幻灯片 1 一、实验目的
(1)了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。
(2)会使用多用电表测电压、电流及电阻。
(3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
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幻灯片 2 二、实验原理
(1)表盘：
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。外形如图实－10－1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、指针定位螺丝和测试笔的插孔。
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幻灯片 3图实－10－1
由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。
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幻灯片 4 (2)多用电表的内部构造：
多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用。
将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通。如图实－10－2所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端。
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幻灯片 5图实－10－2
(3)多用电表测电阻阻值的原理：
图实－10－3
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幻灯片 6----
幻灯片 7 三、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。
四、实验步骤
(1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。
(2)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。
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幻灯片 8 (4)按如图实－10－4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。
(5)按如图乙所示连好电路，将选择开并置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。
图实－10－4
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幻灯片 9 (6)用多用电表测电阻的步骤：
①调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。
②选择开并置于“Ω”挡的“×1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向∞。
③将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。
④选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。
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幻灯片 10 ⑤再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。
⑥测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
(7)探索黑箱内的电学元件：
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幻灯片 11示数由“∞逐渐减小到某一较小固定示数
欧姆挡
电感线圈
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
欧姆挡
电容器
正接时示数很小，反接时示数很大
欧姆挡
二极管
两接线柱正、反接时示数相同
欧姆挡
电阻
两接线柱正、反接时均无示数说明无电源
电压挡
电源
现象
应用挡位
判断目的
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幻灯片 12 五、数据处理
(1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。
(2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
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幻灯片 13 六、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。
(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)测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联。
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幻灯片 14 (4)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。
(5)由于欧姆表盘难于估读，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。
(6)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。
(7)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。
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幻灯片 15 (8)如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。
(9)在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管。
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幻灯片 16 七、误差分析
(1)电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池。
(2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点。
(3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近。
(4)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。
(5)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。
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幻灯片 17实验原理与操作
[例1] (2012·山东调研)如图实－10－5甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：
图实－10－5
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幻灯片 18 (1)调节________，使电表指针停在________的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。
(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置。(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电表指针对准________的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________ Ω。
(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。
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幻灯片 19 [解析] 使用多用电表欧姆挡，先机械调零。中值电阻为15 Ω，测量20 Ω的电阻时，要使用×1的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19 Ω。
[答案] (1)指针定位螺丝 电流 (2)×1 (3)欧姆调零旋钮 电阻 (4)19
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幻灯片 20[题组演练]
1．(2013·安徽模拟)多用电表测电阻时，下列操作中正
确的是 ( )
A．测量前检查表针是否指在左端的“0”位置，如不
在则要进行欧姆调零
B．用“×1”欧姆挡，若指针恰好在刻度30～50的正中，
则待测电阻为40 Ω
C．用“×1 k”挡，若指针偏转角度太大，应换成
“×100”或“×10”或“×1”挡
D．每次换挡后都要重新欧姆调零
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幻灯片 21解析：要区分欧姆调零与机械调零，A错误；欧姆刻度不均匀，B错误；用“×1 k”挡，若指针偏转角度太大，表明被测电阻很小，应换成“×100”或“×10”或“×1”挡，C正确；每次换挡后都要重新欧姆调零，D正确。
答案：CD
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幻灯片 222．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位
置，如图实－10－6所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。
图实－10－6
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幻灯片 23______ Ω
电阻100
b
______V
直流电压2.5 V
______mA
直流电流100 mA
a
读数
选择开关所处挡位
指针位置
解析：多用电表的直流电压、直流电流的刻度都是均匀的。读直流电压、电流时看表盘中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100 mA，每一小格表示2 mA，所以读数是23 mA；对于2.5 V的电压挡，每小格表示0.05 V，所以读数为0.57 V；电阻的测量读最上面的一条刻度线，所以读数为320 Ω。
答案：23 0.57 320
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幻灯片 243．(2011·北京高考)用如图实－10－7所示的多用电表测量
电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：
图实－10－7
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幻灯片 25(1)旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”位置。
(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”)。
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幻灯片 26(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
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幻灯片 27解析：使指针对准电流的“0”刻线，应旋动机械调零部件S；使指针对准电阻的“0”刻线，应旋动欧姆调零部件T；测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻值很大，据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则知，应换用较大倍率的挡位，因此A合理；每换一次挡位应重新调零，则选D；测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻两引线相连，应选C。
答案：(1)S (3)T 0刻线 (4)ADC
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幻灯片 28数据处理与误差分析
[例2] 使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：
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幻灯片 29图实－10－8
(1)仪器连线如图实－10－8所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色；
(2)若适当调节电阻箱后，图实－10－8中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图实－10－9(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω；
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幻灯片 30图实－10－9
(3)将图实－10－8中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA；(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V。(保留3位有效数字)
