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第二十讲 多用电表的原理-【暑假辅导班】2023年新高二物理暑假精品课程（人教版）
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【暑假辅导班】2023年新高二物理暑假精品课程（人教版）
第二十讲 多用电表的原理
【基础知识梳理】
一、闭合电路的欧姆定律
1．描述闭合电路的几个基本物理量
用导线把电源、用电器连接起来就构成了闭合电路，如图所示。
①内电路：电源内部的电路叫作内电路，其电阻叫作内电阻，通常用r表示。
闭合电路中，通常用U内表示Ir，它是内电路的电势降落，称为内电压。
②外电路：电源两极之间的外部电路叫作外电路，其电阻叫作外电阻。
闭合电路中，通常用U外表示IR，它是外电路的电势降落，称为外电压，也常称为路端电压，简单地记为U。
2．闭合电路中的能量转化
如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。
3．闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)公式：I＝；适用范围：纯电阻电路。
(3)常用的变形公式：E＝U外＋U内或U外＝E－Ir；适用范围：任何闭合电路。
二、欧姆表
1．内部构造
欧姆表由电流表改装而成，它内部主要由电流表(表头)、电源和可变电阻三部分组成。
2．测量原理(如图所示)
(1)当红、黑表笔短接时，调节R使指针满偏，相当于被测电阻为零，此时有Ig＝。
(2)当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，根据闭合电路欧姆定律可得，通过表头的电流I＝。改变Rx，电流I随着改变，因此每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。
(3)当不接电阻直接将两表笔连在一起时，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，此时有Ig＝，当外加电阻Rx＝R＋Rg＋r时，电流为I＝＝Ig 此时电流表指针指在刻度盘中央，该电阻叫中值电阻。
3．欧姆表的使用步骤
(1)机械调零：欧姆表使用前一定要观察指针是否指在左端电阻∞处，若有偏差，应用小螺丝刀轻旋调零螺丝。
(2)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时要进行合理选挡，使读数在中值刻度附近，若指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，应选较大倍率的挡位，反之换倍率较小的挡位。
(3)电阻调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处。
(4)测量：将待测电阻与别的元件断开，将红、黑表笔接在被测电阻两端进行测量。
注意：不要用手接触表笔的金属杆部分。
(5)读数：将刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即可得到被测电阻的阻值。
(6)若要换挡测量新的电阻，需重复以上(2)～(5)步。
(7)测量完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡，长期不用时，应将欧姆表中的电池取出。
二、多用电表
1．多用电表的用途及外部构造
多用电表可以用来测量电阻、电流、电压等，并且每一种测量都有几个量程。上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量功能和量程。
2．多用电表的工作原理
如图所示是简化的多用电表的电路图，它由表头、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及选择开关等部分组成，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，红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，并通过选择开关S接入与待测量相应的测量端，使用时电路只有一部分起作用。
3．用多用电表检测二极管
二极管常用半导体材料制成，它有两个极，一个正极，一个负极，符号为。
当给二极管加上一定的正向电压时，它的电阻值很小，就像一个接通的开关一样；当给二极管加上反向电压时，它的电阻值变得很大，就像断开的开关一样。二极管只允许电流沿一种方向通过，这就是二极管的单向导电性。图中符号上箭头的指向表示允许电流通过的方向，用多用电表测量它的电阻时，正向电阻很小，反向电阻很大。
【模型考点剖析】
【考点一】欧姆表的原理（电阻表）
1、构造：主要由表头、可调电阻、电源、红黑表笔等组成。
2、原理：闭合电路的欧姆定律。具体如下：
甲图 乙图 丙图
(1)如图甲所示，当红、黑表笔相接时，相当于被测电阻。调节R的阻值，使，则表头的指针指在满偏刻度处，所以刻度盘上指针指在满偏处规定为欧姆表刻度的“0”处；欧姆表的等效内阻为。
(2)如图乙所示，当红、黑表笔不接触时，相当于被测电阻。表头没有电流通过，表头的指针不偏转，此时指针指针欧姆表盘的最左端，规定为欧姆表刻度的“∞”处。
(3)如图丙所示，当在红、黑表笔之间接入被测电阻时，通过欧姆表的电流为。不同的一一对应着不同的I值，而在表盘上又可以直接读出I和，因此欧姆表可以直接读出被测电阻的阻值。
3、欧姆表的特点：
①欧姆表的红表笔接表内电源的负极，因此测量电阻时电流要从红表笔流入，从黑表笔流出，即“红进黑出”；
②因为当时，；当时，。所以欧姆表的“0”刻度线在刻度盘的最右端，刻度盘的最左端为“∞”刻度线，要从右向左读数；
③根据公式知，I与Rx不成严格反比例函数关系，因此欧姆表的刻度不均匀，而且越靠近左端刻度线越密集；（口诀：刻度前疏后密，中间附近读数误差小）
④中值电阻：
欧姆表的中值电阻与欧姆表的内阻相等，即，此时指针指在刻度盘正中间，通过表头的电流也为满偏电流的一半，即。规律：.
