解密15 电学实验(解析版)高考物理二轮复习

解密15 电学实验
U I ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎧⎪⎨⎪⎩
⎧⎪⎨⎪-⎩
游标卡尺的使用与读数
螺旋测微器的使用与读数实验仪器电流表、电压表的使用与读数
电阻箱的使用与读数滑动变阻器的使用与连线
电流表、电压表的选择
测定金属的电阻率测量电路、控制电路的选择实验原理的拓展与数据的处理电学实验电流表、电压表的选择描绘小电珠的伏安特性曲线测量电路、控制电路的选择
描绘图线并分析其弯曲的原因电表和滑动变阻器的选择测定电源的电动势和内阻实验电路⎧⎪⎪⎪⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪⎪⎪⎨⎪
⎪⎪
⎪⎪
⎧⎪
⎪⎪
⎨⎪
⎪⎪
⎩⎪
⎪⎪
⎩的选择和连接数据处理和误差分析多用电表的使用和读数传感器的简单使用
考点1 测定金属的电阻率 （同时练习使用螺旋测微器）
1．基本实验要求 （1）实验原理
根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d ，计算出横截面积S ，并用伏安法测出电阻R x ，即可计算出金属丝的电阻率。

（2）实验器材
被测金属丝，直流电源（4 V ），电流表（0~0.6 A ），电压表（0~3 V ），滑动变阻器（50 Ω），开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。

（3）实验步骤
①用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d 。

②接好用伏安法测电阻的实验电路。

③用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l 。

④把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。

⑤改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内。

⑥将测得的R x 、l 、d 值，代入公式2π4x S d U R l lI ρ==中，计算出金属丝的电阻率。

（4）电流表、电压表测电阻两种方法的比较
2．规律方法总结
（1）伏安法测电阻的电路选择
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法。

②临界值计算法
R x
R x
③实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大变化，而电流表示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表示数有较大的变化，而电压表示数变化不大，则可采用电流表内接法。

（2）注意事项
①先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。

②电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。

③电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。

（3）误差分析
①若为内接法，电流表分压。

②若为外接法，电压表分流。

③长度和直径的测量。

3．仪器选择的基本思路
（1）优先考虑安全因素
各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流（或电压）不能超过其允许的最大电流（或电压）。

实际处理过程中，需要估算回路中的最大电流（一般假设滑动变阻器采用限流式接法时进行估算）。

如：用伏安法作出标有“6 V，0.6 W”字样的小灯泡的U–I图象，而实际加在小灯泡两端的电压的最大值不能超过6 V。

（2）考虑读数误差因素
一般要求各电表的实际读数不小于其量程的3
1
，以减小读数误差。

（3）仪器选择的一般步骤 A ．首先选择唯一性的器材；
B ．粗画电路图（暂不接电流表和电压表）；
C ．估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材。

4．电阻测量方法荟萃 （1）伏安法： 电路图⎧⎨
⎩
外接法：
内接法： 特点：大内小外（内接法测量值偏大，测大电阻应用内接法测量） （2）安安法
若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用。

①如图甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知的内阻R 1，则可测得的内阻R 2=
11
2
I
R I 。

②如图乙所示，当两电表的满偏电压U A2≫U
A1时，串联一定值电阻R 0后，同样可测得的电阻R 2=1102
()
I R R I +。

（3）伏伏法
若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用。

①如图甲所示，两电表的满偏电流接近时，若已知的内阻R 1，则可测出的内阻R 2=
2
1
U U R 1。

②如图乙所示，两电表的满偏电流I V1≪I V2时，并联一定值电阻R 0后，同样可得的内阻R 2=2
1110
U U U R R +。

（4）比较法测电阻
如图所示，测得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2，可得R x =2
1 1
I R
I。

如果考虑电表内阻的影响，则I1(R x＋R A1)=I2(R1＋R A2)。

（5）半偏法测电流表内阻
电路图如图所示
步骤：
①断开S2，闭合S1，调节R0，使表满偏为I0；
②保持R0不变，闭合S2，调节R，使表读数为0
2
I
；
③由上可得R A=R。

特别提醒：当R0≫R A时，测量误差小，此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻，且阻值的测量值偏小；电源电动势应选大些的，这样表满偏时R0才足够大，闭合S2时总电流变化才足够小，误差才小。

