PAGE實驗15多用電表的原理和使用目錄01新高考命題熱點02核心考點綜述1）多用電表結構①表頭②測量電路③選擇開關2）測量原理①電流測量原理②電壓測量原理③電阻測量原理3）使用方法①機械調零②選擇量程③歐姆調零④測量讀數⑤使用完畢03典型真題精練04創新實驗新考法1）多用電表在探究性實驗中的應用2）基于多用電表的電路設計創新3）利用多用電表檢測電容4）用多用電表測電源的電動勢和內阻5）利用多用電表進行故障分析05分層強化訓練1.實際電路故障檢測情境：新高考常設置實際電路故障排查場景，要求學生運用多用電表進行檢測。比如給出一個包含多個用電器、開關、電阻的復雜電路，部分電路出現故障（如斷路、短路），學生需依據多用電表不同功能（測電壓、測電阻等），合理選擇擋位，通過測量判斷故障位置與類型，考查學生解決實際問題及知識遷移運用能力。?2.與現代電子技術結合：隨著電子技術發展，新高考可能結合新型電子元件考查多用電表使用。例如在探究新型半導體材料特性實驗中，利用多用電表測量其在不同條件下的電阻、電壓等參數，研究材料電學性能變化，要求學生理解多用電表在新型材料研究中的應用及對測量數據的分析處理。?3.數據處理與誤差分析：重點考查學生對多用電表測量數據的處理能力及誤差來源分析。如讓學生根據多組測量數據繪制函數圖像，分析測量結果與理論值差異，判斷誤差類型（系統誤差、偶然誤差），探討減小誤差的方法，考查學生對實驗數據的科學分析能力。一、多用電表結構?1.表頭：作為多用電表的核心組件，表頭通常采用靈敏電流計。其工作原理基于通電線圈在磁場中受到安培力作用而發生偏轉，偏轉角度與通過線圈的電流大小成正比。表頭滿偏電流Ig指的是表頭指針恰好偏轉到最大刻度時通過表頭的電流值，該值越小，表頭越靈敏。例如，常見的表頭滿偏電流可能為幾十微安到幾毫安不等。表頭內阻Rg是線圈的電阻，它也是一個關鍵參數，在后續測量電路的設計以及測量原理的推導中都起著重要作用。一般可通過半偏法等實驗方法測量表頭內阻。?2.測量電路：這是一個由多個電阻、二極管等元件構建而成的復雜電路網絡，其精妙之處在于能夠實現多用電表不同測量功能的轉換。?3.選擇開關：選擇開關猶如多用電表的“指揮中樞”，通過旋轉它，能夠便捷地切換不同測量功能和量程。當旋至電流擋的不同位置時，對應著不同的電流測量量程。在電阻擋，不同的倍率擋位意味著與內部不同阻值的電阻組合接入電路，以適應從幾歐到幾十千歐甚至更大范圍電阻的測量。?

二、測量原理?1.電流測量原理：當選擇電流測量功能，多用電表內部電路與被測電路串聯成為一個完整回路。大部分電流通過分流電阻流入分流支路，僅有一小部分電流通過表頭，從而確保表頭通過的電流在其安全量程范圍內。以將表頭量程擴大n倍為例，設原表頭滿偏電流為Ig，內阻為Rg，擴大后的量程為I=nIg。根據并聯電路電流分配關系，IgRg?=(nIg?Ig)Rs，整理可得分流電阻。實際操作中，多用電表內部集成了多個不同阻值的分流電阻，通過選擇開關切換不同的分流電阻接入電路，實現不同量程的電流測量，如下圖中選擇開關置1時，為電流表大量程，置2時為電流表小量程。?2.電壓測量原理：測量電壓時，多用電表與被測電路并聯，表頭與串聯的分壓電阻共同分擔被測電壓。由于表頭指針的偏轉是由通過表頭的電流驅動，而根據歐姆定律，通過表頭的電流與被測電壓成正比。假設將表頭量程從Ug＝IgRg擴大到nUg，在串聯電路中，電流處處相等，即，由此可計算出分壓電阻Rv＝(n?1)Rg。多用電表通過選擇開關切換不同阻值的分壓電阻，實現不同電壓量程的測量，如上圖中選擇開關置于5時為電壓表的小量程，置于6時為電壓表的大量程。3.電阻測量原理：在測量電阻時，多用電表內部電源、可變電阻（用于歐姆調零）、表頭與被測電阻構成閉合回路。根據歐姆定律，式中E為多用電表內置電源電動勢，RΩ是由表頭內阻Rg、串聯的固定電阻以及調零電阻組成的等效內阻，Rx為被測電阻。測量前，先將紅、黑表筆短接（即Rx＝0），調節調零電阻使表頭指針滿偏，此時回路電流，RΩ?被確定為一個定值。測量時，隨著被測電阻Rx的接入，回路電流I發生變化，表頭指針偏轉角度改變，通過事先校準好的電阻刻度盤，就可以根據指針位置讀出被測電阻Rx的值。例如，當指針指在刻度盤中間位置時，此時Rx＝RΩ?，該位置對應的電阻值稱為中值電阻。?三、使用方法?1.機械調零：在使用多用電表之前，首先要觀察表頭指針是否準確指在表盤刻度的零位。若指針偏離零刻度線，可使用螺絲刀輕輕調節表頭下方的機械調零旋鈕，使指針精確指零。這一步驟的重要性在于確保表頭測量的初始準確性，為后續的各種測量奠定基礎。?2.選擇量程：依據被測物理量的類型（是電流、電壓還是電阻）以及對其大小的估計值，謹慎選擇合適的測量功能和量程。?（1）電壓測量量程選擇：如果估計被測電壓為幾伏，例如3V左右，應優先選擇0?10V量程，這樣既能保證測量值在量程范圍內，又能獲得較高的測量精度。若選擇量程過大，如0?50V量程，測量3V電壓時，指針偏轉角度過小，讀數誤差較大；若選擇量程過小，可能會損壞電表。?（2）電阻測量量程選擇：若估計被測電阻為幾百歐，比如300Ω左右，應選擇R×10倍率的電阻擋。選擇合適倍率的目的是使測量時指針盡量指在刻度盤的中間位置附近，因為在該區域，刻度分布相對均勻，測量精度較高。若指針偏轉角度過大，說明所選倍率過大，應換用較小倍率擋；若指針偏轉角度過小，則需換用較大倍率擋。?3.歐姆調零：在進行電阻測量之前，務必將紅、黑表筆短接，此時相當于被測電阻Rx＝0。然后調節歐姆調零旋鈕，改變多用電表內部可變電阻的阻值，使表頭指針恰好指在電阻刻度盤的零位。需要特別注意的是，每更換一次電阻擋的倍率，都必須重新進行歐姆調零。這是因為不同倍率下，多用電表內部的等效內阻RΩ發生了變化，只有重新調零，才能保證測量電阻時的準確性。?4.測量讀數：測量時，務必將表筆正確接入被測電路。?（1）電流測量連接：測量電流時，多用電表應與被測電路串聯，紅表筆接電流流入端，黑表筆接電流流出端。例如，在測量一個簡單串聯電路中的電流時，將多用電表串聯在電路中，確保電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。?（2）電壓測量連接：測量電壓時，多用電表與被測電路并聯，紅表筆接高電位端，黑表筆接低電位端。比如測量一個電阻兩端的電壓，將紅表筆接電阻的高電位端，黑表筆接低電位端。?（3）電阻測量連接：測量電阻時，將被測電阻與其他電路元件斷開，單獨連接到多用電表的紅、黑表筆之間。（4）讀數：讀取表頭指針示數時，要根據所選量程和擋位進行換算。以電壓擋為例，若量程為0?10V，表盤刻度共50小格，指針指在第20小格，則讀數為；對于電阻擋，若選擇×100倍率，指針示數為15，則被測電阻阻值為15×100=1500Ω。?5.使用完畢：測量工作結束后，為保護多用電表，應將選擇開關旋至交流電壓最高擋或“OFF”擋。旋至交流電壓最高擋，可防止在下次使用時，因誤操作直接測量較大電壓而損壞電表；置于“OFF”擋則直接切斷電表內部電路，避免電池漏電等情況，延長電表使用壽命。【例1】（2024·河北·高考真題）某種花卉喜光，但陽光太強時易受損傷。