4、欧姆表的使用：
①机械调零：使用欧姆表前，先用螺旋刀轻轻转动欧姆表的指针定位螺丝，使指针指在零刻度线处；
②欧姆调零：将两表笔短接，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指在欧姆表的最右端零刻度线处；
③连接待测电阻Rx，读出刻度盘上的示数R，注意不需估读，则Rx=kR(k为档位倍率)就是读数结果；
④使用完毕，将选择开关旋到交流电压最高档或“OFF”档。
注意：若指针偏右(偏角过小)，则需要缩小倍率，调换k值较小的档位；若指针偏左(偏角过大)，则需要扩大倍率，调换k值较大的档位。这样操作的目的是为了使指针指针中间附近，减小读数误差。每一次换档位都必须重新欧姆调零。
【考点二】多用电表（重、难点）
(1)构造：
甲图 指针式多用电表 乙图 多用电表示意图
①外部构造：如图甲所示是一种多用电表的外形，上半部分是表盘，下半部分是选择开关，开关的周围标有测量电流、电压和电阻的区域和量程。
②内部构造：如图乙所示是多用电表的内部电路图，它由表头G，测量电流、电压、电阻电路以及选择开关S组成。测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“+”插孔，并通过选择开关接入与待测量（U、I、R）相应的测量端。
(2)用途：可以用来测量电流、电压和电阻，并且有多个量程供选择。
(3)使用方法：
①测量直流电流时：选择开关接“1”或“2”，要求“红进黑出” （利用“并联分流”的原理）
②测量直流电压时：选择开关接“3”或“4”，要求“红正黑负” （利用“串联分压”的原理）
③测量电阻时：选择开关接“5”，对表笔接法没有要求 （利用闭合电路的欧姆定律）
以上两个要求的终极原理是：让电流“顺”着流。
(4)注意事项：①多用电表的直流电流、直流电压的刻度是均匀的，但电阻、交流电压的刻度不均匀；
②使用多用电表前应该先检查指针是否在“0”位置（指电流、电压为零，电阻无穷大位置），若不在，应进行机械调零。方法是用螺旋刀轻轻转动多用电表的指针定位螺丝，使指针指在零刻度线；
③测量电流和电压前都要进行机械调零，但不需要进行欧姆调零；
④测量电阻时一定要进行欧姆调零，而且每换一次欧姆档，就要进行一次欧姆调零；
⑤欧姆调零的方法是：将两表笔接触（短接），，对应的电流达到满偏电流；
⑥机械调零只在使用多用电表前进行一次操作，此后不需要再调节；但测量电阻每换一次档位就必须重新进行一次欧姆调零；
⑦合理选择倍率：测量电流和电压时，指针偏角为最大偏角的附近读数较准；测量电阻时，指针在中间位置附近读数较准；
⑧读数：等指针稳定后再读数，而且还要将指针所对应的示数乘以倍率才是最后的测量值；
⑨测量电流时，必须使电流从红表笔流入，从黑表笔流出；测量直流电压时，必须红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点；（即“红进黑出”“红正黑负”）
⑩测量电阻时，被测电阻要跟电源或者其他元件断开；
⑪多用电表使用完毕后，应将选择开关旋到交流电压最高档或OFF档；如果长期不使用，应该取出电池，以防电池漏电。
【真题分项演练】
1．（2018·全国高考真题）某同学组装一个多用电表．可用的器材有：微安表头（量程100内阻900）；电阻箱R1 （阻值范围0999.9）；电阻箱R2 （阻值范围099 999.9）；导线若干，要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡，回答下列问题：
（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱___________．
（2）电阻箱的阻值 _____________;R2=____________ （保留到个位）
2．（2013·全国高考真题）某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：
多用电表；
电压表：量程5V，内阻十几千欧;
滑动变阻器：最大阻值5kΩ
导线若干．
回答下列问题:
（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔 ，调零点．
（2）将图((a)中多用电表的红表笔和 （填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．
（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示．多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V．
（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V．从测量数据可知，电压表的内阻为____ kΩ．
（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为___ V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为___ kΩ．
3．（2017·江苏高考真题）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11–1图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示
（1）提供的实验器材有：电源E1（3 V，内阻不计）、电源E2（6 V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200 Ω）、滑动变阻器R2（0~500 Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9 Ω）、开关S、导线若干．
为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用______（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用______（选填“R1”或“R2”）．
（2）实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．
（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11–1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针______（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针______（选填“偏转”或“不偏转”）．
