2026版創(chuàng)新設計高考一輪復習物理第九章實驗十四用多用電表測量電學中的物理量學習目標1.了解多用電表的構造和工作原理。2.會用多用電表測量電壓、電流。3.測量定值電阻和判斷二極管的正、負極。4.會用多用電表進行簡單的電路故障分析。1.認識多用電表(1)多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量項目都有幾個量程。(2)外形如圖所示:上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部分為選擇開關，它的四周刻有各種測量項目和量程。多用電表面板上還有:歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負插孔(紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔)。2.用多用電表測量小燈泡的電壓和電流按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。紅表筆接電勢高的點。按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。此時電流從紅色表筆流入電表。3.用多用電表測定值電阻的阻值(1)原理電路圖I與Rx的對應關系相當于待測電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R使I＝Ig＝ERg＋r＋R，此時指針指在Ig處(RΩ＝R相當于待測電阻Rx＝∞，此時I＝0，指針不偏轉待測電阻為Rx，I＝ERΩ＋Rx，指針指到某確定位置，此時Rx刻度特點表頭電流滿偏Ig處，對應歐姆表零刻度(最右側)表頭電流I＝0處，對應歐姆表∞刻度(最左側)表頭電流I與電阻Rx一一對應，但不是線性關系，表盤刻度不均勻(2)注意:①黑表筆與電源的正極連接，紅表筆與電源的負極連接，電流方向為“紅進黑出”。②當多用電表指針指在表盤的中央時，有Ig2＝ERΩ＋R(3)測量步驟①估測待測電阻阻值，選擇合適的量程。②歐姆調(diào)零。③將被測電阻接在紅、黑表筆之間。④讀數(shù):指針示數(shù)乘以倍率。⑤使用完畢:選擇開關置于“OFF”擋，長期不用應取出電池。(4)注意事項①表內(nèi)電源正極接黑表筆，負極接紅表筆，但是紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔，注意電流的實際方向應為“紅入”“黑出”。②區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”。機械零點是表盤刻度左側的“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的指針定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕。③歐姆表讀數(shù)時注意乘以相應擋位的倍率。④使用多用電表時，手不能接觸表筆的金屬桿。⑤測量電阻時，待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結果，甚至可能損壞電表。⑥測量電阻時，每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。4.用多用電表測二極管的正、反向電阻(1)認識二極管:晶體二極管由半導體材料制成，它的符號如圖所示，左端為正極，右端為負極。特點:當給二極管加正向電壓時電阻很小，當給二極管加反向電壓時電阻很大。(2)用歐姆擋判斷二極管的正、負極將多用電表歐姆擋調(diào)零之后，若多用電表指針偏角很大，則黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管的負極(如圖甲);若多用電表指針偏角很小，則黑表筆接觸二極管的負極，紅表筆接觸二極管的正極(如圖乙)。5.用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學元件判斷目的應用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)，說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大考點一教材原型實驗角度多用電表的使用與讀數(shù)例1(1)用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關K和兩個部件S、T。①請將以下測量步驟補充完整:a.旋動部件，使指針對準電流的“0”刻線。

b.將K旋轉到電阻擋“×100”的位置。c.將插入“＋”“－”插孔的表筆短接，旋動部件，使指針對準電阻的(填“0刻線”或“∞刻線”)。

②將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小。為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量。

A.將K旋轉到電阻擋“×1k”的位置B.將K旋轉到電阻擋“×10”的位置C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準(2)如圖為表頭改裝歐姆表的原理示意圖。表頭的量程為Ig＝300μA，內(nèi)阻為Rg＝500Ω，電源電動勢E＝3V，內(nèi)阻為r＝2.0Ω，R為變阻器，最大阻值為10kΩ。①由上述條件可知，改裝后該表盤的正中央所標記的待測電阻阻值應為Ω，若該表盤正中央刻線標記數(shù)字為10Ω，則按上述方式直接改裝得到的應是該歐姆表的擋(選填“×1k”“×100”“×10”或“×1”)。

②若通過改變歐姆表內(nèi)部電源的電動勢來更換擋位，則要得到“×10”擋，需將電源電動勢調(diào)整至V。

③此歐姆表使用一段時間后，電源內(nèi)阻明顯增大，電動勢不變，但仍可進行歐姆調(diào)零。此時用歐姆表測電阻，將會導致測量值(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

答案(1)①a.Sc.T0刻線②ADC(2)①10000×1k②0.03③無影響解析(1)①a.旋動部件S，進行機械調(diào)零，使指針對準電流的“0”刻線。c.將插入“＋”“－”插孔的表筆短接，旋動部件T，進行歐姆調(diào)零，使指針對準電阻的0刻線。②將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小，可知待測電阻阻值較大，應將K旋轉到電阻擋“×1k”的位置，將兩表筆短接，重新進行歐姆調(diào)零，將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接進行測量，則進行操作的步驟順序為ADC。(2)①改裝后歐姆表進行歐姆調(diào)零時，有Ig＝E解得歐姆表內(nèi)阻為R歐＝10000Ω該表盤的正中央對應的電流為滿偏電流的一半，有12Ig＝解得待測電阻阻值為Rx＝10000Ω若該表盤正中央刻線標記數(shù)字為10Ω，則有Rx＝10000Ω＝1000×10Ω可知改裝得到的應是該歐姆表的×1k擋。②若通過改變歐姆表內(nèi)部電源的電動勢來更換擋位，則要得到“×10”擋，則歐姆表內(nèi)阻變?yōu)镽歐'＝101000×10000Ω＝100需將電源電動勢調(diào)整至為E'＝IgR歐'＝300×10－6×100V＝0.03V。③此歐姆表使用一段時間后，電源內(nèi)阻明顯增大，電動勢不變，但仍可進行歐姆調(diào)零。由于歐姆調(diào)零后，電動勢不變，歐姆內(nèi)阻也不變，所以此時用歐姆表測電阻，將對測量值無影響。角度多用電表的原理例2(2024·湖北恩施模擬)某物理興趣小組設計了如圖甲所示的歐姆表電路，通過控制開關S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“×10”和“×100”兩種倍率。所用器材如下:A.干電池:電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.3ΩB.電流表G:滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻Rg＝160ΩC.定值電阻:R1＝1100ΩD.電阻箱R2和R3:最大阻值均為999.9ΩE.電阻箱R4:最大阻值為9999ΩF.開關一個，紅、黑表筆各1支，導線若干(1)該實驗小組按圖甲正確連接好電路。當開關S斷開時，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2使電流表達到滿偏，此時閉合電路的總電阻叫作歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)＝Ω，歐姆表的倍率是(選填“×10”或“×100”)。

(2)閉合開關S:第一步:調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當R2＝Ω且R3＝Ω時，再將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏。

第二步:在電流表刻度上方標出兩種倍率通用的歐姆表刻度。如:1.0mA的上方應該標0，0mA的上方應該標∞，0.6mA的上方應該標。

答案(1)1500×100(2)23.7140.010解析(1)歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)＝EIg＝1.510-3該倍率為×100擋。(2)閉合開關S時為×10倍率擋，此時歐姆表的內(nèi)阻為150Ω，即(R1＋Rg)R3電流計再次滿偏時由閉合電路的歐姆定律得E＝Ig(R1＋Rg)＋[Ig＋Ig(R1＋Rg)R3](R2＋r)，聯(lián)立解得當S斷開時，倍率為×100擋;根據(jù)I＝0.6mA＝ER內(nèi)＋Rx，其中R內(nèi)＝1500Ω，解得Rx＝1000Ω，則0.6角度使用多用電表判斷二極管的正、負極例3(2024·浙江6月選考，16－Ⅱ)在測繪發(fā)光二極管在導通狀態(tài)下的伏安特性曲線實驗中，(1)用多用電表歐姆擋判斷發(fā)光二極管的正負極，選用×100擋時，變換表筆與二極管兩極的連接方式，發(fā)現(xiàn)電表指針均不偏轉，選用擋(選填“×10”或“×1k”)重新測試，指針仍不偏轉，更換二極管極性后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉，此時與多用電表紅色表筆相連的是二極管(選填“正極”或“負極”)。