（2020·泉州第十六中学高二期中）如图（a）所示，P是一个表面镶有很薄的电热膜的长陶瓷管，其长度为l，直径为D，镀膜的厚度为d（d<<D）。

管两端有导电金属箍M、N。

现把它接入电路中，测得M、N两端电压为U，通过它的电流为I，则
①金属膜的电阻表达式为___________。

②镀膜材料电阻率的计算式为___________。

③若测得该电阻R=2.0Ω，并将该电阻接入如图（b）所示的电路中，已知电源的电动势E=6.0V，内电阻
r=1.0Ω。

闭合开关S后，电路中的电流I为___________。

【答案】
U I
U Dd Il π 2.0A
【详解】
（1）[1] 由欧姆定律可得金属膜的电阻为
U
R I =
（2）[2] 金属膜的横截面积为
22D S d π
= 设镀膜的电阻率为ρ，由电阻定律
L R S
ρ
= 解得
U Dd
Il
πρ=
（3）[3] 根据闭合电路欧姆定律得
E
I R r
=
+ 则得
2.0A I =
1．（2020·河南信阳市·高二期中）（一）新式游标卡尺的刻度线看起来很稀疏，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据。

通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是19mm 等分成10份，39mm 等分成20份，99mm 等分成50份。

下图就是一个39mm 等分成20份的新式游标卡尺。

(1)它的测量精度是______mm ；
(2)用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是______cm ； （二）在测量金属丝的电阻率的实验中：
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，则该金属丝的直径为______mm ；
(2)若测得金属丝的直径为d ，金属丝的长度为l ，电压表的读数为U ，电流表的读数为I ，则该金属的电阻率为：ρ=______；
(3)若金属丝的电阻约几欧姆，要求在实验过程中，电压表的读数能从零开始连续增大，在方框中画出实验电路图______。

【答案】0.05 3.040 0.700 2=4d U
lI
πρ 见解析图
【详解】
（一）(1)[1]游标卡尺是利用差值读数原理设计的，20分度游标卡尺，游标尺总长度为39mm ，每小格为1.95mm ，比主尺的2倍最小刻度小0.05mm ，故精确度为0.05mm ；
(2)[2]游标卡尺读数=固定刻度读数+游标尺读数=30mm+0.05mm ×8=30.40mm=3.040cm ； （二）(1)[3]该金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×20.0=0.700mm ； (2)[4]根据
U R I =
2
4l l
R S d
ρρπ== 解得
2=
4d U
lI
πρ
(3)[5]实验要求电压表的读数能从零开始连续增大，则滑动变阻器应采用分压接法，待测金属丝电阻约为几欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆，电压表内阻约为几千欧姆档、甚至几万欧姆，电压表内阻远大于金属丝电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
考点2描绘小电珠的伏安特性曲线
1．基本实验要求
（1）实验原理
①测多组小灯泡的U、I，并绘出I–U图象；
②由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。

（2）实验器材
小灯泡“3.8 V，0.3 A”、电压表“0~3 V~15 V”、电流表“0~0.6 A~3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。

（3）实验步骤
①画出电路图（如图所示）。

②将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图所示电路。

③测量与记录
移动滑动变阻器滑片的位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中。

④数据处理
A．在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系。

B．在坐标纸上描出各组数据所对应的点。

C．将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。

（4）实验器材选取
①原则：安全；精确；操作方便。

②具体要求
A．电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流。

干电池中的电流一般不允许超过0.6 A。

B．用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。

C．电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值。

D．电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的1
3
以上。

E．从便于操作来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器。

2．规律方法总结
（1）滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
RE
（2
①限流式接法适合测量阻值较小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小）。

②分压式接法适合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的总电阻要大）。

（3）注意事项
①电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法。

②滑动变阻器应采用分压式接法：本实验要作出U–I图象，要求测出多组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压式接法。

③保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处，加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压。

（4）误差分析
①由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值。

②测量时读数带来误差。

③在坐标纸上描点、作图带来误差。

（5）实物连线的原则
①先串后并，接线到柱，注意量程和正负。

②对限流电路，用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依
次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。

