2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练25实验：测定电源的电动势和内电阻练习使用多用电表含解析

实验：测定电源的电动势和内电阻练习使用多用电表小题狂练小题是基础练小题提分快.[·河南省豫南九校检测]某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”：将一铜片和一锌片分别插入一苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为，内阻约为几百欧，现要求用量程合适的电压表(内阻几千欧)、电流表(内阻十几欧)来测定水果电池的电动势和内阻.①本实验的电路应该选择图(选填“甲”或“乙”)．②若给出的滑动变阻器有两种规格： (～Ω)、(～Ω)．本实验中应该选用的滑动变阻器为，通电前应该把滑动变阻器的阻值调至(选填“最大”或“最小”)．③实验中测出六组(，)的值，在—坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为＝，内阻为＝Ω.(均保留三位有效数字)④根据在①中所选择的电路测量得出的电动势和内阻的测量值与真实值相比，电动势，内阻(均选填“偏大”、“相等”或“偏小”)，由此造成的实验误差属于误差(选填“系统”或“偶然”)．答案：①甲②最大③④相等偏大系统解析：①“水果电池”的内阻很大，为了使电表有明显示数，应选用阻值较大的滑动变阻器，由于滑动变阻器的电阻较大，为减小误差，应选择题图甲所示电路(电流表内接法)．②由题意可知，“水果电池”的内阻很大，若选用～Ω的滑动变阻器，当滑动触头移动时，电表的读数几乎不变，无法多次测量，使实验的误差较大；为了减小实验误差，应选用最大阻值较大的滑动变阻器，在闭合开关前，应把滑动变阻器的阻值调到最大．③图线的纵截距等于电源的电动势，—图线的纵截距为，故水果电池的电动势＝，图线斜率的绝对值等于内阻，＝Ω＝Ω.④由于电流表的分压，使得路端电压存在误差，而电流没有误差，运用图象法分别在—图上由测量数据作出图线和修正误差后由真实值作出图线，由图看出，电动势没有系统误差，即电动势测量值与真实值相等，内阻的测量值偏大，由此造成的实验误差属于系统误差．．[·福建省福州市闽侯六中测试]某同学用伏安法测定电源的电动势和内阻．实验室提供的器材有：．待测电源(电动势约，内阻约Ω)．电压表(内阻约几十千欧，量程为 )．电流表(内阻约为Ω，量程为 )．滑动变阻器(～Ω， )．电阻箱(最大阻值Ω)．开关．导线若干()为完成实验，该同学将量程为的电压表扩大量程，需测定电压表的内阻，该同学设计了图所示的甲、乙两个电路，经过思考，该同学选择了甲电路，该同学放弃乙电路的理由是：.()该同学按照图甲连接好电路，进行了如下几步操作．①将滑动变阻器触头滑到最左端，把电阻箱的阻值调到零；②闭合开关，缓慢调节滑动变阻器的触头，使电压表指针指到；③保持滑动变阻器触头不动，调节电阻箱的阻值，当电压表的示数为时，电阻箱的阻值如图所示，示数为Ω；④保持电阻箱的阻值不变，使电阻箱和电压表串联，改装成新的电压表，改装后电压表的量程为.()将此电压表(表盘未换)与电流表连成如图所示的电路，测电源的电动势和内阻，调节滑动变阻器的触头，读出电压表和电流表示数，作出的—图象如图所示，则电源的电动势为，内阻为Ω.(结果保留三位有效数字)答案：()电路中电流太小，电流表无法准确测量() ()解析：()电流表不能和电压表串联，否则电流表读数很小，无法准确测量；()根据电阻箱各个旋钮的位置，可得示数为Ω；依题意，电压表的内阻与电阻箱阻值之比为：，而电阻箱与电压表为串联关系，所以改装后电压表量程为× ＝; ()由于电压表改装过，并且改装后的电压表量程是原来的三倍，结合题图，可知电源的电动势为× ＝，内阻为题图中图线斜率的绝对值的三倍，＝× Ω＝Ω.．[·河北省五校联盟摸底]为测定某旧干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：．旧干电池一节；．电压表(视为理想电压表，量程为～ )；．电阻箱(～Ω)；．定值电阻＝Ω；．多用电表；．开关、导线若干．()同学甲直接使用多用电表的直流挡测量该干电池的电动势，读数如图所示，则该同学测得的电动势＝，此测量值比旧干电池电动势的真实值(选填“大”或“小”)．()同学乙将干电池接入如图所示的电路，规范操作得到如图所示的图象．