某興趣小組決定制作簡易光強報警器，以便在光照過強時提醒花農。該實驗用到的主要器材如下：學生電源、多用電表、數字電壓表、數字電流表、滑動變阻器R（最大阻值）、白熾燈、可調電阻、發光二極管、光敏電阻型三極管、開關和若干導線等。(1)判斷發光二極管的極性使用多用電表的“”歐姆擋測量二極管的電阻。如圖1所示，當黑表筆與接線端M接觸、紅表筆與接線端N接觸時，多用電表指針位于表盤中a位置（見圖2）；對調紅、黑表筆后指針位于表盤中b位置（見圖（2），由此判斷M端為二極管的（填“正極”或“負極”）。(2)研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性①采用圖3中的器材進行實驗，部分實物連接已完成。要求閉合開關后電壓表和電流表的讀數從0開始。導線和的另一端應分別連接滑動變阻器的、、接線柱（以上三空選填接線柱標號“A”“B”“C”或“D”）。②圖4為不同光照強度下得到的光敏電阻伏安特性圖3曲線，圖中曲線Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ對應光敏電阻受到的光照由弱到強。由圖像可知，光敏電阻的阻值隨其表面受到光照的增強而（填“增大”或“減小”）。(3)組裝光強報警器電路并測試其功能圖5為利用光敏電阻、發光二極管、三極管（當b、e間電壓達到一定程度后，三極管被導通）等元件設計的電路。組裝好光強報警器后，在測試過程中發現，當照射到光敏電阻表面的光強達到報警值時，發光二極管并不發光，為使報警器正常工作，應（填“增大”或“減小”）可調電阻的阻值，直至發光二極管發光。【例2】（2023·湖南·高考真題）某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，為電阻箱，為半導體薄膜壓力傳感器，間連接電壓傳感器（內阻無窮大）．(1)先用歐姆表“”擋粗測的阻值，示數如圖（b）所示，對應的讀數是;(2)適當調節，使電壓傳感器示數為0，此時，的阻值為（用表示）；(3)依次將的標準砝碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小），讀出電壓傳感器示數，所測數據如下表所示：次數123456砝碼質量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280根據表中數據在圖（c）上描點，繪制關系圖線；(4)完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用．在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，電壓傳感器示數為，則大小是（重力加速度取，保留2位有效數字）；(5)若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測量間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，此時非理想毫伏表讀數為，則（填“>”“=”或“<”）．【例3】（2022·河北·高考真題）某物理興趣小組利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡易電飯煲，設計電路如圖1所示。選用的器材有：限溫開關S1（手動將其按下，開始持續加熱煮飯，當鍋內溫度高于103℃時自動斷開，之后不能自動閉合）；保溫開關S2（當鍋內溫度高于80℃時自動斷開，溫度低于70℃時自動閉合）；電飯煲的框架（結構如圖2所示）。自備元件有：加熱電阻絲R（阻值為60Ω，用于加熱煮飯）；限流電阻R1和R2（阻值均為1kΩ）；指示燈L1和L2（2.5V，0.6W，當電流低于30mA時可視為熄滅）；保險絲T。（1）按照興趣小組設計的電路，下列說法正確的是（多選）。A．按下S1，L1和L2均發光B．當鍋內溫度高于103℃時，S1自動斷開，L1和L2均發光C．保溫過程中，S2自動在閉合、斷開狀態之間交替切換D．當鍋內溫度低于70℃時，S2自動閉合，L1發光，L2熄滅（2）簡易電飯煲制作完成后，試用時L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常。在不增加元件的前提下，斷開電源，使用多用電表判斷發生故障的元件。下列操作步驟的正確順序是（填寫各步驟前的字母）。A．將選擇開關旋轉到“×100”位置B．將兩支表筆直接接觸，調節“歐姆調零旋鈕”，使指針指向歐姆零點C．調整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度D．測量指示燈L1兩端的阻值E．將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋操作時，將多用電表兩表筆與L1兩端接觸，若指針如圖3所示，可判斷是斷路損壞；若指針如圖4所示，可判斷是斷路損壞。（用電路中的元件符號表示）【變式1】多用電表在探究性實驗中的應用1．（2025·貴州貴陽·一模）某實驗興趣小組為研究光敏電阻的阻值隨光的照度（表示光的強弱，單位為“”）的變化規律，進行了下列實驗：（1）先用多用電表的歐姆擋預判光敏電阻的阻值隨照度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆短接，調節（選填“機械調零”或“歐姆調零”）旋鈕，使指針指向右邊“0Ω”處。測量時發現照度越大，多用電表指針向右偏轉角度越大，由此可判斷光敏電阻的阻值隨照度的增加而。（選填“增大”或“減小”）（2）為了精確測量一定照度下此光敏電阻的阻值，按圖1連接好電路進行測量。請把下列實驗步驟補充完整：①閉合開關前，應將滑動變阻器R的滑片滑到端（選填“a”或“b”）。②將電阻箱調為某一阻值，開關合向1，閉合開關，調節滑動變阻器R，記錄電壓表、電流表的示數。③用一定照度的光源對準光敏電阻的透光口，保持不變，將開關由“1”撥到“2”，調節R，記錄電壓表、電流表的示數，斷開開關。④由此測得在該照度條件下，光敏電阻的阻值。（用表示）（3）用上述方法，該小組繼續測得多組不同照度下該光敏電阻的阻值，并描繪出其阻值隨照度的變化曲線，如圖2所示：（4）請你結合圖2，利用該光敏電阻、一個直流電源E（電動勢3V，內阻不計）、定值電阻（，，限選其中之一）、開關S及導線若干。設計一個簡單電路，給如圖3所示的照明系統1、2兩端提供電壓。要求當照度降低至，1、2兩端電壓上升至2V時，控制開關自動啟動照明系統。在圖3虛線框內補充完成電路原理圖（在圖中標出所選器材的符號，不考慮控制開關對所設計電路的影響）。【變式2】基于多用電表的電路設計創新2．（2024·云南·模擬預測）如圖甲為物理興趣小組設計的多用電表的電路原理圖。其中表頭G的內阻、滿偏電流mA，Ω。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，上排刻度線對應數值還沒有及時標出。(1)當選擇開關接“1”時，為電流擋，電流擋的量程為mA。