电压表应选择________，电流表应选择________(填器材前字母序号)；
(3)下列说法正确的是________．
A．电压表分流属于系统误差
B．闭合开关前滑动变阻器滑片应调到b端
C．可以通过调节滑片使电压表数为0
D．多次实验可以减小系统误差
考点二 探索创新实验
例 5[2024·湖北黄冈模拟](调零电阻计算)小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围，他进行了以下实验操作：
(1)小明首先调节旋钮________(选填“A”“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置．
(2)将电阻箱的阻值调到最大，并按图甲连接好电路，此时电阻箱接线柱P的电势比Q________(选填“高”或“低”)．
(3)将旋钮C拨到欧姆挡“×1”挡，并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小)，然后调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1；继续调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2；则此时该多用电表欧姆挡“×1”挡的总内阻为________(用R1和R2表示)．
(4)最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大)，并将电阻箱的阻值调到0，此时多用电表指针指到图乙中的c处，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为________．
(5)该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为________(用R1和R2表示)．
例 6[2024·安徽合肥市模拟]某同学学习了“练习多用电表使用”后对欧姆挡的换挡很感兴趣想知道具体原因，通过与老师的交流知道有可能是通过改变电源电动势或改变电流表量程来换挡．于是来到学校实验室找到一多用电表和一量程为3 V的电压表做实验．他首先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行________；然后将多用电表的红表笔和电压表的________(填“＋”或“－”)接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连：两表的示数如图甲、乙所示，则图甲示数为________ Ω，图乙示数为______ V；若已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，则欧姆表“×100”挡内电池电动势为______ V.
该同学在完成了所有欧姆表各挡位电动势测量后想再练习使用多用电表检查故障，在如图丙是他将选择开关旋至直流电压挡，将红表笔固定在e接线柱，再将黑表笔依次接d、c、b、a、h接线柱，对应的多用电表的示数分别为0、0、10 V、10 V、10 V．由此可以判断电路发生的故障是______．
例 7[2024·新疆阿勒泰统考三模]LED(发光二极管)灯被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点．某学习小组研究LED灯的伏安特性，实验如下．
(1)该组同学先用多用电表测量常温下LED灯的电阻，操作如下：先将选择开关置于多用电表欧姆“×100”挡，欧姆调零后进行测量．测量时发现指针偏角过大，则应换用________(选填“×10”或“×1 k”)挡，重新进行欧姆调零，再测量．
(2)现要测量LED灯正常发光时的电阻，其电路如图甲所示，调节滑动变阻器，使灯正常发光，将多用电表的选择开关置于直流电压挡、用________(选填“红”或“黑”)表笔接a端，连接好另一表笔，测其两端电压．
(3)该组同学测绘的LED灯的伏安特性曲线如图乙所示．由图像可知，LED灯两端电压增大时，它的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”)；当LED灯两端电压为0.60 V时，它的电功率为________ W．
实验十四 用多用电表测量电学中的物理量
关键能力·分层突破
考点一
例1 解析：(1)多用电表测电阻时要用刻度盘的示数乘以倍率，所以读数为600 Ω，测电压时，由于精度为0.1 V，需要估读一位，根据量程“50”的刻度可知电压为3.60 V.
(2)欧姆挡测电阻时指针偏转角度过小是由于挡位过小，需选取大挡位，进行欧姆调零后再测阻值，操作顺序为ADC.
(3)多用电表一定是红表笔电流流入，黑表笔电流流出，图2是测电压，测电阻应断开开关，选项A正确，B错误；图3是测电流，表笔位置正确，选项C正确，D错误．
答案：(1)600 3.60 (2)ADC(不可以改变顺序) (3)AC(可以改变顺序)
例2 解析：(1)当多用电表的选择开关尖端对准直流电流挡时，闭合开关S，多用电表与R1串联，此时测得的是通过R1的电流．
(2)断开开关S，当选择开关尖端对准欧姆挡时，多用电表与R1、R2串联后的支路两端相接触，测得的是R1和R2串联的总电阻．
(3)当多用电表的选择开关尖端对准直流电压挡时，闭合开关，此时R1相当于导线，多用电表与R2并联，测的是电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压．
答案：(1)R1 (2)R1和R2串联 (3)R2(或电源)
例3 解析：(1)欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红、黑表笔直接接触后，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0 Ω”；
(2)红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2，欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝100×25 Ω＝2.5 kΩ；
(3)把电流表改装成电压表，应串联分压电阻，量程越大，串联的电阻越大，则R1＜R2.