③对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间。

（2020·河南南阳市·高三期中）某学习小组测绘一个标有4V，2.4W的小电风扇（线圈电阻恒定）的伏安特性曲线，电风扇两端的电压需要从零逐渐增加到4V，并便于操作，实验室备有下列器材：
A．电池组（电动势为4V，内阻约为1Ω）
B．被测小电风扇，电路符号－M－
C．电压表V1（量程为0～6V，内阻约为4kΩ）
D．电压表V2（量程为0～15V，内阻约为8kΩ）
E.电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2kΩ）
F.电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.05kΩ）
G.滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，额定电流为3A）
H.滑动变阻器R2（最大阻值为2000Ω，额定电流为3A）
I.开关和导线若干
(1)实验中所用的电压表应选______（填C或D），电流表应选______（填E或F），滑动变阻器应选______
（填G或H）。

(2)在图甲所示方框内画出实验电路图______；
(3)当电压表的示数大于0.5V时小电风扇才开始转动，小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，图中OA段
是直线，AB段是曲线，A点的坐标值为（0.2A，0.5V），B点坐标值为（0.6A，4.0V），则小电风扇的电阻为______Ω，正常工作时的机械功率为______W。

【答案】C ； E ； G ； ； 2.5； 1.5
【分析】
本题考查非纯电阻的伏安特性曲线，解决本题的关键是仪器的选择与接法设计，要清楚电流表、电压表的选用不仅要遵从安全性原则，还要使读数尽量准确，还要考虑电流表的内接外接。

【详解】
(1)[1]电风扇的额定电压4V U =，所以电压表选取C ，故填C ； [2]电风扇的额定电流
2.4A 0.6A 4
P I U =
== 从读数误差的角度考虑，电流表应该选E ，故填E ；
[3]因题目要求电风扇的电压需要从零逐渐增加到4V ，所以本实验应当选择分压电路，且滑动变阻器的阻值应选用较小的G ，故填G ；
(2) [4] 要求电风扇的电压需要从零逐渐增加到4V ，所以本实验应当选择分压电路，电风扇的电阻远小于R
2 6.67ΩU R P
=≈
更远小于电压表内阻，电流表采用外接法，电路如下
(3) [5]电风扇不转动时，相当于纯电阻，所以电风扇的电阻为
0.5
Ω=2.5Ω0.2
R =
[6]电风扇正常工作时的机械功率为
22
= 2.40.6 2.5W=1.5W P P I R -=-⨯机
1．（2020·福建省华安县第一中学高二期中）伏安特性曲线是非线性电路元件的基本参数。

某实验小组描绘规格为“2.5V 、0.6W ”的小灯泡的伏安特性曲线，电压要求能从0V 开始变化。

实验室提供下列器材：
A ．电流表A 1（量程为0-300mA ，内阻约1Ω）
B ．电流表A 2（量程为0-0.6A ，内阻约0.5Ω）
C ．电压表V （量程为0-3V ，内阻约5kΩ）
D ．滑动变阻器R 1（0-10Ω，额定电流1.5A ） E.滑动变阻器R 2（0-1kΩ，额定电流0.6A ） F.直流电源（电动势3V ，内阻不计） G.开关一个、导线足够
(1)本实验电流表应选择___________（填A 1或A 2）；滑动变阻器应选择___________（填R 1或R 2）。

(2)应选用下图中的图___________所示电路进行实验。

(3)在答题卡中完成实物连线___________，开关S 闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于___________（选填“A 端”、“B 端”或“AB 正中间”）。

【答案】1A
1R A
A 端
【详解】
(1)[1][2]根据小灯泡的规格“2.5V ，0.6W ”以及各电表的量程进行选择，由于灯的正常电流为
000.6A=0.24A=240mA 2.5
P I U =
= 所以电流表选A 1；为节省能量，同时也为了调节方便，滑动变阻器选择阻值较小的R 1；
(2)[3]由于调压范围较大，所以滑动变阻器选择分压接法，电流表采用外接法，所以电路图应选择A ； (3)[4][5]实物连线如图所示，根据连线要使分压为零，则滑片处于最左端，即A 端；
考点3 测定电源的电动势和内阻
1．基本实验要求 （1）实验原理
①闭合电路的欧姆定律。