（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是_____．（填写各步骤前的序号）
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω
4．（2011·海南高考真题）（1）图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头μA的量程为Ig=600μA内阻为Rg，mA是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA．完成下列填空．图1中分流电阻Rp的阻值为__________．
（2）在电表改装成后的某次校准测量中，a表的示数如图2所示，由此读出流过a电流表的电流为__________ mA，此时流过分流电阻Rp的电流为_______mA（结果均保留一位小数）
5．（2013·全国高考真题）某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：
（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线．___________
（2）开关S闭合时，多用电表用于测量_________（填“电流”、“电压，或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量_________（填“电流”、“电压”或“电阻”）．
（3）表笔A应为__________色（填“红”或“黑”）．
（4）定值电阻的阻值R1=____Ω，R2=____Ω．（结果取3位有效数字）
6．（2007·广东高考真题）实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm．课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度．他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等．
（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作）
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“×1”；
②________________________________________________________________；
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图所示．
（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图（b）的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻；
（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，金属丝的直径为______mm；
（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_________m．（结果保留两位有效数字）
（5）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流表始终无示数．请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据．（只需写出简要步骤）
_________________________________________________________________________
【分类过关检测】
1．（2020·武功县普集高级中学高二月考）下列关于多用电表欧姆档测电阻的说法中正确的是（ ）
A．测量电阻时如果指针偏角过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量
B．用欧姆表可以精确测量电阻
C．测电阻时红表笔接表内电源正极
D．测量电路中某个电阻时，应该把电阻与电路断开
【答案】AD
【解析】
A．测量电阻时指针越靠近中间，测量越准确，如果指针偏角过大，说明电阻较小，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，尽可能让指针靠近中间，换挡后必须重新调零后再测量，A正确；
B．用欧姆表只能粗略测量电阻，B错误；
C．根据“红进黑出”可知红表笔接表内电源负极，C错误；
D．测量电路中某个电阻时，应该把电阻与电路断开，才能测出该电阻值，D正确。
故选AD。2．（2020·三门峡市外国语高级中学高二期中）多用电表是一种集电流、电压、电阻等测量功能于一体的常用而重要的电表。如图所示，是一个多量程多用电表的简化电路图。关于该多用电表，下列说法中正确的是（ ）
A．表笔为红表笔，表笔为黑表笔
B．开关调到1、2位置，该表为电流表，其中位置2的量程较大
C．开关调到3、4位置，为欧姆表，倍率大小要看与的大小关系
D．开关调到5、6位置，该表为伏特表，其中位置6的量程较大
3．（2020·兴安县兴安中学高二期中）某多用电表的选择开关及测量功能如图所示，该电表可用于测量下列哪些物理量（ ）
A．直流电压 B．交流电压 C．直流电流 D．交流电流
4．（2023·南宁市第四十二中学高二期末）如图是一个多用电表的简化电路图，S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是（ ）
A．当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接2时量程较大
B．当开关S分别接3或4时，测量的是电阻
C．当开关S分别接5或6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大
D．当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接6时量程较大
5．（2023·江苏省镇江中学高二月考）调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是（ ）
A．这个电阻值很大