该同学所描绘的图象中，横坐标是(填选项前的字母)．．()按照()问中所选的横坐标，已知图象的斜率为，纵截距为，则干电池的电动势＝，内阻＝.(用、、表示)答案：() 小() ()－解析：()由题图可知，量程为，则其读数为；由于干电池自身有内阻，测量值为路端电压，故测量值偏小；()根据题图可知两电阻串联，电压表测量两端的电压，则由闭合电路欧姆定律可知：＝＝，变形得：＝＋＋，故应作出—图象，正确；()根据题图可知，＝＋，＝，解得：＝，＝－.．[·广东省湛江市调研]某研究小组收集了两个电学元件：电阻(约为Ω)和旧电池(电动势约为 )．实验室备有如下器材：．直流电压表、(量程均为，内阻均约为Ω)．电流表(量程，内阻为Ω)．滑动变阻器，最大阻值为Ω．开关一只、导线若干()为了尽量准确测定电阻的阻值，小组设计了一个电路，如图甲所示为其对应的实物图，请用笔画线代替导线将实物图补充完整．()为测量电池的电动势和内阻，小组设计了如图乙所示的电路图．某次实验中电压表的示数如图丙所示，则电压表读数是.()根据图乙所示的电路图，分别用、、表示电源的电动势、内阻和定值电阻阻值，则与的函数关系式为．实验中移动滑动变阻器触头，读出直流电压表、的多组数据、，描出—图象如图丁所示，图中直线的斜率为，与横轴的截距为，则电源的电动势＝，内阻＝(用、、表示)．答案：()如图所示()(～均可)()＝－解析：()由于电流表的内阻已知，为Ω，为了更好地减小误差，电流表应采用内接法．()根据电压表的读数规则，电压表读数为．()对题图乙所示电路，根据闭合电路欧姆定律，＝＋，其中＝，两式联立解得：＝－，故题图丁中的—图象的斜率＝，解得电池内阻＝；由－＝得—图象在横轴的截距＝，解得电池电动势＝.．[·云南省建水六中模拟]小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，为了准确选取电压表和电流表的量程，决定先用多用电表测量小灯泡的阻值．()在使用前发现电表指针位置如图甲所示，该同学应该调节(选填“①”或“②”)．()小明使用多用电表欧姆“×”挡测量小灯泡电阻阻值，读数如图乙所示，为了更准确地进行测量，小明应该旋转开关至欧姆(选填“×”或“×”)挡，两表笔短接并调节(选填“①”或“②”)．()按正确步骤测量时，指针指在如图丙所示位置，则小灯泡阻值的测量值为Ω.答案：()①()×②()解析：()使用前指针不指零，应调机械调零旋钮①；()示数太小，应换小倍率，所以小明应旋转开关至欧姆“×”挡，两表笔短接，欧姆调零，应调欧姆调零旋钮②；()欧姆表读数规则是“示数×倍率”，读数应为× Ω＝Ω.．[·云南省昆明一中摸底]某同学用灵敏电流计改装多用电表，如图所示为其设计的电路原理图，已知灵敏电流计的满偏电流为＝，内阻＝Ω.()根据该电路原理图，表笔应为表笔．(选填“红”或“黑”)()若开关闭合，接位置时，要求该电表为～的电流表，则电阻应为Ω，当开关断开，接位置时，要求该电表为～的电压表，则电阻应为Ω.(保留三位有效数字) 答案：()红()解析：()由题图可知，图中与欧姆表内置电源负极相连，应是红表笔；()若开关闭合，接位置时，灵敏电流计与电阻并联，改装成电流表，＝＝Ω，当开关断开，接位置时，灵敏电流计与电阻串联，改装成电压表，＝＝Ω.．[·山东省临沂一中摸底]指针式多用电表是常用的电学测量仪器，请完成下列问题．如图所示为多量程多用电表的示意图．()当接通或时，为(选填“电流”、“电阻”或“电压”)挡，的量程比的量程(选填“大”或“小”)．若选择开关拨至“ ”挡，指针的位置如图所示，则测量结果为，接通或时，的量程比的量程(选填“大”或“小”)．()当接通或测量某电阻时，用“×”挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用(选填“×”或“×”)挡，换挡后，在测量前要先进行．若此多用电表所用表头的满偏电流是，则换挡后电池的电动势＝；图中(选填“”或“”)为红表笔．答案：()电流大小()×欧姆调零解析：()灵敏电流计改装成电流表时要并联一电阻分流，所以、位置是电流挡；并联电阻越小，分流越大，则改装的电流表量程越大，故位置的量程较大；电流表选择挡位为，电流挡的最小分度是，则读数为；要测量电压，电流计应与电阻串联，由题图可知当选择开关旋到、位置时测量电压，电流计所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故转换开关旋到位置的量程比旋到位置的量程小；()因偏转角度过大，则电阻小，要用小量程的，应选择“×”挡，换挡后电路改变，要重新欧姆调零，换挡后中值电阻为＝Ω，则换挡后电池的电动势＝＝× ＝，根据电流红进黑出的原则可知，多用电表内电池的正极与黑表笔相连，则为红表笔.