答案：(1)短接 欧姆调零旋钮 (2)1 2.5 (3)<
例4 解析：(1)由多用电表欧姆挡下的读数规则可知，该电阻的大小应为表盘的读数与所选挡位的乘积，即该读数为7×1 Ω＝7 Ω；
(2)由于同学们使用的是学生电源(4 V)，为减小误差，则电压表应选择B，流过电流表的最大电流约为I＝＝ A≈0.43 A，则电流表应选择D；
(3)电压表分流是器材本身带来的实验误差，A正确；为保护电路，开关闭合时应使测量电路分得的电压最小，又滑动变阻器用作分压接法，则闭合开关前滑动变阻器的滑片应该调到a端，B错误；滑动变阻器用作分压接法时，两电表的示数均可调节为0，C正确；实验时，应多次测量求其平均值，目的是减小偶然误差，D错误．
答案：(1)7 (2)B D (3)AC
考点二
例5 解析：(1)多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置，应进行机械调零，故选A旋钮．
(2)由于选择的是多用电表的欧姆挡，则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极，则Q端电势高，即接线柱P的电势比Q低．
(3)根据欧姆表测电阻原理有E＝I(R0＋Rx)，其中R0为欧姆表在该挡位时的内部总电阻，Rx为待测电阻．由上式可知接入不同的Rx便有不同的I值，则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来，即制作出欧姆表表盘，根据以上分析，当表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1，有E＝Ig(R0＋R1)，当表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2，有E＝(R0＋R2)，整理有R0＝R2－2R1.
(4)将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大)，并将电阻箱的阻值调到0，此时多用电表指针指到图乙中的c处，由图乙可知此时流过表头的电流为Ig，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为.
(5)当多用电表指针指到图乙中的c处时，有E＝R′0，联立(3)中各式得，该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为R′0－R0＝.
答案：(1)A (2)低 (3)R2－2R1 (4) (5)
例6 解析：欧姆表使用前需要将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零，即调节欧姆调零旋钮，使指针指到0 Ω；
根据“红进黑出”与“＋进－出”规律，需要将多用电表的红表笔和电压表的“－”接线柱相连；
根据欧姆表的读数规律，该读数为10.0×100 Ω＝1 000 Ω
根据电压表的读数规律，该读数为1.00 V；
已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，则欧姆表“×100”挡的内阻R内为15×100 Ω＝1.5×103 Ω
根据上述可知，图甲示数1 000 Ω即为电压表的内阻，令RV＝1 000 Ω，电压表示数U＝1.00 V，则有＝，解得，E＝2.5 V
由于将选择开关旋至直流电压挡，根据题意ed间电压为0，表明ed间电路正常或者ed之外的电路断路，又由于ec间电压为0，表明ec间电路短路或者ec之外的电路断路，又由于黑表笔依次接b、a、h接线柱，对应的多用电表的示数均为10 V、10 V、10 V，若是ed间电路正常或者ec间电路短路，则黑表笔接b时，多用电表的示数应为0，若是dc间断路，则黑表笔接c时，多用电表的示数应为10 V，表明电路发生的故障是cb间断路．
答案：欧姆调零 － 1 000 1.00 2.5 cb间断路
例7 解析：(1)指针偏角太大，说明电阻较小，所以应换更小倍率的挡位，即“×10”挡；
(2)在使用多用电表时，电流由红表笔流入多用表，由黑表笔流出多用表；由图甲所示电路可知，应该用黑表笔接a端；
(3)在I-U图像中，图像上点与原点连线的斜率等于电阻的倒数；由图乙可知，LED灯两端电压增大时，图像上点与原点连线的斜率也增大了，说明LED灯的电阻减小了；由图乙可知，LED灯两端电压为0.60 V时，流过的电流为4.0 mA，则它的电功率为P＝UI＝0.60×4.0×10－3W＝2.4×10－3W.