(2)圖甲是已完成部分連線的實物圖，為實現(xiàn)電壓可從零開始調(diào)節(jié)，并完成實驗，P應連接接線柱(選填“a”“b”“c”或“d”)，Q應連接接線柱(選填“a”“b”“c”或“d”)。某次選用多用電表量程為50mA擋測量，指針如圖乙所示，則電流I＝mA。

(3)根據(jù)測得數(shù)據(jù)，繪出伏安特性曲線如圖丙所示，說明該二極管是元件(選填“線性”或“非線性”)，正常發(fā)光時電壓在V范圍。

答案(1)×1k負極(2)ad45.0(44.9~45.1均可)(3)非線性1.9~2.5解析(1)發(fā)現(xiàn)電表指針均不偏轉，說明阻值過大，應選用更高倍率的擋位重新測試，即換用×1k擋重新測試，根據(jù)電流“紅進黑出”規(guī)律可知，導通情況下，紅色表筆應與二極管負極相連。(2)要求電壓可從零開始調(diào)節(jié)，則滑動變阻器應采用分壓式接法，即P應接a接線柱，根據(jù)題圖甲中用兩節(jié)干電池(3V)作電源可知，電壓表應選用3V量程，即Q應接d接線柱。根據(jù)多用電表的讀數(shù)規(guī)則結合題圖乙可知，電流I＝45.0mA。(3)由題圖丙可知二極管的I－U圖線為曲線，說明該二極管為非線性元件，有電流通過，即正常發(fā)光時，電壓在1.9~2.5V范圍?？键c二故障檢測和元件探測角度用多用電表檢測電路故障1.斷路故障的檢測方法(1)用直流電壓擋將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源良好，若電壓表示數(shù)為零，說明電源損壞。(2)用直流電流擋將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。(3)用歐姆擋檢測將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值說明元件完好，若電阻無窮大說明此元件斷路。2.短路故障的檢測方法(1)將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被短路;若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。(2)用電流表檢測，若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零，故障應是短路。例4多用電表不僅可以用來測量電壓、電流、電阻和檢驗二極管的導電性能，還可以探究故障電路。(1)關于多用電表的使用，下列操作正確的是。

A.測電壓時，應按圖甲連接方式測量B.測電流時，應按圖乙連接方式測量C.測電阻時，可以按圖丙連接方式測量D.測二極管的反向電阻時，應按圖丁連接方式測量(2)某同學發(fā)現(xiàn)如圖戊所示的實驗電路不能正常工作，為排查電路故障，將滑動變阻器滑片滑到最右端，閉合開關S，用多用電表測量各點間的電壓，則應將如圖己所示的選擇開關旋至(選填“A”“B”“C”或“D”)，用正確的測量方法得到Uab＝Ubc＝Uce＝0，Uef＝6V，已知只有一處故障，則下列說法正確的是。

A.可能是R0斷路 B.可能是R0短路C.可能是R斷路 D.可能是R短路(3)為進一步判斷電路故障的性質(zhì)，他斷開開關S后，將選擇開關置于歐姆擋的“×1”擋，分別將紅黑表筆接c、e端時，指針指在如圖庚所示的位置，則該電阻為Ω，他將紅黑表筆接e、f端時，指針(選填“幾乎不偏轉”或“偏轉很大”)，因此電路故障為。

答案(1)AB(2)CBC(3)18幾乎不偏轉R斷路解析(1)根據(jù)多用電表的使用方法，測電壓時，紅表筆應接電勢較高的點，故A正確;測電流時，電流從紅表筆進入，且串聯(lián)在電路中，故B正確;測電阻時，應將待測電阻與電源斷開，故C錯誤;測二極管的反向電阻時，紅表筆應接二極管正極，黑表筆應接二極管負極，故D錯誤。(2)選擇開關應置于直流電壓擋測電壓，故選擇開關應置于C。若R0斷路，則Uce≠0，故A錯誤;若R0短路，Uab＝Ubc＝Uce＝0，電壓全加在e、f間，故B正確;若R斷路，則電壓全加在e、f間，故C正確;若R短路，則Uef＝0，故D錯誤。(3)指針讀數(shù)為18Ω，R0沒有短路，因此是R斷路，多用電表指針幾乎不偏轉。角度用多用電表探測“黑箱問題”例5(2025·河南信陽模擬)如圖所示，電學實驗室的“黑盒子”表面有A、B、C三個接線柱，盒內(nèi)總共有兩個電學元件(一只定值電阻和一只半導體二極管)，為了探明盒內(nèi)元件的連接方式，小華同學用多用電表進行了如下探測:用多用電表歐姆擋進行測量，把紅、黑表筆分別與接線柱A、B、C連接，測量結果如表:紅表筆ABBCAC黑表筆BACBCA阻值有阻值阻值同A、B測量值很大很小很大略大于A、B間電阻(1)在虛線框中畫出黑箱內(nèi)的電路結構圖。(2)小華為了精確測量黑箱內(nèi)二極管的正向電阻值和定值電阻阻值，又進行了如下實驗:將電源(電動勢未知，內(nèi)阻不計)、電阻箱、開關連接如圖，將e、f按照正確方式與A、B相連，并在A、B之間再接入一個電壓表，閉合開關，改變電阻箱R的大小，讀出多組對應的電壓表讀數(shù)，記錄為U1。(3)將e、f按照正確方式與A、C相連，電壓表改接入A、C間，閉合開關，改變電阻箱R的大小，讀出對應的電壓表讀數(shù)，記錄為U2。(4)分別作出1U1－R和1U2－R圖像，發(fā)現(xiàn)兩圖像均為直線，若直線縱截距均為a，斜率分別為k1、k2，則電源電動勢為，黑箱內(nèi)定值電阻阻值為答案(1)見解析圖(4)1aak解析(1)A、B與B、A間電阻相同，說明A、B間是定值電阻，在測量B、C之間電阻時，黑表筆接B時電阻很小，接C時電阻很大，說明B、C之間有二極管，而且B接二極管的正極，電路如圖所示。(4)將e、f按照正確方式與A、B相連時，設電源電動勢為E，定值電阻為R0，則U1＝ER＋R0R0，即1U1＝1ER0R＋將e、f按照正確方式與A、C相連，此時A、C之間的電壓表測的是二極管和定值電阻兩端的總電壓，設二極管正向電阻為RD，則由題意得U2＝E得1U2＝則a2＝1E，k2＝故電源電動勢E＝1電阻R0＝a二極管正向電阻RD＝ak1.(2025·浙江嘉興模擬)在“練習使用多用電表”實驗中，(1)下列操作正確的是(多選)。

A.每次轉動選擇開關前都需進行機械調(diào)零B.每次改變歐姆擋的倍率后都需重新進行歐姆調(diào)零C.測量未知電阻時必須先選擇倍率最大擋進行試測D.測量結束后應把選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓量程最大擋(2)選用“直流2.5V擋”測量小燈泡兩端電壓時，指針位置如圖甲所示，則其讀數(shù)為V。