B．这个电阻值很小
C．为了把电阻测得更准确，应换用“”挡，重新调欧姆零点后测量
D．为了把电阻测得更准确，应换用“”挡，重新调欧姆零点后测量
6．（2023·安徽省岳西县店前中学高二期末）正确的调零后，用内阻为的多用电表粗测电阻，多用电表的欧姆表表盘模糊，但能看到指针的直流电流区域，指针指示位置如图所示，则为（ ）
A． B． C． D．
7．（2020·河北武强中学高二月考）某同学用多用电表按如图所示电路进行了正确的测量。闭合开关S后，多用电表直接测出的是（ ）
A．滑动变阻器两端的电压 B．灯泡L的电阻
C．通过灯泡L的电流 D．灯泡L两端的电压
8．（2020·盖州市第二高级中学高二期中）如图是一个多量程多用电表的简化电路图，图中E是电池，G为表头，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。下列说法正确的是（ ）
A．该多用电表的A端应接黑表笔
B．换挡开关旋至3处为欧姆挡，电阻值为读数乘以倍率
C．换挡开关旋至1、2处为电流挡，换挡开关旋至2处量程较大
D．换挡开关旋至4、5处为电压挡，换挡开关旋至5处量程较小
9．（2020·湖北省仙桃中学高二期中）如图所示，是将灵敏电流计改装成欧姆表的原理图，若此欧姆表已经欧姆调零，用此欧姆表测某一阻值为R的电阻时，指针偏转到灵敏电流计满偏刻度的处，现保持该表档位不变，测量另一未知电阻，指针偏转到灵敏电流计满偏刻度的处，则该电阻的阻值为（ ）
A．4R B．3R C． D．
10．（2020·湖北省仙桃中学高二期中）下列说法正确的是( )
A．电流的方向就是电荷定向移动的方向
B．电动势反映了电源把电能转化为其他形式能量的本领
C．当换用不同倍率的欧姆档去测量电阻时，必须重新进行电阻档调零
D．使用欧姆表测电阻时，刻度盘上的刻度是均匀的
11．（2023·南昌市八一中学高三三模）多用电表调到欧姆挡时，其内部等效电路是下列图中的（ ）
A．B．C．D．
12．（2023·峨山彝族自治县第一中学高二月考）图在E为电源，R1、R2为电阻，K为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（ ）
A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B．将K断开，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
C．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
D．将K断开，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
【答案】C
三、填空题
13．（2023·湖南长沙市·长郡中学）使用多用电表测电流时，电流应从_________（选填“黑”或“红”）表笔流入电表；测电阻时，___________（选填“黑”或“红”）表笔的电势较高。
14．（2020·全国高二课时练习）如图所示，是一种多用电表的量程选择开关，V是测量______，mA是测量______，Ω是测量______。可以看出该表能直接测的直流电压最高不能超过______；测量一节干电池的电压应选用______量程，测量我国照明用电的电压应选用______量程。
四、实验题
15．（2023·吉林吉林市·高三二模）如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。
（1）由题中所给已知条件可得图甲中电阻R2=___________Ω。
（2）选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为___________mA。
（3）兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
①该多用电表A﹑B接线柱中___________（填写A或B）应接红表笔
②将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
③将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为___________Ω。
④用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx=___________Ω。（保留三位有效数字）
16．（2023·遵义航天高级中学高二月考）如图（a）是某多用电表欧姆档内部电路示意图。其中，电流表满偏电流、内阻，电池电动势，内阻忽略不计；定值电阻，滑动变阻器R的阻值范围为，该多用电表测电阻的倍率为“”。
（1）该多用电表的两只表笔中，___________（填“A”或“B”）是黑表笔。
（2）在使用多用电表测量电阻时，先将红黑表笔短接进行欧姆调零。则当滑动变阻器___________时，电流表达到满偏电流（即电表指针指在表盘右端电阻“0”位置）。
（3）在红黑夜笔间接入待测电阻，正确操作后，指针指示如图（b）所示，则___________。
（4）当电池的电动势下降到1.41V，内阻忽略不计，欧姆表仍可调零，当测某待测电阻时，指针指示如图（b），该待测电阻为___________。（计算结果保留两位有效数字）
17．（2023·天津市宝坻区第一中学高三三模）如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
（1）将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
（2）将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为___________Ω。
（3）用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx=___________Ω。（保留三位有效数字）
（4）小组成员拿来一块电压表，粗略测量电源的电动势，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中___________表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱。
18．（2023·江苏省昆山中学高三三模）如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。