答案：(1)×10 (2)黑 (3)减小 2.4×10－3装置图及原理
工作原理：闭合电路欧姆定律I＝.
操作要领
①电压挡、电流挡：相当于电压表、电流表．
②欧姆表：测电阻．
③调零：机械调零、欧姆调零．
④电流方向：红表笔进，黑表笔出．
⑤操作：测量过程中严禁双手捏住两表笔金属杆；测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开．
1.学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻．
2．学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，并据此判断二极管的正、负极．
多用电表使用注意事项
(1)使用前要机械调零．
(2)两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”．
(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流还是电阻，还要分清是交流还是直流．
(4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡．
(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压直流、交流共用，下为电压交流2.5 V专用．
(6)测电阻时
①指针指中值附近较准，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．
(7)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．
考点一 用多用电表测量电压、电流和电阻
考向1 多用电表测电压
1．将功能选择开关旋到直流电压挡．
2．根据待测电压的估计值选择量程．如果难以估测待测电压值，应按照从大到小的顺序，先将选择开关旋到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量．
3．测量时，用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联，注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示．
4．读数
如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应估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．
例 1 在“多用电表的使用”实验中，
(1)如图1所示，为一正在测量中的多用电表表盘．如果用电阻挡“×100”测量，则读数为________Ω；如果用“直流5 V”挡测量，则读数为________V．
(2)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时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，操作顺序为________(填写选项前的字母)．
A．将选择开关旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量
D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”
(3)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．以下操作正确的是________．
图2 图3
A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡两端的电压
B．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡的电阻
C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图3的电路测量通过小灯泡的电流
D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图3中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流
考向2 多用电表测量电流
1．多用电表直流电流挡与电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联．
2．红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔．测量时，使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端)，从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)，如图所示．
3．需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流．
例 2 在练习使用多用电表的实验中，某同学连接的电路如图所示．
(1)若旋转选择开关使其尖端对准直流电流挡，闭合开关S，此时测得的是通过________的电流；
(2)若断开电路中的开关S，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；
(3)若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合开关S，此时测得的是________两端的电压．
考向3 多用电表测量导体的电阻
使用多用电表测电阻的步骤
(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端电流零刻度处，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零．
(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适倍率，使指针尽可能指在中央刻度线附近．
(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端电阻零刻度处．
(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以倍率即待测电阻阻值．
(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)．
(6)实验完毕：应将选择开关置于“OFF”位置或交流电压最高挡．
例 3 某学生用多用电表测电阻．使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线．
(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整________，使指针指向“0 Ω”．
(2)再将调节好的多用电表红表笔和图甲中的________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________kΩ.
(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3 V，内阻为R1；0～15 V，内阻为R2)，则R1________(选填“>”“＝”或“<”)R2.
例 4[2023·天津卷]某实验小组的同学们为了测量一未知电阻R的阻值，做了以下实验．
(1)同学们首先用多用电表欧姆“×1”挡位大致测出电阻R的阻值大小，如图丙所示，则其读数为________Ω；
(2)同学们继续使用学生电源(4 V)组装图丁电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：
A.电压表V1(0～15 V)
B．电压表V2(0～3 V)
C．电流表A1(0～3 A)
D．电流表A2(0～0.6 A)
电压表应选择________，电流表应选择________(填器材前字母序号)；
(3)下列说法正确的是________．
A．电压表分流属于系统误差
B．闭合开关前滑动变阻器滑片应调到b端
C．可以通过调节滑片使电压表数为0
D．多次实验可以减小系统误差
考点二 探索创新实验
例 5[2024·湖北黄冈模拟](调零电阻计算)小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围，他进行了以下实验操作：
(1)小明首先调节旋钮________(选填“A”“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置．
(2)将电阻箱的阻值调到最大，并按图甲连接好电路，此时电阻箱接线柱P的电势比Q________(选填“高”或“低”)．
(3)将旋钮C拨到欧姆挡“×1”挡，并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小)，然后调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1；继续调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2；则此时该多用电表欧姆挡“×1”挡的总内阻为________(用R1和R2表示)．
(4)最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大)，并将电阻箱的阻值调到0，此时多用电表指针指到图乙中的c处，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为________．
(5)该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为________(用R1和R2表示)．
例 6[2024·安徽合肥市模拟]某同学学习了“练习多用电表使用”后对欧姆挡的换挡很感兴趣想知道具体原因，通过与老师的交流知道有可能是通过改变电源电动势或改变电流表量程来换挡．于是来到学校实验室找到一多用电表和一量程为3 V的电压表做实验．他首先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行________；然后将多用电表的红表笔和电压表的________(填“＋”或“－”)接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连：两表的示数如图甲、乙所示，则图甲示数为________ Ω，图乙示数为______ V；若已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，则欧姆表“×100”挡内电池电动势为______ V.