(3)小飛按如圖乙所示連接電路，閉合開關后小燈泡不亮。他懷疑電路中某處斷路，于是選擇多用電表某一擋位，將表筆一始終接觸圖中A點，表筆二依次接觸圖中B、C、D、E、F各點，以尋找故障位置。則表筆一應是表筆(選填“紅”或“黑”)，所選電表擋位是。

A.直流10V擋 B.直流10mA擋C.交流10V擋 D.電阻“×10”擋答案(1)BD(2)0.88~0.90(3)紅A解析(1)機械調(diào)零只需調(diào)整一次，故A錯誤;每次改變歐姆擋的倍率后都需重新進行歐姆調(diào)零，故B正確;在測量未知電阻時，可以先選擇一個倍率進行測量，然后根據(jù)指針偏轉情況再選擇合適的倍率進行測量，不一定必須先選擇倍率最大擋進行試測，故C錯誤;使用完畢后應將表筆拔出，并把選擇開關旋到交流電壓最高擋或“OFF擋”位置，故D正確。(2)“直流2.5V擋”的分度值為0.05V，故其讀數(shù)為0.88V。(3)電流應從多用電表的紅表筆流入，所以表筆一應是紅表筆;表筆二依次接觸圖中B、C、D、E、F各點，以尋找故障位置，可知多用電表充當電壓表使用，應選擇直流10V擋，故選A。2.(2024·河北石家莊模擬)小新同學練習使用多用電表測量電壓和電阻。(1)他先測量5V左右的交流電壓①下列操作不合理的是。

A.先調(diào)節(jié)圖甲中的T旋鈕，使指針指向左側零刻度B.將選擇開關K調(diào)至V~C.測量并讀數(shù)②指針位置如圖乙所示，則此交流電壓為V。

(2)然后小新同學又用多用電表的歐姆擋粗略測量一定值電阻的阻值Rx，他先把選擇開關旋到“×100”擋位，測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉過小。①應使流過歐姆表表頭的電流適當變。

②接下來正確的操作順序是。

a.將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕，使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度，然后斷開兩表筆b.旋轉選擇開關至“OFF”擋，并拔出兩表筆c.將選擇開關旋到“×10”擋d.將選擇開關旋到“×1k”擋e.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出阻值Rx，斷開兩表筆③最后小新同學對歐姆擋進行了深入分析。由于歐姆表老化，電池電動勢變?yōu)樵瓉韐倍(k<1)，內(nèi)阻增大了Δr。正常操作測量某待測電阻，讀數(shù)為R。則該電阻真實值比R偏(選填“大”或“小”)，真實值應為(用“k”與“R”表示)。

答案(1)①A②5.6(2)①大②daeb③小kR解析(1)①先調(diào)節(jié)題圖甲中的S旋鈕，使指針指向左側零刻度，故A操作不合理。②指針位置如圖乙所示，則此交流電壓為5.6V。(2)①測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉過小，流過歐姆表表頭的電流過小，應使流過歐姆表表頭的電流適當變大，使指針指到表盤中央附近。②為使指針指在刻度盤中央附近，應選用“×1k”擋，再歐姆調(diào)零，測量，整理器材，因此正確的實驗步驟為daeb。③設原來電池電動勢為E，滿偏電流為Ig，則I＝EEIg＋R＝EIgE＋IgR，電池電動勢變?yōu)樵瓉韐倍(k<1)，內(nèi)阻增大了Δr以后，I'＝R真與R的關系滿足I'＝I時，則IgR測＝I解得R真＝kR測＝kR。3.在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V0.3A”。合上開關S后，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，A、B燈都不亮。甲乙(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障:①選擇開關置于下列量程的擋較為合適(用字母序號表示)。

A.2.5V B.10V C.50V D.250V②測得c、d間電壓約為5.8V，e、f間電壓為0，則故障是。

A.A燈絲斷開 B.B燈絲斷開C.d、e間連線斷開 D.B燈短路(2)接著用歐姆表的“×1”擋測電阻，歐姆表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”，①測試前，一定要將電路中的開關S。

②測c、d間和e、f間電阻時，某次測量結果如圖乙所示，讀數(shù)為Ω，此時測量的是間的電阻，根據(jù)小燈泡的規(guī)格計算出的電阻為Ω，它不等于測量值，原因是

。

答案(1)①B②A(2)①斷開②6e、f12.7溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻(或測量出的電阻是常溫下燈絲的電阻)解析(1)①因為電源的電動勢大約為6V，要使電壓擋選擇的量程安全以及準確，則選擇開關應置于10V擋，故B正確。②測得c、d間電壓約為5.8V，接近電源電動勢，e、f間電壓為0，可知燈泡A斷路，故A正確。(2)①用歐姆表測量電阻時，開關應斷開，使得待測電阻與電源不相連。②歐姆表的讀數(shù)為6×1Ω＝6Ω，因為c、d間斷路，所以此時測量的是e、f間的電阻。根據(jù)R＝UI得，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為R＝3.80.3Ω≈12.7Ω。它不等于測量值，原因是溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻(或測量出的電阻是常溫下燈絲的電阻4.(2025·重慶沙坪壩模擬)某興趣小組用多用電表測量一個二極管的正向電阻，分別利用“×10”擋和“×100”擋進行正確操作，發(fā)現(xiàn)測得的阻值有很大差距。分析原因時，有同學提出，可能因為多用電表不同擋位的兩個倍率所用電源電動勢不同而造成二極管的正向電阻不同，為分析具體原因，該小組同學進行了如下實驗。(1)先將多用電表調(diào)到“×100”擋，紅表筆和黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零;再把多用電表、電流表(量程為(0~500μA，內(nèi)阻約為300Ω)、電阻箱(阻值范圍為0~9999Ω)和開關串聯(lián)成閉合回路，并將電阻箱的阻值調(diào)到最大;如圖甲所示，其中多用電表的紅表筆應該接電流表的接線柱(選填“正”或“負”)。

(2)閉合開關，調(diào)整電阻箱的阻值，該多用電表的表盤指針和電流表指針位置如圖乙所示，歐姆表中央刻度示數(shù)為15，可知多用電表內(nèi)部電源的電動勢為V(結果保留3位有效數(shù)字);再換用“×10”擋，重復上述操作，測得多用電表內(nèi)部電源電動勢與“×100”擋測得的結果相同。

(3)該型號二極管的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖丙和多用電表測電阻時內(nèi)部電路可知，用不同倍率擋位測得二極管阻值的不同并非電表內(nèi)部電動勢不同，而是不同倍率擋位的不同，由圖可知，“×10”擋測得的二極管正向電阻阻值為Ω(結果保留3位有效數(shù)字)。

答案(1)負(2)1.47(3)內(nèi)阻225解析(1)用多用電表測電阻時，電流從黑表筆流出，流入電流表的正接線柱，再從電流表負接線柱流出，流進多用電表紅表筆。(2)由串聯(lián)電路可知，電流表示數(shù)為420μA，電流表內(nèi)阻和電阻箱阻值之和為2000Ω，中值電阻為1500Ω，故多用電表內(nèi)部電源的電動勢E＝420μA×3500Ω＝1.47V。(3)確定二極管伏安特性曲線和電源U－I圖像的交點，即可得正向電阻不同是因為多用表不同擋位內(nèi)阻不同，且在伏安特性曲線坐標圖中作函數(shù)150I＝1.47V－U圖線，并找到兩圖線交點，即可算出二極管此時的正向電阻，大約是225Ω。5.小夢同學自制了一個兩擋位(“×1”“×10”)的歐姆表，其內(nèi)部結構如圖所示，R0為調(diào)零電阻(最大阻值為R0m)，Rs、Rm、Rn為定值電阻(Rs＋R0m<Rm<Rn)，電流計G的內(nèi)阻為RG(Rs?RG)。用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題:(1)短接①②，將單刀雙擲開關S與m接通，電流計G示數(shù)為Im;保持電阻R0滑片位置不變，將單刀雙擲開關S與n接通，電流計G示數(shù)變?yōu)镮n，則ImIn(選填“大于”或“小于”)。