(2)當選擇開關接“3”時，為電壓擋，若電壓擋的量程為15V，則Ω。(3)該興趣小組在實驗室找到了一個電阻箱，利用組裝好的多用電表設計了如下從“校”到“測”的實驗：①將選擇開關接“2”，紅黑表筆短接，調節的阻值使電表指針滿偏；②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連，調節電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤正中央位置，此時電阻箱如圖丙所示，則多用電表內部電源的電動勢V；③用待測電阻代替電阻箱接入兩表筆之間，表盤指針指在圖乙所示位置，則計算可知待測電阻Ω（結果保留3位有效數字）。【變式3】利用多用電表檢測電容3．利用放電法可以測量電容器的電容，讓充電后的電容器通過大電阻R放電，電流傳感器A與計算機連接（未畫出），記錄放電電流隨時間變化的圖像，可用系統軟件計算出電容器的帶電量Q，Q與充電電壓U的比值即為電容器的電容C。（1）實驗開始前先判斷電容器的好壞：使用多用表的歐姆擋進行測量，把調零后的多用電表的紅黑表筆分別接觸電容器的兩極板，觀察到多用表指針先向右偏轉較大角度，后又逐漸返回到起始位置，此現象說明電容器是（填“好”或“壞”）的；（2）圖甲、圖乙為測量電容的兩種電路原理圖，學生電源應采用（填“直流”或“交流”）電源，先使開關S與1端相連，充電結束后，讀出電壓表的示數；然后把開關S與2端相連，測量出電容器的帶電量Q，為了減小誤差，在甲、乙兩圖中，應選圖為測量電路。（3）某同學選擇了正確的實驗電路圖，經過實驗操作獲得如圖丙所示的多組數據，其中第4組數據的Q未記錄，但計算機顯示了這次測量的I-t圖像如圖丁所示，由此可估算出Q=，請根據以上數據，在戊圖中作出Q-U圖像，并由圖像可得該電容器的電容是F。（結果均保留兩位小數）組別測量值123456U/V10.813.516.820.223.827.0Q/×10-3C0.861.091.221.932.15【變式4】用多用電表測電源的電動勢和內阻4．某興趣小組測量一塊電池的電動勢和內阻。（1）先用多用表的“”電壓擋粗測電動勢，指針位置如圖甲所示，讀數為V。（2）實驗室提供的器材有：電流表（量程，），電流表（量程，），定值電阻（），定值電阻（），滑動變阻器（，），，待測電池，開關，導線。為了盡可能精確測量電池的電動勢和內阻，小組設計圖乙所示電路進行實驗；①實驗時，需先將電流表（填“”或“”）與定值電阻串聯后改裝為電壓表，圖乙中定值電阻應選（填“”或“”）；②實驗測得多組電流表的示數和電流表的示數，繪制出圖像如圖丙所示，依據圖像可得電池的電動勢為V，內阻為。（結果均保留一位小數）【變式5】利用多用電表進行故障分析5．某物理興趣小組準備探究某種元件Q(4V，2W)的伏安特性曲線，現有下列器材：A．電壓表V1（0～5V，內阻約10kΩ）B．電壓表V2（0～10V，內阻約20kΩ）C．電流表A（0～0.6A，內阻約0.4Ω）D．滑動變阻器R1（5Ω，1A）E．滑動變阻器R2（500Ω，0.2A）F．直流電源E（6V，內阻約1Ω）①實驗中為使實驗誤差盡量減小，要求電壓表示數從零開始變化且多取幾組數據，電壓表應選用，滑動變阻器應選用．（選填選項的字母）②請將圖中的實物連線補充完整．③檢查實驗電路連接正確，然后閉合開關，移動變阻器滑動片，發現電流表和電壓表的示數始終為零．在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應該使用多用電表的(選填“歐姆擋”，“電流擋”或“電壓擋”)，檢查過程中將多用電表的黑表筆與電流表“－”接線柱接觸,紅表筆依次與電壓表和電流表的“+”接線柱接觸時，多用電表指針都發生較大角度的偏轉，若導線及與接線柱接觸良好，說明電路中發生斷路故障的元器件是(選填“電流表”，“電壓表”或“元件Q”)．1．（2024·云南昆明·模擬預測）某同學用熱敏電阻制作了一個簡易自動報警器，熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖像如圖甲所示，簡易自動報警器的電路圖如圖丙所示，請回答以下問題：(1)用多用電表歐姆擋測繼電器線圈ed（圖乙所示）的電阻時，將選擇開關旋至“×100”位置，歐姆調零，測繼電器線圈ed電阻發現指針偏轉角度過大，則應把選擇開關旋至（選填“×10”或“×1k”）進行測量，經正確操作，多用表示數如圖丁所示，則所測繼電器線圈ed的阻值為Ω。(2)為使溫度在達到報警溫度時，簡易報警器響起，單刀雙擲開關C應該接（選填“a”或“b”）。(3)流過繼電器線圈ed的電流時電路才會報警，若直流電源電動勢為18V（內阻不計），欲實現溫度達到或超過60℃時報警器響起，則滑動變阻器規格應該選擇。A．0~200Ω B．0~500Ω C．0~1500Ω(4)若工作過程中希望溫度達到80℃時才報警，則應該選擇（選填“更大”或“更小”）量程范圍的滑動變阻器。2．（2024·浙江金華·模擬預測）科技實踐小組的同學們應用所學電路知識，對“一抽到底”的紙巾盒進行改裝，使紙巾剩余量可視化。同學們使用的器材有：電源（，內阻不計）、定值電阻（）、多用電表、鉛筆芯如圖中AB所示、導線若干、電鍵開關。（1）用多用電表測量整一根鉛筆芯的電阻，選用“”倍率的電阻擋測量，發現多用電表指針的偏轉角度很大，因此需選擇（選填“”或“”）倍率的電阻擋，并需（填操作過程）后，再次進行測量，多用電表的指針如圖所示。（2）將鉛筆芯固定在紙巾盒側邊，截取一段導線固定在擋板C，并保證導線與鉛筆芯接觸良好且能自由移動。（3）不計多用電表內阻，多用電表應該把選擇開關打在“mA檔”，量程為（選填“2.5”、“25”或“250”）。（4）將以上裝置調試完畢并固定好，便可通過電表讀數觀察紙巾剩余厚度，設鉛筆芯總電阻為R，總長度為L，不計多用電表內阻，則多用電表示數I與紙巾剩余厚度h的關系式為I=（用題中物理量符號表達）。依次實驗將剩余紙巾厚度和對應電表讀數一一記錄下來，并進行標識，從而完成“一抽到底”紙巾盒的可視化改裝探究。3．某同學想把一量程為2mA、內阻未知的毫安表改成量程為3V的電壓表，該同學先用多用電表測量此毫安表的內阻，進行了如下操作：（1）將多用電表擋位調到電阻擋“×100”，再將紅表筆和黑表筆短接，調零點；（2）將圖甲中多用電表的紅表筆和（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端；（3）測量電阻時發現多用電表指針指示的數值過小，需要將多用電表擋位調到電阻（填“×10”或“×1000”）擋。（4）將紅表筆和黑表筆短接，調零點；（5）測量時，多用電表指針指示的位置如圖乙所示，由此可以得到毫安表的內阻為；（6）如果需要改成量程為3V的電壓表，需要（填“串聯”或“并聯”）的電阻。4．某同學要將一量程為500μA的微安表擴大改裝，為此先要測微安表的內阻(1)如圖甲所示，他先用多用表的歐姆“×100擋”進行測量，指針指在圖中虛線處。他應該換用（填“×10擋"或“×1k擋"）；進行正確的操作后，指針指在圖中實線處，其測量值為Ω；測量時多用表的紅表筆應接電流表的（填“正接線柱”或“負接線柱”）(2)為了較精確地測量該電流表的內阻。