该同学在完成了所有欧姆表各挡位电动势测量后想再练习使用多用电表检查故障，在如图丙是他将选择开关旋至直流电压挡，将红表笔固定在e接线柱，再将黑表笔依次接d、c、b、a、h接线柱，对应的多用电表的示数分别为0、0、10 V、10 V、10 V．由此可以判断电路发生的故障是______．
例 7[2024·新疆阿勒泰统考三模]LED(发光二极管)灯被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点．某学习小组研究LED灯的伏安特性，实验如下．
(1)该组同学先用多用电表测量常温下LED灯的电阻，操作如下：先将选择开关置于多用电表欧姆“×100”挡，欧姆调零后进行测量．测量时发现指针偏角过大，则应换用________(选填“×10”或“×1 k”)挡，重新进行欧姆调零，再测量．
(2)现要测量LED灯正常发光时的电阻，其电路如图甲所示，调节滑动变阻器，使灯正常发光，将多用电表的选择开关置于直流电压挡、用________(选填“红”或“黑”)表笔接a端，连接好另一表笔，测其两端电压．
(3)该组同学测绘的LED灯的伏安特性曲线如图乙所示．由图像可知，LED灯两端电压增大时，它的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”)；当LED灯两端电压为0.60 V时，它的电功率为________ W．
实验十四 用多用电表测量电学中的物理量
关键能力·分层突破
考点一
例1 解析：(1)多用电表测电阻时要用刻度盘的示数乘以倍率，所以读数为600 Ω，测电压时，由于精度为0.1 V，需要估读一位，根据量程“50”的刻度可知电压为3.60 V.
(2)欧姆挡测电阻时指针偏转角度过小是由于挡位过小，需选取大挡位，进行欧姆调零后再测阻值，操作顺序为ADC.
(3)多用电表一定是红表笔电流流入，黑表笔电流流出，图2是测电压，测电阻应断开开关，选项A正确，B错误；图3是测电流，表笔位置正确，选项C正确，D错误．
答案：(1)600 3.60 (2)ADC(不可以改变顺序) (3)AC(可以改变顺序)
例2 解析：(1)当多用电表的选择开关尖端对准直流电流挡时，闭合开关S，多用电表与R1串联，此时测得的是通过R1的电流．
(2)断开开关S，当选择开关尖端对准欧姆挡时，多用电表与R1、R2串联后的支路两端相接触，测得的是R1和R2串联的总电阻．
(3)当多用电表的选择开关尖端对准直流电压挡时，闭合开关，此时R1相当于导线，多用电表与R2并联，测的是电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压．
答案：(1)R1 (2)R1和R2串联 (3)R2(或电源)
例3 解析：(1)欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红、黑表笔直接接触后，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0 Ω”；
(2)红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2，欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝100×25 Ω＝2.5 kΩ；
(3)把电流表改装成电压表，应串联分压电阻，量程越大，串联的电阻越大，则R1＜R2.