（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。
你认为以上测量中不妥的有：___________（填序号）。
（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了UI坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示。请你完成UI图线___________，并由图线求出等效电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
（3）由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
【暑假辅导班】2023年新高二物理暑假精品课程（人教版）
第二十讲 多用电表的原理
【基础知识梳理】
一、闭合电路的欧姆定律
1．描述闭合电路的几个基本物理量
用导线把电源、用电器连接起来就构成了闭合电路，如图所示。
①内电路：电源内部的电路叫作内电路，其电阻叫作内电阻，通常用r表示。
闭合电路中，通常用U内表示Ir，它是内电路的电势降落，称为内电压。
②外电路：电源两极之间的外部电路叫作外电路，其电阻叫作外电阻。
闭合电路中，通常用U外表示IR，它是外电路的电势降落，称为外电压，也常称为路端电压，简单地记为U。
2．闭合电路中的能量转化
如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。
3．闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)公式：I＝；适用范围：纯电阻电路。
(3)常用的变形公式：E＝U外＋U内或U外＝E－Ir；适用范围：任何闭合电路。
二、欧姆表
1．内部构造
欧姆表由电流表改装而成，它内部主要由电流表(表头)、电源和可变电阻三部分组成。
2．测量原理(如图所示)
(1)当红、黑表笔短接时，调节R使指针满偏，相当于被测电阻为零，此时有Ig＝。
(2)当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，根据闭合电路欧姆定律可得，通过表头的电流I＝。改变Rx，电流I随着改变，因此每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。
(3)当不接电阻直接将两表笔连在一起时，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，此时有Ig＝，当外加电阻Rx＝R＋Rg＋r时，电流为I＝＝Ig 此时电流表指针指在刻度盘中央，该电阻叫中值电阻。
3．欧姆表的使用步骤
(1)机械调零：欧姆表使用前一定要观察指针是否指在左端电阻∞处，若有偏差，应用小螺丝刀轻旋调零螺丝。
(2)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时要进行合理选挡，使读数在中值刻度附近，若指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，应选较大倍率的挡位，反之换倍率较小的挡位。
(3)电阻调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处。
(4)测量：将待测电阻与别的元件断开，将红、黑表笔接在被测电阻两端进行测量。
注意：不要用手接触表笔的金属杆部分。
(5)读数：将刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即可得到被测电阻的阻值。
(6)若要换挡测量新的电阻，需重复以上(2)～(5)步。
(7)测量完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡，长期不用时，应将欧姆表中的电池取出。
二、多用电表
1．多用电表的用途及外部构造
多用电表可以用来测量电阻、电流、电压等，并且每一种测量都有几个量程。上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量功能和量程。
2．多用电表的工作原理
如图所示是简化的多用电表的电路图，它由表头、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及选择开关等部分组成，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，红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，并通过选择开关S接入与待测量相应的测量端，使用时电路只有一部分起作用。
3．用多用电表检测二极管
二极管常用半导体材料制成，它有两个极，一个正极，一个负极，符号为。
当给二极管加上一定的正向电压时，它的电阻值很小，就像一个接通的开关一样；当给二极管加上反向电压时，它的电阻值变得很大，就像断开的开关一样。二极管只允许电流沿一种方向通过，这就是二极管的单向导电性。图中符号上箭头的指向表示允许电流通过的方向，用多用电表测量它的电阻时，正向电阻很小，反向电阻很大。
【模型考点剖析】
【考点一】欧姆表的原理（电阻表）
1、构造：主要由表头、可调电阻、电源、红黑表笔等组成。
2、原理：闭合电路的欧姆定律。具体如下：
甲图 乙图 丙图
(1)如图甲所示，当红、黑表笔相接时，相当于被测电阻。调节R的阻值，使，则表头的指针指在满偏刻度处，所以刻度盘上指针指在满偏处规定为欧姆表刻度的“0”处；欧姆表的等效内阻为。
(2)如图乙所示，当红、黑表笔不接触时，相当于被测电阻。表头没有电流通过，表头的指针不偏转，此时指针指针欧姆表盘的最左端，规定为欧姆表刻度的“∞”处。
(3)如图丙所示，当在红、黑表笔之间接入被测电阻时，通过欧姆表的电流为。不同的一一对应着不同的I值，而在表盘上又可以直接读出I和，因此欧姆表可以直接读出被测电阻的阻值。
3、欧姆表的特点：
①欧姆表的红表笔接表内电源的负极，因此测量电阻时电流要从红表笔流入，从黑表笔流出，即“红进黑出”；
②因为当时，；当时，。所以欧姆表的“0”刻度线在刻度盘的最右端，刻度盘的最左端为“∞”刻度线，要从右向左读数；
③根据公式知，I与Rx不成严格反比例函数关系，因此欧姆表的刻度不均匀，而且越靠近左端刻度线越密集；（口诀：刻度前疏后密，中间附近读数误差小）
④中值电阻：
欧姆表的中值电阻与欧姆表的内阻相等，即，此时指针指在刻度盘正中间，通过表头的电流也为满偏电流的一半，即。规律：.