該同學在實驗室借到以下器材∶定值電阻R0=180Ω，滑動變阻器R1（0~10Ω）。電阻箱R2（0~999.9Ω），電源E（電動勢為4V。內阻很小），開關和導線若干。設計實驗電路如圖乙所示①將滑動變阻器的滑片P移到最（填左端”或“右端”），調節電阻箱R2的阻值為0，閉合開關S，移動滑片P，使微安表滿偏②保持滑片P不動。調節R2使微安表的示數正好為滿刻度的，記錄電阻箱的阻值為59.4Ω，則微安表內阻的測量值Rg=，這個測量值（填“大于”、“小于”或“等于”）微安表內阻的真實值(3)根據(2)中測量的結果，若該同學將一阻值R=1.2Ω的電阻與微安表并聯改裝成電流表，則原微安表100μA的刻度線應標識的電流為mA5．如圖甲為物理興趣小組設計的多用電表的電路原理圖。他們選用內阻Rg=10Ω、滿偏電流Ig=10mA的電流表、標識不清的電源以及由定值電阻、導線、滑動變阻器等組裝好的多用電表。當選擇開關接“3”時為量程250V的電壓表。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，上排刻度線對應數值還沒有及時標出。（1）其中電阻R2=Ω；（2）選擇開關接“1”時，兩表筆接入待測電路，若指針指在圖乙所示位置，其讀數為mA。（3）興趣小組在實驗室找到了一個電阻箱，利用組裝好的多用電表設計了如下從“校”到“測”的實驗：①將選擇開關接“2”，紅黑表筆短接，調節R1的阻值使電表指針滿偏；②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連，調節電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤中央C處，此時電阻箱如圖丙所示，則C處刻度線的標注值應為Ω；③用待測電阻Rx代替電阻箱接入兩表筆之間，表盤指針依舊指在圖乙所示位置，則計算可知待測電阻約為Rx=Ω（保留三位有效數字）；④小組成員拿來一塊電壓表，粗略測量電源的電動勢，將兩表筆分別觸碰電壓表的兩接線柱，其中表筆（填“紅”或“黑”）接電壓表的正接線柱。6．某同學用熱敏電阻制作了一個簡易自動報警器，熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像如圖甲所示，簡易自動報警器的電路圖如圖丙所示，請回答以下問題：（1）用多用電表歐姆擋測繼電器線圈（圖乙所示）的電阻時，將選擇開關旋至“”位置，歐姆調零，測線圈電阻發現指針偏轉角度過大，則應把選擇開關旋至（填“”或“”）進行測量，經正確操作，多用表示數如圖丁所示，則所測繼電器的阻值為；（2）為使溫度在達到報警溫度時，簡易報警器響起，單刀雙擲開關應該接（選填“”或“”）；（3）流過繼電器線圈的電流才會報警，若直流電源電動勢為（內阻不計），欲實現溫度達到或超過報警器響起，則滑動變阻器規格應該選擇。A．

B．

C．7．某同學設計了一個測量多用電表內電池電動勢E的實驗。所用到的器材有：待測多用電表（表盤中央刻度為“15”），量程為60mA的電流表（內阻未知），電阻箱，導線若干。(1)在使用多用電表測電阻時，應選擇合適的擋位。若該同學所用多用表的電阻擋有三個擋位，分別是“×1”、“×10”、“×100”。當選用“×10”擋粗測一未知電阻的阻值時，操作步驟正確，但發現表頭指針偏轉角過大，為了準確地進行測量，該同學將多用電表換到電阻擋的“×1”擋位。如果換擋后，立即用表筆連接待測電阻進行讀數，那么還缺少的必要步驟是；(2)該同學在實驗前按下圖所示的電路圖連接好電路，實驗時已將多用電表調至電阻擋的“×1”擋位。其中a和b是多用電表的兩個表筆，若兩電表均正常工作，則可判斷表筆b為表筆（填“紅”、或“黑”）；(3)實驗過程中，某次將電阻箱的阻值調為12.5Ω，此時多用電表、電流表的指針位置分別如圖（a）、（b）所示。則可求得電流表的內阻為Ω；(4)根據上述過程可求得多用電表內電池的電動勢為E=V（結果保留三位有效數字）。8．圖甲為某同學測定電池的電動勢和內電阻的實驗電路圖，圖中R0為阻值2Ω的定值保護電阻。（1）該同學將電路連接好后閉合電鍵發現：電壓表讀數不為零，但電流表讀數為零，檢查確定各接線柱正確且接觸良好．于是該同學用多用表的電壓擋檢查電路，測得，而讀數與電壓表讀數相同，由此可以推知故障是。（2）將圖乙的實物連線電路補充完整(用黑色筆連線)，并將用多用表的電壓擋檢查電路中c、d兩端的電壓也用筆畫線代導線將線路連接起來。（3）故障排除后，該同學完成了實驗，測出相關數據如下表所示，并在圖丙的坐標中描出了對應的點，請畫出圖線，并由圖求出：電池的電動勢為V，內阻Ω。

實驗15多用電表的原理和使用目錄01新高考命題熱點02核心考點綜述1）多用電表結構①表頭②測量電路③選擇開關2）測量原理①電流測量原理②電壓測量原理③電阻測量原理3）使用方法①機械調零②選擇量程③歐姆調零④測量讀數⑤使用完畢03典型真題精練04創新實驗新考法1）多用電表在探究性實驗中的應用2）基于多用電表的電路設計創新3）利用多用電表檢測電容4）用多用電表測電源的電動勢和內阻5）利用多用電表進行故障分析05分層強化訓練1.實際電路故障檢測情境：新高考常設置實際電路故障排查場景，要求學生運用多用電表進行檢測。比如給出一個包含多個用電器、開關、電阻的復雜電路，部分電路出現故障（如斷路、短路），學生需依據多用電表不同功能（測電壓、測電阻等），合理選擇擋位，通過測量判斷故障位置與類型，考查學生解決實際問題及知識遷移運用能力。?2.與現代電子技術結合：隨著電子技術發展，新高考可能結合新型電子元件考查多用電表使用。例如在探究新型半導體材料特性實驗中，利用多用電表測量其在不同條件下的電阻、電壓等參數，研究材料電學性能變化，要求學生理解多用電表在新型材料研究中的應用及對測量數據的分析處理。?3.數據處理與誤差分析：重點考查學生對多用電表測量數據的處理能力及誤差來源分析。如讓學生根據多組測量數據繪制函數圖像，分析測量結果與理論值差異，判斷誤差類型（系統誤差、偶然誤差），探討減小誤差的方法，考查學生對實驗數據的科學分析能力。一、多用電表結構?1.表頭：作為多用電表的核心組件，表頭通常采用靈敏電流計。其工作原理基于通電線圈在磁場中受到安培力作用而發生偏轉，偏轉角度與通過線圈的電流大小成正比。表頭滿偏電流Ig指的是表頭指針恰好偏轉到最大刻度時通過表頭的電流值，該值越小，表頭越靈敏。例如，常見的表頭滿偏電流可能為幾十微安到幾毫安不等。表頭內阻Rg是線圈的電阻，它也是一個關鍵參數，在后續測量電路的設計以及測量原理的推導中都起著重要作用。一般可通過半偏法等實驗方法測量表頭內阻。?2.測量電路：這是一個由多個電阻、二極管等元件構建而成的復雜電路網絡，其精妙之處在于能夠實現多用電表不同測量功能的轉換。?3.選擇開關：選擇開關猶如多用電表的“指揮中樞”，通過旋轉它，能夠便捷地切換不同測量功能和量程。當旋至電流擋的不同位置時，對應著不同的電流測量量程。在電阻擋，不同的倍率擋位意味著與內部不同阻值的電阻組合接入電路，以適應從幾歐到幾十千歐甚至更大范圍電阻的測量。?