答案：(1)短接 欧姆调零旋钮 (2)1 2.5 (3)<
例4 解析：(1)由多用电表欧姆挡下的读数规则可知，该电阻的大小应为表盘的读数与所选挡位的乘积，即该读数为7×1 Ω＝7 Ω；
(2)由于同学们使用的是学生电源(4 V)，为减小误差，则电压表应选择B，流过电流表的最大电流约为I＝＝ A≈0.43 A，则电流表应选择D；
(3)电压表分流是器材本身带来的实验误差，A正确；为保护电路，开关闭合时应使测量电路分得的电压最小，又滑动变阻器用作分压接法，则闭合开关前滑动变阻器的滑片应该调到a端，B错误；滑动变阻器用作分压接法时，两电表的示数均可调节为0，C正确；实验时，应多次测量求其平均值，目的是减小偶然误差，D错误．
答案：(1)7 (2)B D (3)AC
考点二
例5 解析：(1)多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置，应进行机械调零，故选A旋钮．
(2)由于选择的是多用电表的欧姆挡，则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极，则Q端电势高，即接线柱P的电势比Q低．
(3)根据欧姆表测电阻原理有E＝I(R0＋Rx)，其中R0为欧姆表在该挡位时的内部总电阻，Rx为待测电阻．由上式可知接入不同的Rx便有不同的I值，则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来，即制作出欧姆表表盘，根据以上分析，当表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1，有E＝Ig(R0＋R1)，当表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2，有E＝(R0＋R2)，整理有R0＝R2－2R1.
(4)将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大)，并将电阻箱的阻值调到0，此时多用电表指针指到图乙中的c处，由图乙可知此时流过表头的电流为Ig，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为.
(5)当多用电表指针指到图乙中的c处时，有E＝R′0，联立(3)中各式得，该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为R′0－R0＝.
答案：(1)A (2)低 (3)R2－2R1 (4) (5)
例6 解析：欧姆表使用前需要将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零，即调节欧姆调零旋钮，使指针指到0 Ω；
根据“红进黑出”与“＋进－出”规律，需要将多用电表的红表笔和电压表的“－”接线柱相连；
根据欧姆表的读数规律，该读数为10.0×100 Ω＝1 000 Ω
根据电压表的读数规律，该读数为1.00 V；
已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，则欧姆表“×100”挡的内阻R内为15×100 Ω＝1.5×103 Ω
根据上述可知，图甲示数1 000 Ω即为电压表的内阻，令RV＝1 000 Ω，电压表示数U＝1.00 V，则有＝，解得，E＝2.5 V
由于将选择开关旋至直流电压挡，根据题意ed间电压为0，表明ed间电路正常或者ed之外的电路断路，又由于ec间电压为0，表明ec间电路短路或者ec之外的电路断路，又由于黑表笔依次接b、a、h接线柱，对应的多用电表的示数均为10 V、10 V、10 V，若是ed间电路正常或者ec间电路短路，则黑表笔接b时，多用电表的示数应为0，若是dc间断路，则黑表笔接c时，多用电表的示数应为10 V，表明电路发生的故障是cb间断路．
答案：欧姆调零 － 1 000 1.00 2.5 cb间断路
例7 解析：(1)指针偏角太大，说明电阻较小，所以应换更小倍率的挡位，即“×10”挡；
(2)在使用多用电表时，电流由红表笔流入多用表，由黑表笔流出多用表；由图甲所示电路可知，应该用黑表笔接a端；
(3)在I-U图像中，图像上点与原点连线的斜率等于电阻的倒数；由图乙可知，LED灯两端电压增大时，图像上点与原点连线的斜率也增大了，说明LED灯的电阻减小了；由图乙可知，LED灯两端电压为0.60 V时，流过的电流为4.0 mA，则它的电功率为P＝UI＝0.60×4.0×10－3W＝2.4×10－3W.
答案：(1)×10 (2)黑 (3)减小 2.4×10－3装置图及原理
工作原理：闭合电路欧姆定律I＝.
操作要领
①电压挡、电流挡：相当于电压表、电流表．
②欧姆表：测电阻．
③调零：机械调零、欧姆调零．
④电流方向：红表笔进，黑表笔出．
⑤操作：测量过程中严禁双手捏住两表笔金属杆；测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开．
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