②E 和r 的求解：由U =E –Ir 得112
2U E I r
U E I r =-⎧⎨=-⎩，解得E 、r 。

③用作图法处理数据，如图所示。

A ．图线与纵轴交点为E ；
B ．图线与横轴交点为I 短=r
E ； C ．图线的斜率表示r =I
U
∆∆ （2）实验器材
电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。

（3）基本操作 ①连接电路。

②电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程； ③把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；
④闭合开关，调节变阻器，使表有明显的示数，记下一组数据，同理记录多组数据。

2．规律方法总结
（1）实验数据求E 、r 的处理方法
①列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值。

②图象法处理：以端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的绝对值为内阻r 。

（2）注意事项
①为了使端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池。

②电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快。

③要测出不少于6组的（U ，I ）数据，变化范围要大些。

④若U –I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，应根据r =I
U
∆∆确定。

⑤电流表要内接（因为r 很小）。

（3）误差来源
①偶然误差：用图象法求E 和r 时作图不准确。

②系统误差：电压表分流或电流表分压。

3．实物图连接的技巧
实物图连接是一类考查学生实验技能和操作能力较为有效的题型，连线前一定要画出实验电路图，然后按图连线，且必须注意以下几点：
（1）连线不能交叉；
（2）必须把线接在接线柱上；（3）电流应从电表正接线柱流入，从负接线柱流出； （4）变阻器应处在有效控制状态。

在实际操作中，画电路图时，各元件的相对位置 应尽量与实物图相吻合；连实物图时，应先串后并，先连控制电路后连测量电路。

要特别注意变阻器的分压连接，把变阻器的全电阻、开关、电源连成干路，取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可。

4．测定电源电动势和内阻的其他方法
电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法：
（1）安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为：E =I 1（R 1＋r ），E =I 2（R 2
＋r ），由此可求出E 和r ，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大。

（2）伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图乙所示，测量原理为：E =U 1＋R U 1r ，E =U 2＋R
U 2r ，由此可求出r 和E ，此种方法测得的电动势和内阻均偏小。

（3）粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U =
V
V ER R R
+≈E ，需满足R V ≫r 。

（4）双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示。

测量方法为：断开S ，测得V 1、V 2
的示数分别为U 1、U 2。

此时，E =U 1＋U 2＋1V U R r ，R V 为V 1的内阻；再闭合S ，V 1的示数为U 1′，此时E =U 1′＋1V
U R '
r ，解方程组可求得E 和r 。

（2020·河南信阳市·高二期中）在“测定电源电动势和内阻”的实验中：
(1)实验电路如图所示，请根据电路图连接实物图；______
(2)若根据实验数据作出如图所示的图象，则该电池的电动势E =______V ；内阻r =______Ω； (3)由于电压表、电流表均不是理想电表，则测量结果：电源电动势的测量值将______真实值，内阻的测量值将______真实值。

（选填“大于”、“等于”、“小于”）
【答案】 1.5 0.5 小于 小于
【详解】
(1)[1]电路图连接实物图
(2) [2][3]由闭合电路欧姆定律
E
I r R =
+外
和
U E Ir =-
可知，在U I -图象中，纵轴截距为电动势的测量值，图线的斜率为电源内阻的大小；该电池的电动势
E=1.50V
内阻
1.5 1.0
0.51.0
U r I ∆-=
=Ω=Ω∆ (3)[4][5]误差产生的原因为电压表的分流使得电流表对干路电流的测量不准确，真实的干路电流比电流表的求数要略大，其大小由电压表的示数决定，因而真实的U I -图线在此图线的上方，并随电压的减小而靠近，电动势和内阻的真实值都大于测量值，所以都填“小于”。

1．（2020·河南高二月考）物理兴趣小组的同学在实验室测量某种型号电池的电动势E 及内阻r ，实验器材有： A ．待测电源E
B ．电压表V （量程为3V ，内阻很大）
C ．电阻箱R （0~99.99Ω）
D ．定值电阻1 1.2R =Ω，22R =Ω E. 单刀单掷开关1S ，单刀双掷开关2S F. 导线若干
小组的同学经过讨论，最终设计了如图1所示的电路，请完成相关内容。

(1)请根据实物图，在图2线框内画出电路图并标上相应的符号（部分已画好）（_______） (2)先闭合1S ，将2S 切换到a ，调节电阻箱至某值，读出电压表示数1U
(3)保持电阻箱示数不变，________（填上必需的步骤），读出此时电压表的示数2U (4)重复步骤(2)(3)读出电压表的多组数据1U 、2U ，如下表：
请根据表中数据，在图3中描绘出图像。