二、測量原理?1.電流測量原理：當選擇電流測量功能，多用電表內部電路與被測電路串聯成為一個完整回路。大部分電流通過分流電阻流入分流支路，僅有一小部分電流通過表頭，從而確保表頭通過的電流在其安全量程范圍內。以將表頭量程擴大n倍為例，設原表頭滿偏電流為Ig，內阻為Rg，擴大后的量程為I=nIg。根據并聯電路電流分配關系，IgRg?=(nIg?Ig)Rs，整理可得分流電阻。實際操作中，多用電表內部集成了多個不同阻值的分流電阻，通過選擇開關切換不同的分流電阻接入電路，實現不同量程的電流測量，如下圖中選擇開關置1時，為電流表大量程，置2時為電流表小量程。?2.電壓測量原理：測量電壓時，多用電表與被測電路并聯，表頭與串聯的分壓電阻共同分擔被測電壓。由于表頭指針的偏轉是由通過表頭的電流驅動，而根據歐姆定律，通過表頭的電流與被測電壓成正比。假設將表頭量程從Ug＝IgRg擴大到nUg，在串聯電路中，電流處處相等，即，由此可計算出分壓電阻Rv＝(n?1)Rg。多用電表通過選擇開關切換不同阻值的分壓電阻，實現不同電壓量程的測量，如上圖中選擇開關置于5時為電壓表的小量程，置于6時為電壓表的大量程。3.電阻測量原理：在測量電阻時，多用電表內部電源、可變電阻（用于歐姆調零）、表頭與被測電阻構成閉合回路。根據歐姆定律，式中E為多用電表內置電源電動勢，RΩ是由表頭內阻Rg、串聯的固定電阻以及調零電阻組成的等效內阻，Rx為被測電阻。測量前，先將紅、黑表筆短接（即Rx＝0），調節調零電阻使表頭指針滿偏，此時回路電流，RΩ?被確定為一個定值。測量時，隨著被測電阻Rx的接入，回路電流I發生變化，表頭指針偏轉角度改變，通過事先校準好的電阻刻度盤，就可以根據指針位置讀出被測電阻Rx的值。例如，當指針指在刻度盤中間位置時，此時Rx＝RΩ?，該位置對應的電阻值稱為中值電阻。?三、使用方法?1.機械調零：在使用多用電表之前，首先要觀察表頭指針是否準確指在表盤刻度的零位。若指針偏離零刻度線，可使用螺絲刀輕輕調節表頭下方的機械調零旋鈕，使指針精確指零。這一步驟的重要性在于確保表頭測量的初始準確性，為后續的各種測量奠定基礎。?2.選擇量程：依據被測物理量的類型（是電流、電壓還是電阻）以及對其大小的估計值，謹慎選擇合適的測量功能和量程。?（1）電壓測量量程選擇：如果估計被測電壓為幾伏，例如3V左右，應優先選擇0?10V量程，這樣既能保證測量值在量程范圍內，又能獲得較高的測量精度。若選擇量程過大，如0?50V量程，測量3V電壓時，指針偏轉角度過小，讀數誤差較大；若選擇量程過小，可能會損壞電表。?（2）電阻測量量程選擇：若估計被測電阻為幾百歐，比如300Ω左右，應選擇R×10倍率的電阻擋。選擇合適倍率的目的是使測量時指針盡量指在刻度盤的中間位置附近，因為在該區域，刻度分布相對均勻，測量精度較高。若指針偏轉角度過大，說明所選倍率過大，應換用較小倍率擋；若指針偏轉角度過小，則需換用較大倍率擋。?3.歐姆調零：在進行電阻測量之前，務必將紅、黑表筆短接，此時相當于被測電阻Rx＝0。然后調節歐姆調零旋鈕，改變多用電表內部可變電阻的阻值，使表頭指針恰好指在電阻刻度盤的零位。需要特別注意的是，每更換一次電阻擋的倍率，都必須重新進行歐姆調零。這是因為不同倍率下，多用電表內部的等效內阻RΩ發生了變化，只有重新調零，才能保證測量電阻時的準確性。?4.測量讀數：測量時，務必將表筆正確接入被測電路。?（1）電流測量連接：測量電流時，多用電表應與被測電路串聯，紅表筆接電流流入端，黑表筆接電流流出端。例如，在測量一個簡單串聯電路中的電流時，將多用電表串聯在電路中，確保電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。?（2）電壓測量連接：測量電壓時，多用電表與被測電路并聯，紅表筆接高電位端，黑表筆接低電位端。比如測量一個電阻兩端的電壓，將紅表筆接電阻的高電位端，黑表筆接低電位端。?（3）電阻測量連接：測量電阻時，將被測電阻與其他電路元件斷開，單獨連接到多用電表的紅、黑表筆之間。（4）讀數：讀取表頭指針示數時，要根據所選量程和擋位進行換算。以電壓擋為例，若量程為0?10V，表盤刻度共50小格，指針指在第20小格，則讀數為；對于電阻擋，若選擇×100倍率，指針示數為15，則被測電阻阻值為15×100=1500Ω。?5.使用完畢：測量工作結束后，為保護多用電表，應將選擇開關旋至交流電壓最高擋或“OFF”擋。旋至交流電壓最高擋，可防止在下次使用時，因誤操作直接測量較大電壓而損壞電表；置于“OFF”擋則直接切斷電表內部電路，避免電池漏電等情況，延長電表使用壽命。【例1】（2024·河北·高考真題）某種花卉喜光，但陽光太強時易受損傷。某興趣小組決定制作簡易光強報警器，以便在光照過強時提醒花農。該實驗用到的主要器材如下：學生電源、多用電表、數字電壓表、數字電流表、滑動變阻器R（最大阻值）、白熾燈、可調電阻、發光二極管、光敏電阻型三極管、開關和若干導線等。(1)判斷發光二極管的極性使用多用電表的“”歐姆擋測量二極管的電阻。如圖1所示，當黑表筆與接線端M接觸、紅表筆與接線端N接觸時，多用電表指針位于表盤中a位置（見圖2）；對調紅、黑表筆后指針位于表盤中b位置（見圖（2），由此判斷M端為二極管的（填“正極”或“負極”）。(2)研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性①采用圖3中的器材進行實驗，部分實物連接已完成。要求閉合開關后電壓表和電流表的讀數從0開始。導線和的另一端應分別連接滑動變阻器的、、接線柱（以上三空選填接線柱標號“A”“B”“C”或“D”）。②圖4為不同光照強度下得到的光敏電阻伏安特性圖3曲線，圖中曲線Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ對應光敏電阻受到的光照由弱到強。由圖像可知，光敏電阻的阻值隨其表面受到光照的增強而（填“增大”或“減小”）。(3)組裝光強報警器電路并測試其功能圖5為利用光敏電阻、發光二極管、三極管（當b、e間電壓達到一定程度后，三極管被導通）等元件設計的電路。組裝好光強報警器后，在測試過程中發現，當照射到光敏電阻表面的光強達到報警值時，發光二極管并不發光，為使報警器正常工作，應（填“增大”或“減小”）可調電阻的阻值，直至發光二極管發光。【答案】(1)負極 (2)AAD/C減小 (3)增大【解析】（1）根據歐姆表結構，使用時歐姆表黑表筆接內部電源正極，故當黑表筆接M端，電阻無窮大，說明二極管反向截止即連接電源負極。（2）[1][2][3]題干要求電壓表、電流表讀數從零開始,所以滑動變阻器采用分壓式接法連接電路,故接滑動變阻器A接線柱,必須接在金屬桿兩端接線柱任意一個，即C或D。另若接金屬桿兩端接線柱任意一個，即C或D，接接滑動變阻器A接線柱,接滑動變阻器B接線柱也符合題意。[4]由圖像可知，隨光照強度增加，I-U圖像斜率增大，所以電阻減小。（3）三極管未導通時，與串聯。隨著光強增強，電阻減小，此時三極管仍未導通，說明分壓小，故需要增大。【例2】（2023·湖南·高考真題）某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，為電阻箱，為半導體薄膜壓力傳感器，間連接電壓傳感器（內阻無窮大）．