(2)將單刀雙擲開關S與n接通，此時歐姆表的擋位為(選填“×1”或“×10”)。

(3)若從“×1”擋位換成“×10”擋位，調(diào)整歐姆零點(歐姆零點在電流計G滿偏刻度處)時，調(diào)零電阻R0的滑片應該調(diào)節(jié)(選填“向上”或“向下”)。

(4)在“×10”擋位調(diào)整歐姆零點后，在①②間接入阻值為100Ω的定值電阻R1，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉到滿偏刻度的23;取走R1，在①②間接入待測電阻Rx，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉到滿偏刻度的13，則Rx＝答案(1)大于(2)“×10”(3)向上(4)400解析(1)根據(jù)題意可知Rm<Rn，所以開關撥向m時電路的總電阻小于開關撥向n時電路的總電阻，電源電動勢E不變，根據(jù)I＝ER總可知Im>I(2)當開關S撥向n時，電路的總電阻較大，中值電阻較大，能夠接入待測電阻的阻值也更大，所以開關S撥向n時對應歐姆表的擋位倍率較大，即×10。(3)從“×1”擋位換成“×10”擋位，即開關S從m撥向n，電路的總電阻增大，干路電流減小，①②短接時，為了使電流表滿偏，則需要增大通過電流計G所在支路的電流，所以需要將R0的滑片向上調(diào)節(jié)。(4)設歐姆表內(nèi)部等效電阻為R，歐姆表的最大電流為Ig，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有23Ig＝ER＋R1，13Ig＝ER＋Rx，I學習目標1.掌握常用儀器的使用和讀數(shù)方法。2.理解電流表內(nèi)接法和外接法誤差的產(chǎn)生原因，能正確選擇電流表的內(nèi)、外接法。3.掌握滑動變阻器的兩種接法，會根據(jù)電路原理圖連接實驗器材?？键c一常用儀器的使用和讀數(shù)1.游標卡尺(1)構造:主尺，游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)、外測量爪)，游標尺上還有一個深度尺(如圖所示)。(2)用途:測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑。(3)原理:利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm。常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其精確度見下表:刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1mm的差值精確度(可準確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm(4)讀數(shù):若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻度線對齊的游標尺上的刻度線數(shù)，則記錄結果表示為(x＋K×精確度)mm。注意:對于游標卡尺，無論哪種規(guī)格，均不需要估讀到下一位，后面不能隨意加零，也不能隨意去零。2.螺旋測微器(1)構造:如圖所示，B為固定刻度，E為可動刻度。(2)原理:測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉一周，F(xiàn)前進或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。(3)讀數(shù):測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)。如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，半毫米刻度線未露出，而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。3.常用電表的讀數(shù)(1)量程選擇選擇合適量程，使得測量時指針偏轉角度要盡可能大，一般要求超過量程的13，(2)電表估讀①最小分度是“1、0.1、0.01、…”時，估讀到最小分度的110(即估讀到最小分度的下一位)②最小分度是“2、0.2、0.02、…”時，估讀到最小分度的12(即估讀到最小分度的本位)③最小分度是“5、0.5、0.05、…”時，估讀到最小分度的15(即估讀到最小分度的本位)例1(1)如圖甲、乙、丙所示的三把游標卡尺，它們的游標尺自左向右分別為10分度、20分度、50分度，它們的讀數(shù)依次為mm、mm、mm。

(2)①某同學用如圖丁所示的螺旋測微器測量小球的直徑時，他應先轉動使F靠近小球，再轉動使F夾住小球，直至聽到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動使F固定后讀數(shù)(填儀器部件字母符號)。正確操作后，螺旋測微器的示數(shù)如圖戊所示，則小球的直徑是mm。

②讀出下面各螺旋測微器的讀數(shù)，己mm，庚mm，辛mm。

答案(1)17.623.253.20(2)①DHG6.700②4.0401.1003.516解析(1)題圖甲讀數(shù):整毫米是17mm，不足1毫米數(shù)是6×0.1mm＝0.6mm，最后結果是17mm＋0.6mm＝17.6mm題圖乙讀數(shù):整毫米是23mm，不足1毫米數(shù)是5×0.05mm＝0.25mm，最后結果是23mm＋0.25mm＝23.25mm題圖丙讀數(shù):整毫米是3mm，不足1毫米數(shù)是10×0.02mm＝0.20mm，最后結果是3mm＋0.20mm＝3.20mm。(2)①用螺旋測微器測量小球直徑時，先轉動粗調(diào)旋鈕D使測微螺桿F靠近被測小球，再轉動微調(diào)旋鈕H使測微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動止動旋鈕G使F固定后讀數(shù)，讀數(shù)為6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm。②己圖:(4＋4.0×0.01)mm＝4.040mm庚圖:(1＋10.0×0.01)mm＝1.100mm辛圖:(3.5＋1.6×0.01)mm＝3.516mm。游標卡尺的讀數(shù)要“三看”(1)第一看:精確度(如圖所示)。易錯讀成11mm＋4×0.1mm＝11.40mm，正確讀數(shù)為11.4mm，游標卡尺不需要估讀，后面不能隨意加零，也不能隨意去零。(2)第二看:游標尺上的0刻度線位置，區(qū)分0刻度線與游標尺最前端(如圖所示)。易錯讀成11mm＋9×0.05mm＝11.45mm，正確讀數(shù)為14mm＋9×0.05mm＝14.45mm。(3)第三看:游標尺的哪個刻度線與主尺上的刻度線對齊。例2(1)如圖甲所示的電表使用0.6A量程時，對應刻度盤上每一小格代表A，圖中表針示數(shù)為A;當使用3A量程時，對應刻度盤中每一小格代表A，圖中表針示數(shù)為A。

(2)如圖乙所示的電表使用較小量程時，每小格表示V，圖中表針的示數(shù)為V;若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示V，圖中表針示數(shù)為V。

(3)旋鈕式電阻箱如圖丙所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為Ω。現(xiàn)欲將接入電路的電阻改為2087Ω，最簡單的操作方法是。