课时测评综合提能力课时练赢高分.[·湖北省武汉市部分学校调研]如图所示为一黑箱，内有一节干电池、若干电阻，、为黑箱的两个输出端．()为探索黑箱，某同学用多用电表进行以下测量，你认为正确的操作是．．用欧姆挡测量、间的电阻．用直流电流挡测量、间的输出电流．用直流电压挡测量、间的输出电压．用交流电压挡测量、间的输出电压()含有电源的黑箱相当于一个等效电源，、为等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图所示的电路．调节电阻箱的阻值，记录下电压表的示数，图是根据实验数据在坐标纸上画出的图象，若忽略电压表内阻的影响，根据图象可求得等效电源的电动势＝，等效内阻＝Ω.(结果保留三位有效数字)()如果考虑电压表内阻的影响，测得的等效电源的电动势与真实值相比，测得的等效内阻与真实值相比．(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)答案：() () (～均正确) ()偏小偏小解析：()因为黑箱内含有电源，所以不能用欧姆挡直接测量；用电流挡测量、间的输出电流，可能会造成短路，也不能用交流电压挡测量、间的输出电压，只能用直流电压挡测量、间的输出电压，选项正确．()由闭合电路欧姆定律可知：＝＋，即＝＋·，由题图可知＝－，解得＝；＝Ω＝Ω，则＝Ω.()如果考虑电压表内阻的影响，则外电阻的实际阻值小于，使测得的等效电源的电动势与真实值相比偏小，测得的等效内阻与真实值相比也偏小．．[·山东省泰安市模拟]在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材．()甲同学按电路图进行测量实验，其中＝Ω，则①请用笔画线代替导线在图中完成电路的连接；②由电压表的读数和电流表的读数，画出—图线如图所示，可得电源的电动势＝，内阻＝Ω.(结果保留两位有效数字)()乙同学将测量电路连接成如图所示，其他操作正确，由电压表的读数和电流表的读数，画出—图线如图所示，可得电源的电动势＝，内阻＝Ω.(结果保留两位有效数字)答案：()①见解析②()解析：()①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；②在画出的—图象中，纵横的截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻与定值电阻的和，根据题图可得：＝，＋＝＝Ω＝Ω，且＝Ω，则＝Ω；()由乙同学的电路接法可知，左右两部分并联后与串联，则可知，在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现题图所示的图象，则由图象可知，当电压为时，电流为，此时滑动变阻器两部分电阻相等，则总电流为＝；而当电压为时，电流分别对应和，则说明当电压为时，干路电流为＝＋＝；则根据闭合电路欧姆定律可得：＝－×，＝－×，解得：＝，＝Ω.．[·广西南宁摸底]某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表欧姆“× ”挡内部电池的电动势.()该小组采用图甲中的电路进行实验，请将图乙中的实物连接完整．图()请将下面的实验步骤补充完整：．插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“× ”位置，将红、黑表笔，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“ Ω”．．按照电路图连接好电路．．接通开关，改变滑动变阻器接入电路中的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图所示．多用电表和微安表的读数分别为Ω和μ.．断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到位置．()若表盘中央刻度为，结合以上信息可得多用电表“× ”挡内部电池的电动势为(保留两位有效数字)．答案：()电路连接如图所示().短接．(～也正确) ．