(1)先用歐姆表“”擋粗測的阻值，示數如圖（b）所示，對應的讀數是;(2)適當調節，使電壓傳感器示數為0，此時，的阻值為（用表示）；(3)依次將的標準砝碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小），讀出電壓傳感器示數，所測數據如下表所示：次數123456砝碼質量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280根據表中數據在圖（c）上描點，繪制關系圖線；(4)完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用．在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，電壓傳感器示數為，則大小是（重力加速度取，保留2位有效數字）；(5)若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測量間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，此時非理想毫伏表讀數為，則（填“>”“=”或“<”）．【答案】(1)1000/1000.0 (2) (3) (4)1.7×10-2 (5)>【解析】（1）歐姆表讀數為10×100Ω=1000Ω（2）當電壓傳感器讀數為零時，CD兩點電勢相等，即即解得（3）繪出U-m圖像如圖（4）由圖像可知，當電壓傳感器的讀數為200mV時，所放物體質量為1.75g，則（5）可將CD以外的電路等效為新的電源，電動勢E＇，內阻r＇，CD兩點電壓看做路端電壓，因為換用非理想電壓傳感器時內阻不是無窮大，此時電壓傳感器讀數當讀數為U＇=200mV時，實際CD間斷路（接理想電壓傳感器時）時的電壓等于E＇大于200mV，則此時壓力傳感器的讀數F1>F0。【例3】（2022·河北·高考真題）某物理興趣小組利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡易電飯煲，設計電路如圖1所示。選用的器材有：限溫開關S1（手動將其按下，開始持續加熱煮飯，當鍋內溫度高于103℃時自動斷開，之后不能自動閉合）；保溫開關S2（當鍋內溫度高于80℃時自動斷開，溫度低于70℃時自動閉合）；電飯煲的框架（結構如圖2所示）。自備元件有：加熱電阻絲R（阻值為60Ω，用于加熱煮飯）；限流電阻R1和R2（阻值均為1kΩ）；指示燈L1和L2（2.5V，0.6W，當電流低于30mA時可視為熄滅）；保險絲T。（1）按照興趣小組設計的電路，下列說法正確的是（多選）。A．按下S1，L1和L2均發光B．當鍋內溫度高于103℃時，S1自動斷開，L1和L2均發光C．保溫過程中，S2自動在閉合、斷開狀態之間交替切換D．當鍋內溫度低于70℃時，S2自動閉合，L1發光，L2熄滅（2）簡易電飯煲制作完成后，試用時L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常。在不增加元件的前提下，斷開電源，使用多用電表判斷發生故障的元件。下列操作步驟的正確順序是（填寫各步驟前的字母）。A．將選擇開關旋轉到“×100”位置B．將兩支表筆直接接觸，調節“歐姆調零旋鈕”，使指針指向歐姆零點C．調整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度D．測量指示燈L1兩端的阻值E．將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋操作時，將多用電表兩表筆與L1兩端接觸，若指針如圖3所示，可判斷是斷路損壞；若指針如圖4所示，可判斷是斷路損壞。（用電路中的元件符號表示）【答案】CD/DCCABDEL1R1【解析】[1]A．按下S1后L2支路被短路，則L2不會發光，A錯誤；B．當鍋內溫度高于103℃時，S1斷開，而要溫度降到70℃以下時S2才會閉合，則此時L2可能發光，此時電路中R與R1和L1的串聯部分并聯，并聯的整體再和L2、R2串聯，則回路中并聯的整體電阻RL=10.42ΩR并=56.64Ω則回路總電阻R總=1067.06Ω則回路總電流則L2一定發光，此時并聯的整體的電壓為U并=I總R并=11.89V則流過L1的電流為則流過L1的電流小于30mA，則L1熄滅，B錯誤；C．由題知，S2在鍋內溫度高于80℃時自動斷開，鍋內溫度降到70℃以下時S2自動閉合，C正確；D．當鍋內迢度低于70℃時，S2自動閉合，L2支路被短路，則L2不會發光，此時電路中R與R1和L1的串聯部分并聯，則此時流過L1的電流為則此時流過L1的電流大于30mA，則L1發光，D正確。故選CD。（2）[2]多用電表的操作步驟為：調整“指針定位螺絲”，使指什指到零刻度——機械調零；將選擇開關旋轉到“×100”位置——選擋；將兩支表筆直接接觸，調節“歐姆調零旋鈕”，使指計指向歐姆零點——歐姆調零；測量指示燈L1兩端的阻值——測量；將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋——關閉多用電表。故正確順序為CABDE。[3]由于使用時L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常，如圖3可看出L1兩端有1100Ω左右的電阻，大約等于和R的總阻值，則說明L1始終不亮的原因可能是L1斷路損壞。[4]由于使用時L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常，如圖4可看出歐姆表的示數幾乎為零，,由于此時選用的是“×100”擋，而燈泡電阻RL=10.42Ω，歐姆表兩表筆間的電阻為燈泡電阻時，示數很小，幾乎為0，說明燈泡L1正常，L1始終不亮的原因可能是R1斷路損壞。【變式1】多用電表在探究性實驗中的應用1．（2025·貴州貴陽·一模）某實驗興趣小組為研究光敏電阻的阻值隨光的照度（表示光的強弱，單位為“”）的變化規律，進行了下列實驗：（1）先用多用電表的歐姆擋預判光敏電阻的阻值隨照度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆短接，調節（選填“機械調零”或“歐姆調零”）旋鈕，使指針指向右邊“0Ω”處。測量時發現照度越大，多用電表指針向右偏轉角度越大，由此可判斷光敏電阻的阻值隨照度的增加而。（選填“增大”或“減小”）（2）為了精確測量一定照度下此光敏電阻的阻值，按圖1連接好電路進行測量。請把下列實驗步驟補充完整：①閉合開關前，應將滑動變阻器R的滑片滑到端（選填“a”或“b”）。②將電阻箱調為某一阻值，開關合向1，閉合開關，調節滑動變阻器R，記錄電壓表、電流表的示數。③用一定照度的光源對準光敏電阻的透光口，保持不變，將開關由“1”撥到“2”，調節R，記錄電壓表、電流表的示數，斷開開關。④由此測得在該照度條件下，光敏電阻的阻值。（用表示）（3）用上述方法，該小組繼續測得多組不同照度下該光敏電阻的阻值，并描繪出其阻值隨照度的變化曲線，如圖2所示：（4）請你結合圖2，利用該光敏電阻、一個直流電源E（電動勢3V，內阻不計）、定值電阻（，，限選其中之一）、開關S及導線若干。設計一個簡單電路，給如圖3所示的照明系統1、2兩端提供電壓。要求當照度降低至，1、2兩端電壓上升至2V時，控制開關自動啟動照明系統。在圖3虛線框內補充完成電路原理圖（在圖中標出所選器材的符號，不考慮控制開關對所設計電路的影響）。