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幻灯片 31 [解析] (1)根据所有电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔。
(2)欧姆表读数为R＝14 Ω；电流表读数为I＝53.0 mA；电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω。
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幻灯片 32 (4)设多用电表内阻为r，已知外电路电阻为R＝14 Ω，多用电表接外电路时：E＝I(r＋R)，多用电表两表笔短接时：E＝I0r，联立解得多用电表内的电池电动势E＝1.54 V。
[答案] (1)黑 (2)14 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54
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幻灯片 33[题组演练]
4．(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻
Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆
挡的0刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的
阻值后，断开两表笔
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幻灯片 34c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔
_____________________________________________。
根据图实－10－10所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω。
图实－10－10
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幻灯片 35(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。
A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S
拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，
则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零
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幻灯片 36解析：(1)使用欧姆表时，指针指在“中值”附近较为准确。由图知中值电阻为30 Ω，而被测电阻Rx为几十千欧，故选用×1 k挡。测量前必须欧姆调零，实验完毕后，将选择开关拨至交流最高挡，故操作顺序应为：c、a、b、e。
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幻灯片 37(2)指针偏转过大，说明电阻示数太小，即选用倍率过高，应换用倍率较小挡位，且重新调零，A正确。电阻的阻值与电流的流向无关，所以红、黑表笔接反，不影响测量结果，B项错误。利用欧姆表测电阻时，因使用表内电源，故电阻不能在通路时测试，C正确。只要不换挡位，就不用重新调零，D错。
答案：(1)c、a、b、e 30 k
(2)AC
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幻灯片 385．(2011·安徽高考)(1)某同学使用多用电表粗略测量一
定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如图实－10－11所示。请你简述接下来的测量操作过程：
图实－10－11
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幻灯片 39①___________________________________________；
②___________________________________________；
③___________________________________________；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图实－10－12所示。其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。
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幻灯片 40图实－10－12
(3)图实－10－13是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大。
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幻灯片 41图实－10－13
解析：(1)欧姆表读数时， 指针在中央位置附近时最准确，开关旋到“×1 k”挡时，指针偏角太大，所以改换成小挡位“×100”；换挡后，应对欧姆表重新进行欧姆调零；所测电阻阻值等于表盘示数×倍数。
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幻灯片 42(2)上一问可以粗略地知道被测电阻为几千欧，与电压表的内阻相近，因此安培表应用内接法。
(3)多用电表测电阻时，电源内置；作电流表时，电阻与表头并联；并联电阻越小，电流表的量程越大。
答案：(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡
②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”
③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值
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幻灯片 43(2)连线如图所示
(3)电阻 1、2 1
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幻灯片 44实验的改进与创新
[例3] (2012·江苏高考)如图实－10－14甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。
图实－10－14
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幻灯片 45 (1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况。
(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示。
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幻灯片 46 请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。
15.0 Ω
b，c
10.0 Ω
a，c
________ Ω
a，b
多用电表的示数
两表笔接的接点
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幻灯片 47 [解析] (1)使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A，使指针指到左边的“0”刻度线处。
(2)为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b。
(3)欧姆表的读数为5×1 Ω＝5 Ω；每对接点间正反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，根据表格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图如图实－10－15所示。
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幻灯片 48图实－10－15
[答案] (1)A (2)短暂(3)5.0 见解析图
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幻灯片 49 一、本题创新点分析
1.源于教材——本例同样考查了多用电表的使用方法。
2.高于教材——本例进一步考查了用多用电表探测黑箱内的电学元件。
二、本实验还可以从以下方面进行改进创新
实验目的的创新
1.应用多用电表还可以检测电路故障，判定电路是否发生断路或短路，则该实验应如何操作？
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幻灯片 50 提示：(1)如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能电压表所在支路有断路，或并联路段内有短路。
(2)如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路。
(3)用电流表同样可按上述方法检测电路故障，因为无论是应用电压表还是应用电流表，目的是检测电路的通与断。
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幻灯片 51 2.用多用电表鉴别电阻、电容器和电感器，应如何操作？
提示：将多用电表选择开关旋到欧姆挡，用两表笔接触电学元件，若发现指针示数稳定，则说明元件为电阻；若发现指针迅速向右摆动，而后慢慢转到表盘左端，则说明元件为电容器；若发现指针从左端慢慢转到右端，则说明元件为电感器。
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幻灯片 52[题组演练]
6. 用多用电表探测图实－10－16所示黑箱发
现：用直流电压挡测量，E、G两点间和
F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图实－10－17中的 ( )
图实－10－16
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幻灯片 53图实－10－17
解析：红表笔接F，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进，电流方向从E到F，只有B正确。
答案：B
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幻灯片 547．在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图
实－10－18所示，闭合开关后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)；
图实－10－18
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幻灯片 55(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)。
(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)，再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。
(3)若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________。
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幻灯片 56解析：(1)若电流表示数为零，说明外电路一定是断路，电压表有示数为E，说明电源与电压表之间的连接无断路，所以发生故障的一定是待测金属丝。
(2)电流表示数为零，说明外电路一定存在着断路。因为电源两端有电压，所以不能用欧姆表来检测，只能用电压表(量程高于电源电动势)来检测，没有电压表的情况下，则利用多用电表的10 V直流电压挡来检查故障。多用电表的红表笔应和电源的正极相连。
(3)若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是0、E、E。
答案：(1)待测金属丝 (2)直流电压10 V 红 (3)0 E E
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幻灯片 578．(2012·全国高考)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻
构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω。
(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式：
图实－10－19
(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为________Ω。
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幻灯片 58解析：因为1、2接线柱之间的电阻为1 Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω。可见1、2接线柱之间是最简单的，猜测1、2接线柱之间只有一个1 Ω电阻；因为2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，猜测2、3接线柱之间两个1 Ω电阻并联再跟一个1 Ω电阻串联，经验证，这种电路是正确的。
答案：(1)黑箱内电阻串并联方式如图所示。
(2)0.6
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