4、欧姆表的使用：
①机械调零：使用欧姆表前，先用螺旋刀轻轻转动欧姆表的指针定位螺丝，使指针指在零刻度线处；
②欧姆调零：将两表笔短接，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指在欧姆表的最右端零刻度线处；
③连接待测电阻Rx，读出刻度盘上的示数R，注意不需估读，则Rx=kR(k为档位倍率)就是读数结果；
④使用完毕，将选择开关旋到交流电压最高档或“OFF”档。
注意：若指针偏右(偏角过小)，则需要缩小倍率，调换k值较小的档位；若指针偏左(偏角过大)，则需要扩大倍率，调换k值较大的档位。这样操作的目的是为了使指针指针中间附近，减小读数误差。每一次换档位都必须重新欧姆调零。
【考点二】多用电表（重、难点）
(1)构造：
甲图 指针式多用电表 乙图 多用电表示意图
①外部构造：如图甲所示是一种多用电表的外形，上半部分是表盘，下半部分是选择开关，开关的周围标有测量电流、电压和电阻的区域和量程。
②内部构造：如图乙所示是多用电表的内部电路图，它由表头G，测量电流、电压、电阻电路以及选择开关S组成。测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“+”插孔，并通过选择开关接入与待测量（U、I、R）相应的测量端。
(2)用途：可以用来测量电流、电压和电阻，并且有多个量程供选择。
(3)使用方法：
①测量直流电流时：选择开关接“1”或“2”，要求“红进黑出” （利用“并联分流”的原理）
②测量直流电压时：选择开关接“3”或“4”，要求“红正黑负” （利用“串联分压”的原理）
③测量电阻时：选择开关接“5”，对表笔接法没有要求 （利用闭合电路的欧姆定律）
以上两个要求的终极原理是：让电流“顺”着流。
(4)注意事项：①多用电表的直流电流、直流电压的刻度是均匀的，但电阻、交流电压的刻度不均匀；
②使用多用电表前应该先检查指针是否在“0”位置（指电流、电压为零，电阻无穷大位置），若不在，应进行机械调零。方法是用螺旋刀轻轻转动多用电表的指针定位螺丝，使指针指在零刻度线；
③测量电流和电压前都要进行机械调零，但不需要进行欧姆调零；
④测量电阻时一定要进行欧姆调零，而且每换一次欧姆档，就要进行一次欧姆调零；
⑤欧姆调零的方法是：将两表笔接触（短接），，对应的电流达到满偏电流；
⑥机械调零只在使用多用电表前进行一次操作，此后不需要再调节；但测量电阻每换一次档位就必须重新进行一次欧姆调零；
⑦合理选择倍率：测量电流和电压时，指针偏角为最大偏角的附近读数较准；测量电阻时，指针在中间位置附近读数较准；
⑧读数：等指针稳定后再读数，而且还要将指针所对应的示数乘以倍率才是最后的测量值；
⑨测量电流时，必须使电流从红表笔流入，从黑表笔流出；测量直流电压时，必须红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点；（即“红进黑出”“红正黑负”）
⑩测量电阻时，被测电阻要跟电源或者其他元件断开；
⑪多用电表使用完毕后，应将选择开关旋到交流电压最高档或OFF档；如果长期不使用，应该取出电池，以防电池漏电。
【真题分项演练】
1．（2018·全国高考真题）某同学组装一个多用电表．可用的器材有：微安表头（量程100内阻900）；电阻箱R1 （阻值范围0999.9）；电阻箱R2 （阻值范围099 999.9）；导线若干，要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡，回答下列问题：
（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱___________．
（2）电阻箱的阻值 _____________;R2=____________ （保留到个位）
2．（2013·全国高考真题）某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：
多用电表；
电压表：量程5V，内阻十几千欧;
滑动变阻器：最大阻值5kΩ
导线若干．
回答下列问题:
（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔 ，调零点．
（2）将图((a)中多用电表的红表笔和 （填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．
（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示．多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V．
（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V．从测量数据可知，电压表的内阻为____ kΩ．
（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为___ V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为___ kΩ．
3．（2017·江苏高考真题）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11–1图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示
（1）提供的实验器材有：电源E1（3 V，内阻不计）、电源E2（6 V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200 Ω）、滑动变阻器R2（0~500 Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9 Ω）、开关S、导线若干．
为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用______（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用______（选填“R1”或“R2”）．
（2）实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．
（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11–1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针______（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针______（选填“偏转”或“不偏转”）．
（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是_____．（填写各步骤前的序号）