【答案】歐姆調零減小b【解析】（1）[1]選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使指針指向右邊“0Ω”處；[2]測量時發現照度越大，多用電表指針向右偏轉角度越大，說明電阻較小，故由此可判斷光敏電阻的阻值隨照度的增加而減小；（2）①[3]閉合開關前，應將滑動變阻器R的滑片滑到b端，滑動變阻器的有效電阻最大，開始接通電路時的電流最小，從而起到安全保護電路的作用；④[4]開關合向1，閉合開關，則有保持不變，將開關由“1”撥到“2”，則有聯立解得（4）[5]由題可知，電源電動勢為3V，為達要求，則光敏電阻兩端電壓為2V，所以應加上一個分壓電阻，根據圖2，可知2V時光敏電阻的阻值為20kΩ，則分壓電阻與之串聯，電流相等，分壓電阻的電壓為1V，則分壓電阻阻值為10kΩ，即選用，故電路原理圖，如圖所示【變式2】基于多用電表的電路設計創新2．（2024·云南·模擬預測）如圖甲為物理興趣小組設計的多用電表的電路原理圖。其中表頭G的內阻、滿偏電流mA，Ω。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，上排刻度線對應數值還沒有及時標出。(1)當選擇開關接“1”時，為電流擋，電流擋的量程為mA。(2)當選擇開關接“3”時，為電壓擋，若電壓擋的量程為15V，則Ω。(3)該興趣小組在實驗室找到了一個電阻箱，利用組裝好的多用電表設計了如下從“校”到“測”的實驗：①將選擇開關接“2”，紅黑表筆短接，調節的阻值使電表指針滿偏；②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連，調節電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤正中央位置，此時電阻箱如圖丙所示，則多用電表內部電源的電動勢V；③用待測電阻代替電阻箱接入兩表筆之間，表盤指針指在圖乙所示位置，則計算可知待測電阻Ω（結果保留3位有效數字）。【答案】(1)250 (2)40 (3)12.512.5【解析】（1）由歐姆定律可得電流擋的量程為（2）根據電壓表改裝原理解得Ω（3）[1]歐姆表的內阻等于此時電阻箱讀數根據閉合電路歐姆定律V[2]圖乙所示位置電流為200mA，根據閉合電路歐姆定律可得解得【變式3】利用多用電表檢測電容3．利用放電法可以測量電容器的電容，讓充電后的電容器通過大電阻R放電，電流傳感器A與計算機連接（未畫出），記錄放電電流隨時間變化的圖像，可用系統軟件計算出電容器的帶電量Q，Q與充電電壓U的比值即為電容器的電容C。（1）實驗開始前先判斷電容器的好壞：使用多用表的歐姆擋進行測量，把調零后的多用電表的紅黑表筆分別接觸電容器的兩極板，觀察到多用表指針先向右偏轉較大角度，后又逐漸返回到起始位置，此現象說明電容器是（填“好”或“壞”）的；（2）圖甲、圖乙為測量電容的兩種電路原理圖，學生電源應采用（填“直流”或“交流”）電源，先使開關S與1端相連，充電結束后，讀出電壓表的示數；然后把開關S與2端相連，測量出電容器的帶電量Q，為了減小誤差，在甲、乙兩圖中，應選圖為測量電路。（3）某同學選擇了正確的實驗電路圖，經過實驗操作獲得如圖丙所示的多組數據，其中第4組數據的Q未記錄，但計算機顯示了這次測量的I-t圖像如圖丁所示，由此可估算出Q=，請根據以上數據，在戊圖中作出Q-U圖像，并由圖像可得該電容器的電容是F。（結果均保留兩位小數）組別測量值123456U/V10.813.516.820.223.827.0Q/×10-3C0.861.091.221.932.15【答案】好直流甲

【解析】（1）[1]使用多用表的電阻擋進行測量，多用表內有電源，先對電容器充電，有充電電流，會觀察到多用表指針向右偏轉較大角度；隨著電容器逐漸充滿電，充電電流逐漸減小，最終電容器相當于斷路狀態，指針又逐漸返回到起始位置，此現象說明電容器是好的。（2）[2]學生電源應采用直流電源，因為電容器可以通過交流電，其電壓不斷變化，沒法得出穩定的電壓，故選直流電源。[3]當把開關與2端相連，電容器放電，圖甲的所有電荷均通過電流表，測量準確，圖乙中還有一部分電荷通過電壓表，這部分電荷測不出來，故選甲圖。（3）[4]由知，電荷量為圖象與坐標橫軸所圍的面積，即面積為電容器在開始放電時所帶的電荷量，由圖象可知“面積”格數約40格，每小格相當于，所以電容器電壓為時，電荷量[5]由表格數據描點作圖，如圖所示[6]在圖像中選取兩個相距較遠的點，計算出圖線的斜率，即為電容器的電容【變式4】用多用電表測電源的電動勢和內阻4．某興趣小組測量一塊電池的電動勢和內阻。（1）先用多用表的“”電壓擋粗測電動勢，指針位置如圖甲所示，讀數為V。（2）實驗室提供的器材有：電流表（量程，），電流表（量程，），定值電阻（），定值電阻（），滑動變阻器（，），，待測電池，開關，導線。為了盡可能精確測量電池的電動勢和內阻，小組設計圖乙所示電路進行實驗；①實驗時，需先將電流表（填“”或“”）與定值電阻串聯后改裝為電壓表，圖乙中定值電阻應選（填“”或“”）；②實驗測得多組電流表的示數和電流表的示數，繪制出圖像如圖丙所示，依據圖像可得電池的電動勢為V，內阻為。（結果均保留一位小數）【答案】9.210.612.8【解析】（1）[1]根據電壓表的讀數規律，該讀數為（2）①[2][3]根據上述電動勢粗測值為9.2V，為了改裝電壓表的精度與安全，需要將電流表改裝成10V的電壓表，根據器材的數據，可知需先將電流表與定值電阻串聯后改裝為電壓表，該改裝表的量程為②[4][5]根據上述，結合電路圖有變形有結合圖丙有，解得，【變式5】利用多用電表進行故障分析5．某物理興趣小組準備探究某種元件Q(4V，2W)的伏安特性曲線，現有下列器材：A．電壓表V1（0～5V，內阻約10kΩ）B．電壓表V2（0～10V，內阻約20kΩ）C．電流表A（0～0.6A，內阻約0.4Ω）D．滑動變阻器R1（5Ω，1A）E．滑動變阻器R2（500Ω，0.2A）F．直流電源E（6V，內阻約1Ω）①實驗中為使實驗誤差盡量減小，要求電壓表示數從零開始變化且多取幾組數據，電壓表應選用，滑動變阻器應選用．（選填選項的字母）②請將圖中的實物連線補充完整．③檢查實驗電路連接正確，然后閉合開關，移動變阻器滑動片，發現電流表和電壓表的示數始終為零．在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應該使用多用電表的(選填“歐姆擋”，“電流擋”或“電壓擋”)，檢查過程中將多用電表的黑表筆與電流表“－”接線柱接觸,紅表筆依次與電壓表和電流表的“+”接線柱接觸時，多用電表指針都發生較大角度的偏轉，若導線及與接線柱接觸良好，說明電路中發生斷路故障的元器件是(選填“電流表”，“電壓表”或“元件Q”)．【答案】A；D；電壓擋；電流表；【解析】①待測元件額定電壓為4V，則電壓表應選A；為保證安全，方便實驗操作，滑動變阻器應選：D．②實驗要求電壓表示數從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；，電流表內阻為0.4Ω，電壓表內阻為10kΩ，電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示：③實驗電路連接正確，閉合開關，調節滑動變阻器滑動頭，發現電流表和電壓表指針始終不發生偏轉，說明電路存在斷路．在不斷開電路的情況下，應該使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障；檢查過程中將多用表的紅，黑表筆與電流表“+”，“-”接線柱接觸時，多用電表指針發生較大角度的偏轉，說明電路故障是電流表斷路．