挡(或交流电压最高挡) ()解析：()根据电路图，连接实物图．注意多用电表的红表笔连接的是多用电表内部电池的负极，所以红表笔应该通过滑动变阻器连接微安表的负接线柱，黑表笔应该通过开关连接微安表的正接线柱．().根据欧姆表的使用方法可知，选挡后应先进行欧姆调零，即将欧姆表的红表笔和黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指向刻度盘的最右侧Ω处．.根据欧姆表的读数规则，读数为× Ω＝Ω.根据微安表读数规则，微安表读数为μ.根据多用电表使用规则，实验完毕，由于多用电表内部有电池，为避免表笔短路损坏电池，应该将选择开关扳到挡(或交流电压最高挡)．()欧姆调零后，欧姆表内阻等于表盘上中央刻度乘以挡上所标示的倍率，即欧姆表的中值电阻，由此可知，欧姆表“× ”挡的内阻为＝× Ω＝Ω.根据闭合电路欧姆定律，可得＝(＋)，式中为微安表读数μ，为欧姆表读数(即滑动变阻器接入电路中的电阻和微安表内阻之和) Ω，代入数据，可得＝×－×(＋)×Ω＝≈ .．[·陕西省西安市联考]某物理兴趣小组设计了如图所示的欧姆表电路，通过控制开关和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×”和“×”两种倍率．所用器材如下：．干电池：电动势＝，内阻＝Ω．电流表：满偏电流＝，内阻＝Ω．定值电阻＝Ω．电阻箱和：最大阻值都为Ω．电阻箱：最大阻值为Ω．开关一个，红、黑表笔各支，导线若干()该实验小组按图正确连接好电路．当开关断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱＝Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻为欧姆表的内阻内，则内＝Ω，欧姆表的倍率是(选填“×”或“×”)．()闭合开关：第一步：调节电阻箱和，当＝Ω且＝Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱，调节，当电流表指针指向图所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为Ω.答案：() ×()解析：()由闭合电路欧姆定律可知，欧姆表的内阻为内＝＝Ω＝Ω，则＝内－－－＝Ω，中值电阻应为Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种挡位，若为“×”，则中值电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“×”；()为了得到“×”倍率，应让满偏时对应的电阻为Ω，电流为＝＝，此时表头中电流应为，则与之并联的电阻中的电流应为－＝，并联电阻为＝)Ω＝Ω，＋＝)Ω＝Ω，故＝(－) Ω＝Ω；题图所示电流为，则通过电源的电流为，因此总电阻为总＝×Ω＝Ω，故待测电阻为测＝Ω－Ω＝Ω.．在实验室测量两个直流电源的电动势和内阻．电源甲的电动势大约为，内阻大约为Ω；电源乙的电动势大约为，内阻大约为Ω.由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：．量程为～的电压表．量程为～的电流表．量程为～的电流表．阻值为Ω的定值电阻．阻值为Ω的定值电阻．最大阻值为Ω的滑动变阻器．最大阻值为Ω的滑动变阻器()选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻．①定值电阻应该选择(填“”或“”)；电流表应该选择(填“”或“”)；滑动变阻器应该选择(填“”或“”)．②分别以电流表的示数和电压表的示数为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示－图象，和的单位分别为和，拟合公式为＝－＋.则电源甲的电动势＝，内阻＝Ω.(保留两位有效数字)③在测量电源甲的电动势和内阻的实验中，产生系统误差的主要原因是．．电压表的分流作用．电压表的分压作用．电流表的分压作用．电流表的分流作用．定值电阻的分压作用()为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图丙所示电路．①定值电阻应该选择(填“”或“”)．②实验中，首先将断开，闭合，电压表示数为．然后将、均闭合，电压表示数为，则电源乙电动势＝，内阻＝Ω.