若用兩個這樣的電阻箱，則可得到的電阻值范圍為。

答案(1)0.020.440.12.20(2)0.11.700.58.5(3)1987將“×1k”擋旋鈕調(diào)到2，再將“×100”擋旋鈕調(diào)到00~19998Ω解析(1)電流表使用0.6A量程時，刻度盤上的每一小格為0.02A，表針示數(shù)為0.44A;當使用3A量程時，每一小格為0.1A，表針示數(shù)為2.20A。(2)電壓表使用3V量程時，每小格表示0.1V，表針示數(shù)為1.70V;使用15V量程時，每小格表示0.5V，表針示數(shù)為8.5V。(3)電阻為1987Ω。最簡單的操作方法是先將“×1k”擋旋鈕調(diào)到2，再將“×100”擋旋鈕調(diào)到0。每個電阻箱的最大阻值是9999Ω，用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9999Ω＝19998Ω，故用兩個這樣的電阻箱，可得到的電阻范圍為0~19998Ω?？键c二測量電路和控制電路的選擇角度電流表的兩種接法(1)電流表內(nèi)接法、外接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋IV電阻測量值R測＝U測I測＝RA>Rx測量值大于真實值R測＝U＝RxRV測量值小于真實值適用條件RA?RxRV?Rx適用于測量大阻值電阻小阻值電阻(2)電流表兩種接法選擇①阻值比較法:先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法;若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法。簡單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”。②臨界值計算法:Rx<RVRA時，用電流表外接法;Rx>R③試觸法:按圖所示接好電路，讓連接電壓表的導線P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，說明電流表分壓更明顯，則可采用電流表外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，說明電壓表分流更明顯，則可采用電流表內(nèi)接法。例3小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。(1)因電表內(nèi)阻未知，用如圖甲所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開關S，將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1，電壓表的讀數(shù)U1＝1.65V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)I1＝A;將K擲到2，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U2＝1.75V，I2＝0.33A。由此可知應采用電流表(選填“內(nèi)”或“外”)接法。

答案0.34外解析由電流表的表盤可知電流大小為0.34A;電壓表的百分比變化為η1＝1.75-1.651.75×100%＝5.7%，電流表的百分比變化為η2＝0.34-0.330.34×100%＝2.9%，電壓表的示數(shù)變化更明顯，說明電流表電阻較大角度滑動變阻器的兩種接法滑動變阻器兩種接法的對比限流接法分壓接法對比說明電路圖串、并聯(lián)關系不同負載R上電壓調(diào)節(jié)范圍(不計電源內(nèi)阻)RER＋R00≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負載R上電流調(diào)節(jié)范圍(不計電源內(nèi)阻)ER＋R00≤I≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前滑片位置b端a端都是為保護電路元件例4物理興趣小組利用“伏安法”測量一個阻值較小的定值電阻Rx的阻值，可用器材有:電壓表(量程為15V，內(nèi)阻約為5000Ω)，電流表(量程為0.6A，內(nèi)阻為5Ω)，電源E(電動勢為12V，內(nèi)阻不計)，滑動變阻器R最大阻值為10Ω，定值電阻R0阻值為15Ω，開關S，導線若干(R0、Rx、R、電流表、電壓表、電源、開關等儀器均無斷路和短路，導線無斷路)。(1)將圖甲所示的器材符號連線，畫出實驗電路的原理圖。要求電流表和電壓表的示數(shù)從零開始變化。(2)該電路中R0的作用是

。

(3)測出多組數(shù)據(jù)，作出I－U圖像，如圖乙所示。則Rx阻值為Ω。

答案(1)見解析圖(2)①保護電路②增大電壓表讀數(shù)范圍，降低讀數(shù)誤差(答方便讀數(shù)也可)(3)4解析(1)因待測電阻Rx的電阻和電流表的內(nèi)阻都較小，為保護電路，應將定值電阻R0與它們串聯(lián)，又要求電流表和電壓表的示數(shù)從零開始變化，故滑動變阻器采用分壓式接法，由于電流表的內(nèi)阻已知，故電流表采用內(nèi)接法，故實驗電路的原理圖如圖所示。(2)由(1)分析可知該電路中R0的作用是:①保護電路;②增大電壓表讀數(shù)范圍，降低讀數(shù)誤差。(3)根據(jù)I－U圖像可知斜率為k＝IU＝0.512Ω－1＝1Rx＋R1.滑動變阻器必須接成分壓電路的幾種情況(1)要求電壓表能從零開始讀數(shù)。(2)當待測電阻Rx?R(滑動變阻器的最大阻值)時。(3)若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表、電阻允許的最大電流。2.滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開始變化，通常情況下，由于限流式結構簡單、耗能少，優(yōu)先使用限流接法。考點三實驗器材的選取與實物的連接1.實驗器材選擇的技巧(1)電壓表、電流表:不超過量程，且要超過滿偏刻度的13(2)滑動變阻器:分壓式接法選阻值小的且不超過其額定電流的滑動變阻器，限流式接法選最大阻值為待測電阻2~3倍的滑動變阻器。電流表半偏法測電阻，滑動變阻器選阻值大的。(3)定值電阻:若用于電表改裝，阻值與改裝后的量程匹配;若用于保護電路，應使電流表、電壓表讀數(shù)在滿偏刻度的132.實物圖連接的注意事項(1)畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖依次到開關，再到滑動變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來，再將要并聯(lián)的元件并聯(lián)到電路中去。(2)連線時要將導線接在接線柱上，兩條導線不能交叉。(3)要注意電表的量程和正、負接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負接線柱流出。(4)滑動變阻器的接法:限流法，導線分別連接到上、下各一個接線柱上(兩個接線柱);分壓法，導線分別連接到上邊一個接線柱和下邊兩個接線柱上(一上兩下共三個接線柱)。例5(2025·東北三省四市聯(lián)考)請同學設計一個測量電阻的電路，待測電阻Rx阻值約為15Ω。要求用U－I圖像來處理數(shù)據(jù)，滑動變阻器可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?？晒┻x擇的器材如下:A.電流表A1:量程100mA，內(nèi)阻rA1＝12Ω;B.電流表A2:量程2mA，內(nèi)阻rA2＝200Ω;C.電壓表V1:量程10V，內(nèi)阻rV1≈15kΩ;D.電壓表V2:量程3V，內(nèi)阻rV2≈10kΩ;E.保護電阻R0約20Ω;F.滑動變阻器R，最大阻值為10Ω，額定電流為1A;G.電池組:電動勢12V，內(nèi)阻很小;H.開關及導線若干。(1)電流表應選，電壓表應選(填器材前面的字母序號)。

(2)設計電路時，電流表應采用(選填“內(nèi)接”或“外接”)法，滑動變阻器應采用(選填“分壓”或“限流”)接法。根據(jù)所設計的實驗電路，用筆畫線代替導線連接實物圖。

(3)若在所測量數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)U、I及已知量計算Rx，則其表達式為Rx＝(用所給字母表示)。

答案(1)AD(2)內(nèi)接分壓見解析圖(3)UI－r解析(1)如果選電流表A2，A2滿偏時Rx兩端的電壓UV＝IARx＝0.002×15V＝0.03V，遠小于給出電壓表的量程，故選A，在電流表A1達到滿偏時，電壓表示數(shù)約為2.7V，電壓表選擇D，也接近滿偏，這樣讀數(shù)引起的誤差較小。(2)因電流表內(nèi)阻已知，用電流表內(nèi)接法時，不會因電路設計引起系統(tǒng)誤差，故電流表應采用內(nèi)接法;因為題中要求畫U－I圖像處理數(shù)據(jù)，需要測量大量數(shù)據(jù)，而且滑動變阻器阻值較小，故滑動變阻器應采用分壓接法。又因電動勢為12V，而電壓表最大示數(shù)約為2.7V，如果不做任何處理而直接用分壓接法，滑動變阻器滑片只能在約15范圍內(nèi)滑動，不便于調(diào)節(jié)，又因滑動變阻器額定電流為1A，若不做處理，會損壞器材。因此將保護電阻R0串聯(lián)在供電電路的干路上，由于R0的分壓，滑動變阻器的滑片可大范圍滑動，(3)由歐姆定律知Rx＋rA1＝UI，得Rx＝UI－r1.某同學測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲和乙所示，長度為mm，直徑為mm;