點睛：在選擇電流表與電壓表時要注意保證流過表的電流或電壓要大于1/3量程，這樣可以減少讀數誤差，在選擇電路結構時，實驗要求電壓表示數從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法．1．（2024·云南昆明·模擬預測）某同學用熱敏電阻制作了一個簡易自動報警器，熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖像如圖甲所示，簡易自動報警器的電路圖如圖丙所示，請回答以下問題：(1)用多用電表歐姆擋測繼電器線圈ed（圖乙所示）的電阻時，將選擇開關旋至“×100”位置，歐姆調零，測繼電器線圈ed電阻發現指針偏轉角度過大，則應把選擇開關旋至（選填“×10”或“×1k”）進行測量，經正確操作，多用表示數如圖丁所示，則所測繼電器線圈ed的阻值為Ω。(2)為使溫度在達到報警溫度時，簡易報警器響起，單刀雙擲開關C應該接（選填“a”或“b”）。(3)流過繼電器線圈ed的電流時電路才會報警，若直流電源電動勢為18V（內阻不計），欲實現溫度達到或超過60℃時報警器響起，則滑動變阻器規格應該選擇。A．0~200Ω B．0~500Ω C．0~1500Ω(4)若工作過程中希望溫度達到80℃時才報警，則應該選擇（選填“更大”或“更小”）量程范圍的滑動變阻器。【答案】(1)×10220 (2)a (3)C (4)更大【解析】（1）[1][2]將選擇開關旋至“×100”位置，歐姆調零，測繼電器線圈ed電阻發現指針偏轉角度過大，可知所選倍率太大，，則應把選擇開關旋至×10擋進行測量；，經正確操作，多用表示數如圖丁所示，則所測繼電器線圈ed的阻值為（2）由于溫度升高熱敏電阻阻值減小，通過繼電器的電流增大，其產生的磁場磁感應強度增大，把鐵片向左吸引，所以要讓報警器響起，則單刀雙擲開關C應該接a。（3）流過繼電器線圈的電流才會報警，若直流電源電動勢為（內阻不計），欲實現溫度達到或超過60℃時報警器響起，當溫度達到60℃時，熱敏電阻的阻值R為，則有可得此時滑動變阻器接入電路阻值為故選C。（4）若工作過程中希望溫度達到80℃時才報警，由熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖像可知，80℃時熱敏電阻的阻值小于60℃時熱敏電阻的阻值，根據可知80℃時滑動變阻器接入電路阻值更大，則工作過程中希望溫度達到80℃時才報警，應該選擇更大量程范圍的滑動變阻器。2．（2024·浙江金華·模擬預測）科技實踐小組的同學們應用所學電路知識，對“一抽到底”的紙巾盒進行改裝，使紙巾剩余量可視化。同學們使用的器材有：電源（，內阻不計）、定值電阻（）、多用電表、鉛筆芯如圖中AB所示、導線若干、電鍵開關。（1）用多用電表測量整一根鉛筆芯的電阻，選用“”倍率的電阻擋測量，發現多用電表指針的偏轉角度很大，因此需選擇（選填“”或“”）倍率的電阻擋，并需（填操作過程）后，再次進行測量，多用電表的指針如圖所示。（2）將鉛筆芯固定在紙巾盒側邊，截取一段導線固定在擋板C，并保證導線與鉛筆芯接觸良好且能自由移動。（3）不計多用電表內阻，多用電表應該把選擇開關打在“mA檔”，量程為（選填“2.5”、“25”或“250”）。（4）將以上裝置調試完畢并固定好，便可通過電表讀數觀察紙巾剩余厚度，設鉛筆芯總電阻為R，總長度為L，不計多用電表內阻，則多用電表示數I與紙巾剩余厚度h的關系式為I=（用題中物理量符號表達）。依次實驗將剩余紙巾厚度和對應電表讀數一一記錄下來，并進行標識，從而完成“一抽到底”紙巾盒的可視化改裝探究。【答案】歐姆調零250【解析】（1）[1][2]多用電表指針的偏轉角度很大，說明讀數很小，倍率較高，則需選擇倍率的電阻擋，并需要重新歐姆調零之后進行測量。（3）[3]紙巾沒有使用時，鉛筆芯的電阻視為零，則最大電流為則量程為250mA。（4）[4]鉛筆芯接入電路的電阻為回路中的電流為代入可得3．某同學想把一量程為2mA、內阻未知的毫安表改成量程為3V的電壓表，該同學先用多用電表測量此毫安表的內阻，進行了如下操作：（1）將多用電表擋位調到電阻擋“×100”，再將紅表筆和黑表筆短接，調零點；（2）將圖甲中多用電表的紅表筆和（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端；（3）測量電阻時發現多用電表指針指示的數值過小，需要將多用電表擋位調到電阻（填“×10”或“×1000”）擋。（4）將紅表筆和黑表筆短接，調零點；（5）測量時，多用電表指針指示的位置如圖乙所示，由此可以得到毫安表的內阻為；（6）如果需要改成量程為3V的電壓表，需要（填“串聯”或“并聯”）的電阻。【答案】2×10160串聯1340【解析】（2）[1]電流從多用電表紅表筆流入、黑表筆流出，從待測毫安表正接線柱流入、負接線柱流出，所以應將圖甲中多用電表的黑表筆和1端相連，紅表筆與2端相連。（3）[2]測量電阻時發現多用電表指針指示的數值過小，說明所選擋位相對待測毫安表的內阻而言偏大，需要將多用電表擋位調到更高的電阻×10擋。（5）[3]由圖乙可知毫安表的內阻為16×10Ω=160Ω（6）[4][5]如果需要將毫安表改成量程為3V的電壓表，則需要串聯分壓電阻的阻值為4．某同學要將一量程為500μA的微安表擴大改裝，為此先要測微安表的內阻(1)如圖甲所示，他先用多用表的歐姆“×100擋”進行測量，指針指在圖中虛線處。他應該換用（填“×10擋"或“×1k擋"）；進行正確的操作后，指針指在圖中實線處，其測量值為Ω；測量時多用表的紅表筆應接電流表的（填“正接線柱”或“負接線柱”）(2)為了較精確地測量該電流表的內阻。該同學在實驗室借到以下器材∶定值電阻R0=180Ω，滑動變阻器R1（0~10Ω）。電阻箱R2（0~999.9Ω），電源E（電動勢為4V。內阻很小），開關和導線若干。設計實驗電路如圖乙所示①將滑動變阻器的滑片P移到最（填左端”或“右端”），調節電阻箱R2的阻值為0，閉合開關S，移動滑片P，使微安表滿偏②保持滑片P不動。調節R2使微安表的示數正好為滿刻度的，記錄電阻箱的阻值為59.4Ω，則微安表內阻的測量值Rg=，這個測量值（填“大于”、“小于”或“等于”）微安表內阻的真實值(3)根據(2)中測量的結果，若該同學將一阻值R=1.2Ω的電阻與微安表并聯改裝成電流表，則原微安表100μA的刻度線應標識的電流為mA【答案】×10擋120負接線柱左端118.8Ω大于10【解析】(1)[1]使用歐姆擋測量時指針偏角過大，則改換用小倍率，即選用“×10擋"[2]由圖可知，讀數為12.0×10Ω=120Ω[3]多用表的紅表筆接表內電池的負極，測電流表內阻時，其紅表筆應接電流表的負接線柱(2)[4]開始時，應保證通過微安表的電流為零，故將滑動變阻器的滑片P移到最左端[5]當微安表的示數正好是滿刻度的時，由串聯電路特點可知，微安表的內阻等于電阻箱阻值的2倍，即[6]微安表與電阻箱串聯后的電阻大于微安表的電阻，故分得的總電壓大于只有微安表時的電壓,微安表與電阻箱再按照比例分配電壓，可知微安表內阻的測量值大于其真實值(3)[7]設改裝后量程擴大的倍數為n，由得n=100故原微安表100μA的刻度線應標識的電流為100μA×100=10mA5．如圖甲為物理興趣小組設計的多用電表的電路原理圖。他們選用內阻Rg=10Ω、滿偏電流Ig=10mA的電流表、標識不清的電源以及由定值電阻、導線、滑動變阻器等組裝好的多用電表。當選擇開關接“3”時為量程250V的電壓表。該多用電表表盤