（________）
(5)若图像的斜率为k ，与纵轴的截距的绝对值为b ，则电源电动势可表示为E =________，内阻可表示
为r =________（用b 、k 、1R 、2R 表示）。

根据题中测得的实验数据可得，电动势E =_______V ，内阻r =_______Ω。

（后两空保留2位有效数字）
【答案】
将2S 切换到b
1b
k -
121
R R k -- 3.0 0.40 【详解】
(1)[1]根据实物图，连接电路图如图
(3)[2]根据实验原理可知，保持电阻箱示数不变，将2S 切换到b ，读出电压表的示数U 2 (4)[3]根据表格中的数据描点，并连成一直线，如图所示
(5)[4][5]根据闭合电路欧姆定律可知
21
2221
()()U U U E I r R E R r R -=-+=-
+ 整理得
121
1222R R r R U U E R r R r
++=
-++
则
122=R R r
k R r
+++，
12R E b R r =+ 解得
1b
E k =
-，121
R R k r --= [6][7]由图示U 1－U 2图象可知，当U 1=0时U 2=1.0V ，有
121
222R R r ER U R r R r
++=++
图象的斜率
122 2.40
1.5
2.6 1.0
R R r k R r ++-=
==+-
代入数据解得
E =3.0V ，r =0.40Ω
考点4 练习使用多用电表
1．电流表与电压表的改装 （1）改装方案
U =I （R ＋R ） I R =（I －I ）R （2校正电路如图所示，校正的过程是：先将滑动触头移动到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头位置，使改装后的电压表示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次都要记下改装的电压表和标准电压表示数，并
计算满刻度时的百分误差，然后加以校正。

2．欧姆表原理（多用电表测电阻原理）
（1）构造：如图所示，欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成。

欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。

外部：接被测电阻R x 。

全电路电阻R 总=R g ＋R ＋r ＋R x 。

（2）工作原理：闭合电路欧姆定律I =g x
E
R R r R +++。

（3）刻度的标定：红黑表笔短接（被测电阻R x =0）时，调节调零电阻R ，使I =I g ，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零。

①当I =I g 时，R x =0，在满偏电流I g 处标为“0”。

（图甲） ②当I =0时，R x →∞，在I =0处标为“∞”。

（图乙） ③当I =
g 2
I 时，R x =R g ＋R ＋r ，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻。

3．多用电表
多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。

外形如图所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。

另外，还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和表笔的插孔。

4．二极管的单向导电性
（1）晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。

（2）晶体二极管具有单向导电性（符号上的箭头表示允许电流通过的方向）。

当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。

（3）将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。

5．练习使用多用电表
（1）实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻（大、中、小）三个。

（2）实验步骤
①观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。

②机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。

若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。

③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔。

④测量小灯泡的电压和电流
A．按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。

B．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。

⑤测量定值电阻
A．根据被测电阻的大约阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指欧姆表的“0”刻度，若不指欧姆表的“0”刻度，调节欧姆表的调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；
B．将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；
C．读出指针在刻度盘上所指的数值，观察选择开关所对应的欧姆挡的倍率，用读数乘以倍率，即得测量结果；
D．测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。

⑥探索黑箱内的电学元件
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（1）多用电表使用注意事项
①表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向应为“红入黑出”。

②区分“机械零点”与“欧姆零点”。

机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。

③由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率。

④使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆。

⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。

⑥测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零。

⑦使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡。

长期不用，应把表内电池取出。

（2）多用电表对电路故障的检测
高中阶段对电路故障的考查只限于断路和短路两种，且故障一般只有一处。

①断路故障的检测方法
A．将多用电表拨到电压挡作为电压表使用。

a．将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏。

b．在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联。

若电压表的示数为零，则说明该部分电路完好，若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点。

B．将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路。

C．用欧姆挡检测
将各元件与电源断开，然后接到红黑表笔间，若有阻值（或有电流）说明元件完好，若电阻无穷大（或无电流）说明此元件断路。

不能用欧姆表检测电源的情况。

②短路故障的检测方法
A．将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部。