正確連接電路后，測得電壓表、電流表示數(shù)如圖丙所示，接3V量程時讀數(shù)為V，接0.6A量程時讀數(shù)為A。

答案10.500.9002.130.16解析游標卡尺的精度為0.02mm，主尺示數(shù)為10mm，游標尺示數(shù)為25×0.02mm＝0.50mm，故示數(shù)為10mm＋0.50mm＝10.50mm;螺旋測微器精度為0.01mm，螺旋測微器的讀數(shù)為0.5mm＋40.0×0.01mm＝0.900mm;接3V量程時分度值為0.1V，讀數(shù)為2.13V;接0.6A量程時分度值為0.02A，讀數(shù)為0.16A。2.某校課外興趣小組要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下:(1)用游標卡尺測量其長度，示數(shù)如圖甲所示，由圖可知其長度L＝cm。

(2)用螺旋測微器測量其直徑，示數(shù)如圖乙所示，由圖可知其直徑D＝mm。

(3)實驗小組決定使用伏安法測量圓柱體的電阻，已知其電阻約為100Ω，實驗所用直流電源的電動勢約為4V、內(nèi)阻可忽略，電流表A的量程為0~30mA、內(nèi)阻約為30Ω，電壓表V的量程為0~3V、內(nèi)阻約為10kΩ，滑動變阻器R1阻值的變化范圍為0~15Ω，允許通過的最大電流為2.0A，為減小測量誤差，實驗中實驗電路應采用下列圖中的(R代表圓柱體的電阻)。

答案(1)5.015(2)4.700(4.699~4.701均可)(3)A解析(1)由題圖甲可知，游標卡尺是20分度的，游標卡尺的精度是0.05mm。游標卡尺的示數(shù)為50mm＋3×0.05mm＝50.15mm＝5.015cm。(2)由題圖乙可知，螺旋測微器的示數(shù)為4.5mm＋20.0×0.01mm＝4.700mm。(3)因為R<RARV，所以電流表應采用外接法;待測電阻阻值遠大于滑動變阻器的最大阻值，為測量多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法，3.某同學想用電壓表和電流表比較精確地測量一個大約為5Ω左右電阻的阻值，他找來如下器材:A.電源:電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.5Ω;B.電流表:量程為0.6A，內(nèi)阻約為2Ω;C.電流表:量程為3A，內(nèi)阻約為2Ω;D.電壓表:量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ;E.電壓表:量程為15V，內(nèi)阻約為2kΩ;F.滑動變阻器:最大阻值15Ω，額定電流1.0A;G.開關一個;導線若干。(1)此實驗電流表應選擇，電壓表應選擇(選填器材前的字母)。

(2)為了減小實驗誤差，電流表和電壓表的連接方法應該選用圖1中的(選填“甲”或“乙”)，采用這種方式測量的結果與真實值相比偏(選填“大”或“小”)。

(3)他在相關實驗手冊中，看到圖2所示的兩種滑動變阻器的連接方式，他選擇了其中一種，經(jīng)過實驗他得到下表中的數(shù)據(jù)。電壓U/V0.100.400.601.001.201.501.702.00電流I/A0.020.080.120.190.250.310.340.40由數(shù)據(jù)可知，他選擇的滑動變阻器的連接方式是圖2中的(選填“甲”或“乙”)。你的判斷依據(jù)是。

答案(1)BD(2)甲小(3)乙電表示數(shù)幾乎從零開始變化解析(1)電源電動勢為3V，待測阻值約為5Ω?？芍娏鞯淖畲笾导s為0.6A，則電流表選擇B，電壓表選擇D。(2)由于Rx2<RVRA，則電壓表分流造成的誤差較小，電流表采用外接法，選擇圖1中的甲。R測＝UI，R真＝(3)電表示數(shù)幾乎從零開始變化，則滑動變阻器采用分壓式接法，連接方式是圖2中的乙。4.(2025·北京人大附中月考)從表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑脑O計一電路來測量電阻Rx的阻值，要求方法簡捷，得到多組數(shù)據(jù)，又盡可能提高測量精度。器材(代號)規(guī)格待測電阻(Rx)阻值約10kΩ電流表(A1)0~300μA，內(nèi)阻約100Ω電流表(A2)0~0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω電壓表(V1)0~3V，內(nèi)阻約3kΩ電壓表(V2)0~15V，內(nèi)阻約15kΩ滑動變阻器(R)總阻值約50Ω電源(E)電動勢(3V)，內(nèi)阻很小開關(S)—導線若干—(1)電流表應選用，電壓表應選用。

(2)如果電壓表、電流表選用圖甲的接法，電阻的測量結果將，如果選用圖乙的接法，測量結果將(以上兩空均填“偏大”“偏小”或“不變”)，本題應該選用圖(選填“甲”或“乙”)的接法。

(3)完成圖丙中實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。答案(1)A1V1(2)偏大偏小甲(3)見解析圖解析(1)根據(jù)題意可知，電源電動勢為3V，則電壓表選V1，待測電阻(Rx)阻值約10kΩ，電路中最大電流約為Im＝ERx＝300μA，則電流表選A(2)如果電壓表、電流表選用圖甲的接法，電壓的測量值偏大，則電阻的測量結果將偏大;如果選用圖乙的接法，電流測量值偏大，則電阻的測量結果將偏小。由于待測電阻的阻值較大，應采用電流表內(nèi)接，本題應該選用圖甲的接法。(3)待測電阻的阻值比滑動變阻器最大阻值大得多，滑動變阻器應采用分壓式接法，結合上述分析，實物間的連線如圖所示。5.現(xiàn)要用圖甲的電路圖來測量某一電壓表V的內(nèi)阻。給定的器材有:待測電壓表V(量程0~2V，內(nèi)阻約為4kΩ);電流表A(量程0~1.2mA，內(nèi)阻約為500Ω);直流電源E(電動勢約2.4V，內(nèi)阻不計);滑動變阻器R0(最大阻值為20Ω);定值電阻R(3個，阻值分別為2kΩ、20kΩ、200kΩ);開關S及導線若干。要求測量時兩電表指針偏轉均超過其量程的一半。(1)定值電阻R應該選用的阻值為kΩ。

(2)根據(jù)圖甲的電路圖，用筆畫線代替導線，在圖乙所給的實物圖上連線。(3)根據(jù)圖甲的電路圖，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片應滑到最(選填“左”或“右”)端。

(4)電路接通后，把滑動變阻器的滑片滑到某一位置，若此時電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，則電壓表的內(nèi)阻RV＝。

答案(1)2(2)見解析圖(3)左(4)RU解析(1)假設電壓表的示數(shù)為1V，由題意可得1V4kΩ＋1VR>0.6mA，解得R<2.86kΩ，故電阻R應該選用的阻值為(2)實物圖連線如圖所示。(3)為避免電流表、電壓表在開關S閉合時示數(shù)超出量程，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片應滑到最左端。(4)根據(jù)部分電路歐姆定律可知，電壓表的內(nèi)阻為RV＝UI專題強化十六測量電阻的其他幾種方法學習目標理解差值法、半偏法、等效替代法、電橋法等測電阻的方法，會利用電學實驗知識探究相關實驗設計。方法一“差值法”測電阻1.電流表差值法(如圖所示)(1)基本原理:通過定值電阻R0的電流I0＝I2－I1，電流表兩端的電壓U1＝(I2－I1)R0。(2)可測物理量①若R0為已知量，可求得電流表的內(nèi)阻r1＝(I2②若r1為已知量，可求得R0＝I12.電壓表差值法(如圖所示)(1)基本原理:定值電阻R0兩端的電壓U0＝U2－U1，流過電壓表的電流I1＝U2-(2)可測物理量①若R0為已知量，可求得電壓表的內(nèi)阻r1＝U1U2-②若r1為已知量，可求得R0＝U2-U例1(2025·山東泰安高三期末)要精確測量電壓表V1的內(nèi)阻，實驗室提供了以下器材:待測電壓表V1(量程為2.50V，內(nèi)阻約為2000Ω)電壓表V2(量程為3.00V，內(nèi)阻約為3000Ω)定值電阻R1(阻值500Ω)定值電阻R2(阻值5000Ω)滑動變阻器R(阻值范圍0~20Ω，額定電流為1A)電源(電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5Ω)開關、導線若干某實驗小組設計的電路如圖甲所示。請回答以下問題。(1)圖中a、b兩點間(選填“需要”或“不需要”)用導線連接。