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω
4．（2011·海南高考真题）（1）图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头μA的量程为Ig=600μA内阻为Rg，mA是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA．完成下列填空．图1中分流电阻Rp的阻值为__________．
（2）在电表改装成后的某次校准测量中，a表的示数如图2所示，由此读出流过a电流表的电流为__________ mA，此时流过分流电阻Rp的电流为_______mA（结果均保留一位小数）
5．（2013·全国高考真题）某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：
（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线．___________
（2）开关S闭合时，多用电表用于测量_________（填“电流”、“电压，或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量_________（填“电流”、“电压”或“电阻”）．
（3）表笔A应为__________色（填“红”或“黑”）．
（4）定值电阻的阻值R1=____Ω，R2=____Ω．（结果取3位有效数字）
6．（2007·广东高考真题）实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm．课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度．他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等．
（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作）
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“×1”；
②________________________________________________________________；
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图所示．
（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图（b）的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻；
（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，金属丝的直径为______mm；
（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_________m．（结果保留两位有效数字）
（5）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流表始终无示数．请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据．（只需写出简要步骤）
_________________________________________________________________________
【分类过关检测】
1．（2020·武功县普集高级中学高二月考）下列关于多用电表欧姆档测电阻的说法中正确的是（ ）
A．测量电阻时如果指针偏角过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量
B．用欧姆表可以精确测量电阻
C．测电阻时红表笔接表内电源正极
D．测量电路中某个电阻时，应该把电阻与电路断开
【答案】AD
【解析】
A．测量电阻时指针越靠近中间，测量越准确，如果指针偏角过大，说明电阻较小，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，尽可能让指针靠近中间，换挡后必须重新调零后再测量，A正确；
B．用欧姆表只能粗略测量电阻，B错误；
C．根据“红进黑出”可知红表笔接表内电源负极，C错误；
D．测量电路中某个电阻时，应该把电阻与电路断开，才能测出该电阻值，D正确。
故选AD。2．（2020·三门峡市外国语高级中学高二期中）多用电表是一种集电流、电压、电阻等测量功能于一体的常用而重要的电表。如图所示，是一个多量程多用电表的简化电路图。关于该多用电表，下列说法中正确的是（ ）
A．表笔为红表笔，表笔为黑表笔
B．开关调到1、2位置，该表为电流表，其中位置2的量程较大
C．开关调到3、4位置，为欧姆表，倍率大小要看与的大小关系
D．开关调到5、6位置，该表为伏特表，其中位置6的量程较大
3．（2020·兴安县兴安中学高二期中）某多用电表的选择开关及测量功能如图所示，该电表可用于测量下列哪些物理量（ ）
A．直流电压 B．交流电压 C．直流电流 D．交流电流
4．（2023·南宁市第四十二中学高二期末）如图是一个多用电表的简化电路图，S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是（ ）
A．当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接2时量程较大
B．当开关S分别接3或4时，测量的是电阻
C．当开关S分别接5或6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大
D．当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接6时量程较大
5．（2023·江苏省镇江中学高二月考）调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是（ ）
A．这个电阻值很大
B．这个电阻值很小
C．为了把电阻测得更准确，应换用“”挡，重新调欧姆零点后测量
D．为了把电阻测得更准确，应换用“”挡，重新调欧姆零点后测量
6．（2023·安徽省岳西县店前中学高二期末）正确的调零后，用内阻为的多用电表粗测电阻，多用电表的欧姆表表盘模糊，但能看到指针的直流电流区域，指针指示位置如图所示，则为（ ）
A． B． C． D．
7．（2020·河北武强中学高二月考）某同学用多用电表按如图所示电路进行了正确的测量。闭合开关S后，多用电表直接测出的是（ ）
A．滑动变阻器两端的电压 B．灯泡L的电阻
