《2025年高考帮高中物理》

实验十三 用多用电表测量电学中的物理量
教材帮·读透教材 融会贯通
1.认识多用电表
（1）外部构造

（2）内部构造

如图所示是简化的多用电表电路图，它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成，其中1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端. 测量时，黑表笔B插入“ - ”插孔，红表笔A插入“ + ”插孔，并通过转换开关接入需要的测量端. 使用时，电路只有一部分起作用.

答案：

2.多用电表的使用
在使用多用电表之前，要先进行[1]机械调零，并将红、黑表笔分别插入“ + ”“ - ”插孔（保证电流从红表笔进入多用电表，从黑表笔流出多用电表）.

（1）测小灯泡的电压和电流
①按如图甲所示连好电路，将多用电表的选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压.
②按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流.
（2）测定值电阻的阻值
①机械调零：使用前若指针没有停在左端电流的零刻度处，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，使其对准欧姆挡的合适倍率.
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的零刻度处.
④测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以倍率即待测电阻的阻值.
⑤测另一电阻的阻值时重复②③④.
⑥实验完毕后应将选择开关置于[2]“OFF”位置或[3]交流电压最高挡.
注意：①选挡后要进行欧姆调零.
②换挡后要重新进行欧姆调零.
③被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆.
④指针稳定后才能读数，被测电阻的阻值等于指针示数乘以倍率.
⑤使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”位置或交流电压最高挡，若长期不用，应将电池取出.
⑥选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近.
（3）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，它的符号如图所示，左端为正极，右端为负极.
特点：当给二极管加正向电压时电阻很小，当给二极管加反向电压时电阻很大.
②用欧姆挡判断二极管的正、负极
将多用电表的欧姆挡进行欧姆调零之后，若多用电表的指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极（如图甲）；若多用电表的指针偏角很小，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）.

（4）探索黑箱内的电学元件
|探究项目|应用挡位|现象|
| ---- | ---- | ---- |
|电源|电压挡|两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源|
|电阻|欧姆挡|两接线柱正、反接时示数相同|
|二极管|欧姆挡|黑接正、红接负时示数很小，黑接负、红接正时示数很大|
|电容器|欧姆挡|指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢|

答案： [1]机械调零[2]OFF[3]交流电压最高挡

3.欧姆表原理
（1）构造：欧姆表由电流表、电池、可调电阻$R_1$和红、黑表笔组成.

（2）工作原理：由闭合电路欧姆定律得$I_x = [4]\frac{E}{R_g + r+R_1+R_x}$，可知$R_x$与电流$I_x$一一对应.
（3）电阻刻度的标定：红、黑表笔直接接触时（相当于被测电阻$R_x = 0$），调节可调电阻$R_1$，使$I_x = I_g$，电流表的指针达到满偏.
①当$I_x = I_g$时，$R_x = 0$，在满偏电流$I_g$处标为“0”.
②当$I_x = 0$时，$R_x\rightarrow\infty$，在$I_x = 0$处标为“∞”.
③当$I_x = \frac{I_g}{2}$时，$R_x = [5]R_{\Omega}$，此时电阻$R_x$等于欧姆表的内阻$R_{\Omega}$，也叫中值电阻.
（4）电源极性：红表笔接内部电源的[6]正极，黑表笔接内部电源的[7]负极.
（5）欧姆表测量电阻的实验误差
|系统误差|由测量原理$R_x=\frac{E}{I_x}-\frac{E}{I_g}$可知，对于新电池的电动势E，规范操作（先在欧姆挡调零，再测量）时，测量值没有系统误差；但电池用旧后，电动势会减小，虽能正常进行调零，但电阻的测量值将偏大，要及时更换电池|
|偶然误差|欧姆表只能粗略地测量电阻的值. 由于电阻的刻度线不均匀，估读时误差较大，因此测量时，要选择恰当的倍率，使测量时指针指在刻度盘的中间附近，以减小测量时的偶然误差|

答案：
5]R[6]负极[7]正极