(2)圖中虛線框內(nèi)的定值電阻應為(選填“R1”或“R2”)。

(3)測量中電壓表V1的示數(shù)用U1表示，電壓表V2的示數(shù)用U2表示，則電壓表V1的內(nèi)阻RV1＝(用題中給出的字母表示)。

(4)為使測量值精確，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值得到多組U1和U2的值，以U2為縱坐標，U1為橫坐標描點畫出的圖像如圖乙所示，由此可得電壓表V1的內(nèi)阻RV1為Ω(結果保留4位有效數(shù)字)。

答案(1)需要(2)R1(3)U1解析(1)因滑動變阻器總阻值比兩電壓表內(nèi)阻小很多，若采用限流接法，調(diào)節(jié)范圍會很小，故采用分壓接法，因此a和b兩點間需要用導線連接。(2)虛線框中的定值電阻若為R2，電壓表V2即使?jié)M偏，電壓表V1中的偏角也會非常小，測量不精確。虛線框中的定值電阻若為R1，兩電壓表可同時偏角較大，測量結果都很精確，因此，虛線框內(nèi)的定值電阻應為R1。(3)由U2＝U1＋U1RV1R1，得RV1(4)由U2＝U1＋U1RV1R1＝1＋R1RV1U1，可知題圖乙中圖線的斜率k＝1.24＝1＋R1RV1方法二“半偏法”測電阻1.半偏法測電流表內(nèi)阻(1)實驗電路圖，如圖所示。(2)實驗步驟①按如圖所示的電路圖連接實驗電路;②斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表讀數(shù)等于其量程Im;③保持R1不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表讀數(shù)等于12Im，然后讀出R2的值，則RA＝R2(3)實驗條件:R1?RA。(4)測量結果:RA測＝R2<RA。(5)誤差分析:當閉合S2時，總電阻減小，總電流增大，大于原電流表的滿偏電流，而此時電流表半偏，所以流經(jīng)R2的電流比電流表所在支路的電流大，R2的電阻比電流表的電阻小，而我們把R2的讀數(shù)當成電流表的內(nèi)阻，故測得的電流表的內(nèi)阻偏小。2.半偏法測電壓表內(nèi)阻(1)實驗電路圖，如圖所示。(2)實驗步驟①按如圖所示的電路圖連接實驗電路;②將R2的阻值調(diào)為零，閉合S，調(diào)節(jié)R1，使電壓表讀數(shù)等于其量程Um;③保持R1阻值不變，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)等于12Um，然后讀出R2的值，則RV＝R2(3)實驗條件:R1?RV。(4)測量結果:RV測＝R2>RV。(5)誤差分析:當R2的阻值由零逐漸增大時，R2與電壓表兩端的電壓也將逐漸增大，因此電壓表讀數(shù)等于12Um時，R2兩端的電壓將大于12Um，則R2>RV，從而造成R例2(2023·海南卷，15)用如圖甲所示的電路測量一個量程為100μA、內(nèi)阻約為2000Ω的微安表頭的內(nèi)阻，所用電源的電動勢約為12V，有兩個電阻箱可選，R1(0~9999.9Ω)，R2(0~99999.9Ω)甲(1)RM應選，RN應選。

(2)根據(jù)電路圖甲，請把實物圖乙連線補充完整。乙(3)下列操作順序合理排列是:。

①將滑動變阻器滑片P移至最左端，將RN調(diào)至最大值;②閉合開關S2，調(diào)節(jié)RM，使微安表半偏，并讀出RM的阻值;③斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)滑片P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;④斷開S1、S2，拆除導線，整理好器材(4)如圖丙是RM調(diào)節(jié)后的面板，則待測表頭的內(nèi)阻為，該測量值(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。

丙(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后，某次測量指針指在圖丁所示位置，則待測電壓為V。

丁(6)某次半偏法測量表頭內(nèi)阻的實驗中，S2斷開，電表滿偏時讀出RN的值，在滑片P位置不變的情況下，S2閉合后調(diào)節(jié)電阻箱RM，使電表半偏時讀出RM，若認為OP間電壓不變，則微安表內(nèi)阻為(用RM、RN表示)。

答案(1)R1R2(2)見解析圖(3)①③②④(4)1998.0Ω小于(5)1.28(6)R解析(1)根據(jù)半偏法的測量原理可知，當閉合開關S2之后，通過RN的電流應基本不變，就需要RN較大，對RM分壓電路影響甚微，故RM應選R1，RN應選R2。(2)按實驗原理圖依次連接實物電路，如圖所示。(3)閉合開關前，需要調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，使測量電路短路，即滑片P移至最左端，然后斷開S2、閉合S1，使微安表達到滿偏，接著閉合S2，保證滑片P不動，調(diào)節(jié)RM，使微安表半偏，最后斷開所有開關，拆除導線，整理器材。故正確的操作順序是①③②④。(4)根據(jù)半偏法的測量原理可知，讀出的RM即是微安表的內(nèi)阻，則由圖丙可知微安表內(nèi)阻為1998.0Ω。閉合S2后，相當于RM由無窮大變成有限值，RM的阻值變小，流過RN的電流大于原來的電流，則流過RM的電流大于Ig2，故RM的阻值小于RμA(5)按讀數(shù)規(guī)則，微安表的示數(shù)為64μA，則有2V100μA＝U64μA，可知待測電壓為U(6)根據(jù)題意可得Ig(RμA＋RN)＝Ig2＋Ig2RμARMRN＋方法三“替代法”測電阻如圖所示，先讓S擲向1，調(diào)節(jié)R2，使電表指針指在適當位置讀出電表示數(shù);然后將S擲向2，保持R2阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1的阻值，使電表的讀數(shù)仍為原來記錄的讀數(shù)，則R1的讀數(shù)等于待測電阻的阻值。例3某同學用如圖甲所示的電路測量未知電阻Rx的阻值。已知電源電動勢約為4.5V，內(nèi)阻約為1.5Ω，電壓表滿偏電壓為3V，定值電阻R0＝3.5Ω，電阻箱R最大阻值為99.9Ω。(1)將S2接1，閉合開關S1前，該同學首先將電阻箱的阻值調(diào)到最大，這樣操作是(選填“正確”或“錯誤”)的。

(2)多次改變電阻箱R的阻值，得到對應電壓表的示數(shù)U如表，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖乙中作出U－R關系圖像。電阻R/Ω1.02.04.06.08.010.0電壓U/V0.751.282.002.452.763.00(3)斷開S1，將S2接2，再閉合S1，電壓表示數(shù)為1.60V，利用(2)中測繪的U－R圖像可得Rx＝Ω，考慮到電壓表為非理想電表，則Rx的測量值(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。