C．通过灯泡L的电流 D．灯泡L两端的电压
8．（2020·盖州市第二高级中学高二期中）如图是一个多量程多用电表的简化电路图，图中E是电池，G为表头，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。下列说法正确的是（ ）
A．该多用电表的A端应接黑表笔
B．换挡开关旋至3处为欧姆挡，电阻值为读数乘以倍率
C．换挡开关旋至1、2处为电流挡，换挡开关旋至2处量程较大
D．换挡开关旋至4、5处为电压挡，换挡开关旋至5处量程较小
9．（2020·湖北省仙桃中学高二期中）如图所示，是将灵敏电流计改装成欧姆表的原理图，若此欧姆表已经欧姆调零，用此欧姆表测某一阻值为R的电阻时，指针偏转到灵敏电流计满偏刻度的处，现保持该表档位不变，测量另一未知电阻，指针偏转到灵敏电流计满偏刻度的处，则该电阻的阻值为（ ）
A．4R B．3R C． D．
10．（2020·湖北省仙桃中学高二期中）下列说法正确的是( )
A．电流的方向就是电荷定向移动的方向
B．电动势反映了电源把电能转化为其他形式能量的本领
C．当换用不同倍率的欧姆档去测量电阻时，必须重新进行电阻档调零
D．使用欧姆表测电阻时，刻度盘上的刻度是均匀的
11．（2023·南昌市八一中学高三三模）多用电表调到欧姆挡时，其内部等效电路是下列图中的（ ）
A．B．C．D．
12．（2023·峨山彝族自治县第一中学高二月考）图在E为电源，R1、R2为电阻，K为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（ ）
A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B．将K断开，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
C．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
D．将K断开，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
【答案】C
三、填空题
13．（2023·湖南长沙市·长郡中学）使用多用电表测电流时，电流应从_________（选填“黑”或“红”）表笔流入电表；测电阻时，___________（选填“黑”或“红”）表笔的电势较高。
14．（2020·全国高二课时练习）如图所示，是一种多用电表的量程选择开关，V是测量______，mA是测量______，Ω是测量______。可以看出该表能直接测的直流电压最高不能超过______；测量一节干电池的电压应选用______量程，测量我国照明用电的电压应选用______量程。
四、实验题
15．（2023·吉林吉林市·高三二模）如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。
（1）由题中所给已知条件可得图甲中电阻R2=___________Ω。
（2）选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为___________mA。
（3）兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
①该多用电表A﹑B接线柱中___________（填写A或B）应接红表笔
②将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
③将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为___________Ω。
④用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx=___________Ω。（保留三位有效数字）
16．（2023·遵义航天高级中学高二月考）如图（a）是某多用电表欧姆档内部电路示意图。其中，电流表满偏电流、内阻，电池电动势，内阻忽略不计；定值电阻，滑动变阻器R的阻值范围为，该多用电表测电阻的倍率为“”。
（1）该多用电表的两只表笔中，___________（填“A”或“B”）是黑表笔。
（2）在使用多用电表测量电阻时，先将红黑表笔短接进行欧姆调零。则当滑动变阻器___________时，电流表达到满偏电流（即电表指针指在表盘右端电阻“0”位置）。
（3）在红黑夜笔间接入待测电阻，正确操作后，指针指示如图（b）所示，则___________。
（4）当电池的电动势下降到1.41V，内阻忽略不计，欧姆表仍可调零，当测某待测电阻时，指针指示如图（b），该待测电阻为___________。（计算结果保留两位有效数字）
17．（2023·天津市宝坻区第一中学高三三模）如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
（1）将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
（2）将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为___________Ω。
（3）用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx=___________Ω。（保留三位有效数字）
（4）小组成员拿来一块电压表，粗略测量电源的电动势，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中___________表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱。
18．（2023·江苏省昆山中学高三三模）如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。
（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。
你认为以上测量中不妥的有：___________（填序号）。
（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了UI坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示。请你完成UI图线___________，并由图线求出等效电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
（3）由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
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