(小数点后保留两位小数)答案：()①②③()①②解析：()①测电动势约的电源电动势与内阻时，由于有定值电阻的存在，电路中的最大电流为，如果用量程为的电流表，则读数误差太大，因此，电流表应选；测电动势约电源电动势与内阻时，电路最小电阻为＝＝Ω＝Ω，考虑电源内阻、滑动变阻器电阻，定值电阻应选；为方便实验操作，滑动变阻器应选.②由表达式＝－＋及＝－(＋)可知，电源电动势为＝，内阻为＝Ω－Ω＝Ω.③由电路图可知，电压表的分流作用会造成实验误差，故选.()①用图丙所示电路测电动势与内阻，定值电阻适当小一点，实验误差小，因此定值电阻应选.②由电路图可知，断开，闭合，电压表示数为电源电动势，电压表示数为，即电源乙电动势为＝；、均闭合，电压表示数为，电压表测路端电压，此时电路电流为＝＝＝，电源内阻为＝≈ Ω.．某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势和内阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程＝，内阻＝Ω)和若干导线．()请根据测定电动势和内阻的要求，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来．()接通开关，逐次改变电阻箱的阻值，读出与对应的电流表的示数，并做记录．当电阻箱的阻值＝Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示．处理实验数据时，首先计算出每个电流值的倒数，再制作－坐标图，如图丙所示，图丙中已标注出了的几个与测量对应的坐标点，请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上．()在图丙上把描绘出的坐标点连成图线．()根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势＝，内阻＝Ω.答案：()如图所示()如图所示()如图所示()(～均可) (～均可)解析：()首先应理解本题的实验原理，由闭合电路欧姆定律可知＝(＋)，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻．因此，直接将电阻箱和电流表串联在电路中就行．()当＝Ω时，由题图乙可知＝，＝－，描点()，见图.()－图线是一条倾斜的直线．注意连线时：①不能连成折线；②为减小偶然误差，个别偏离太远的点舍去．()由闭合电路的欧姆定律得＝(＋＋)，则＝－(＋)，故图线的斜率表示电池电动势的大小，纵轴截距的绝对值表示电阻(＋)．由图可知＝＝≈ (～范围内均正确)，≈ Ω(～Ω均正确)．．[·湖南长沙模拟]在测量电池的电动势和内阻的实验中，某同学在电路中添加了一个未知阻值的保护电阻，本实验的器材有：待测电池，保护电阻，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，单刀双掷开关，导线若干．()根据图甲所示的电路原理图把图乙所示的实物图用笔画线代替导线补充完整．()该同学先将扳到(填“”或“”)来测量定值电阻两端的电压和电流，调节滑动变阻器的滑片，读出几组电压表和电流表的数据并记录；再将扳到(填“”或“”)来测量路端电压和电流，调节滑动变阻器的滑片，读出几组电压表和电流表的数据并记录．()将两次记录的数据在同一个坐标系中描点作图，如图丙所示，由图象可得保护电阻＝Ω，被测电池的电动势＝，内阻＝Ω；由实验电路图分析可知，所测电阻的测量值(填“大于”“小于”或“等于”)真实值，这对测量电池的电动势和内阻(填“有影响”或“无影响”)．答案：()如图所示() () 大于无影响解析：()由电路的结构可知，开关分别在点和点时，测量的电压分别是的电压与路端电压，由此连接完整电路，如图所示．()由题图甲可知，要想测量定值电阻的阻值，应测量电阻两端的电压和电流，故应将开关扳到；而要想测量电池的电动势和内阻，应测量路端电压和干路电流，故应将开关扳到.()由题图丙可知，保护电阻阻值＝＝Ω＝Ω；由题图丙电池的－图象可知，图象与纵轴交点坐标值为，被测电池的电动势＝，内阻＝＝Ω＝Ω；由题图甲电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，电压表的测量值偏大，由欧姆定律可知，保护电阻的测量值大于真实值；保护电阻对测电池的电动势与内阻没有影响．。