答案(1)錯誤(2)見解析圖(3)2.8等于解析(1)當電阻箱電阻調(diào)到最大，閉合開關S1時，電壓表兩端電壓為U＝ERmaxr＋R0＋(2)根據(jù)數(shù)據(jù)作出U－R圖像如圖。(3)電壓表示數(shù)為1.60V，利用(2)中測繪的U－R圖像可得Rx＝2.8Ω該方法為等效替代法，電壓表內(nèi)阻對Rx的測量無影響，則Rx的測量值等于真實值。方法四“電橋法”測電阻(1)操作:如圖甲所示，實驗中調(diào)節(jié)電阻箱R3，使靈敏電流計G的示數(shù)為0。(2)原理:當IG＝0時，有UAB＝0，則UR1＝UR3，UR2＝URx;電路可以等效為如圖乙所示。根據(jù)歐姆定律有UR1R1＝UR2R2，UR1R3＝UR2例4(2024·山東棗莊模擬)實驗小組準備測量某金屬圓柱的電阻率，發(fā)現(xiàn)該電阻的阻值參數(shù)找不到，經(jīng)小組成員討論后設計了電阻的測量電路圖，如圖所示。實驗室提供的器材中，電流表A0的量程為100mA，內(nèi)阻為r1＝10Ω，另外一個電流表A2的量程為200mA?，F(xiàn)在需要一個量程為0.6A的電流表。(1)將電流表A0改裝成量程0.6A的電流表A1，則應該并聯(lián)一個阻值R'＝Ω的電阻。

(2)圖中E為學生電源，G為靈敏電流計，A1是A0改裝后的電流表、R1為電阻箱、R2與R3均為滑動變阻器，R0為定值電阻，S為開關，Rx為待測金屬圓柱，實驗操作如下:A.按照如圖所示電路圖連接好實驗器材;B.將滑動變阻器R2的滑片、滑動變阻器R3的滑片均調(diào)至適當位置，閉合開關S;C.調(diào)整R3，逐步增大輸出電壓，并反復調(diào)整R1和R2使靈敏電流計G的示數(shù)為零，此時電流表A1的示數(shù)為I1，A2的示數(shù)為I2，電阻箱的示數(shù)為R1;D.實驗完畢，整理器材。實驗中反復調(diào)整R1和R2使靈敏電流計G示數(shù)為零的目的是。

(3)待測金屬圓柱Rx的阻值為(用I1、I2、R1表示)。

(4)電流表A1、A2的內(nèi)阻對電阻的測量結果(選填“有”或“無”)影響。

答案(1)2(2)使R1和Rx兩端的電壓相等(3)I1解析(1)根據(jù)電流表改裝原理有I＝Ig＋Igr1R'＝0.6A，解得R'(2)使電流計G的示數(shù)為零，目的是使R1和Rx兩端的電壓相等。(3)R1和Rx兩端的電壓相等，則I1R1＝I2Rx解得待測金屬圓柱Rx的阻值為Rx＝I1(4)根據(jù)表達式Rx＝I1R1I2，可知電流表A跟蹤訓練某同學采用如圖所示電路測量電阻Rx的值，其中R0是一定值電阻，R是一個長度較長的滑動變阻器，長度為L，為檢流計(電流為0時，指針指向表盤正中間，電流從B流向P時，指針向左偏轉)，據(jù)圖回答下列問題:(1)在滑動變阻器的滑片P從左向右滑動的過程中，指針逐漸向(填“左”或“右”)偏轉。

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當檢流計中電流為0時，滑片P距離滑動變阻器最左端的長度為L0，則待測電阻Rx＝(用題目中的字母表示)。

(3)在(2)的條件下，待測電阻Rx的測量值(填“大于”“等于”或“小于”)真實值。

答案(1)左(2)L0解析(1)電源左端為正極，電流從高電勢的位置流向低電勢的位置，當滑動變阻器的滑片P處于最左端時與電源正極直接相連，電勢高于B點，此時電流從P點流向B點，此時指針在表盤右側，當滑動變阻器的滑片P處于最右端時與電源負極直接相連，電勢低于B點，此時電流從B點流向P點，此時指針在表盤左側，故滑動變阻器的滑片P從左向右滑動的過程中，指針逐漸向左偏轉。(2)根據(jù)電阻的決定式可知，電阻與長度成正比，可用滑動變阻器接入電路的長度表示電阻，當檢流計中電流為0時，P點與B點電勢相等，Rx與滑動變阻器左側分得的電壓相等，根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律有RxR0＋Rx＝L(3)當檢流計中電流為0時，相當于檢流計斷路，內(nèi)阻對待測電阻測量值沒有影響，則待測電阻Rx的測量值等于真實值。1.(2024·新課標卷，23)學生實驗小組要測量量程為3V的電壓表的內(nèi)阻RV?？蛇x用的器材有:多用電表，電源E(電動勢5V)，電壓表(量程5V，內(nèi)阻約3kΩ)，定值電阻R0(阻值為800Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，開關S，導線若干。完成下列填空:(1)利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應(把下列實驗步驟前的字母按正確操作順序排列)。

A.將紅、黑表筆短接B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆C.將多用電表選擇開關置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的(選填“正極、負極”或“負極、正極”)相連，歐姆表的指針位置如圖(a)中虛線Ⅰ所示。為了減少測量誤差，應將選擇開關旋轉到歐姆擋(選填“×1”“×100”或“×1k”)位置。重新調(diào)節(jié)后，測量得到指針位置如圖(a)中實線Ⅱ所示，則粗測得到的該電壓表內(nèi)阻為kΩ(結果保留1位小數(shù))。

(2)為了提高測量精度，他們設計了如圖(b)所示的電路，其中滑動變阻器應選(選填“R1”或“R2”)，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片應置于(選填“a”或“b”)端。

(3)閉合開關S，滑動變阻器滑片滑到某一位置時，電壓表、待測電壓表的示數(shù)分別為U1、U，則待測電壓表內(nèi)阻RV＝(用U1、U和R0表示)。

(4)測量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，則待測電壓表內(nèi)阻RV＝kΩ(結果保留3位有效數(shù)字)。

答案(1)CAB負極、正極×1001.6(2)R1a(3)UR解析(1)用多用電表測電阻時，首先是選擇倍率，然后將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指示在電阻為零的位置，因此正確操作順序為CAB。電流從多用電表的黑表筆流出，流入電壓表的正極，則紅表筆接電壓表的負極，黑表筆接電壓表的正極。指針指示Ⅰ位置時，表盤顯示示數(shù)偏大，大電阻用大倍率，若旋轉到“×1k”位置，表盤顯示示數(shù)將偏小，讀數(shù)不準確，故應將選擇開關旋轉到歐姆擋“×100”位置，由題圖(a)可知，粗測得到的該電壓表內(nèi)阻為1.6kΩ。(2)由題圖(b)可知，滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器應選最大阻值較小的滑動變阻器，故選R1。閉合開關S前，滑動變阻器的滑片應置于a端。(3)由題圖(b)可知，待測電壓表與定值電阻R0串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點，結合部分電路歐姆定律可得URV＝U1-U(4)把數(shù)據(jù)代入RV＝UR0U1-U，可得2.為了測定電阻的阻值，實驗室提供下列器材:待測電阻R(阻值約100Ω)、滑動變阻器R1(0~100Ω)、滑動變阻器R2(0~10Ω)、電阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想電流表A(量程50mA)、直流電源E(3V，忽略內(nèi)阻)、導線、開關若干。某同學設計如圖甲所示的電路進行實驗。(1)請在圖乙中用筆畫