多用电表 测量电源的电动势和内阻Word文档下载推荐.docx

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测电压

（3）将选择开关置于直流电压2.5V挡，测1.5V干电池的电压；

（4）将选择开关置于交流电压250V挡，测220V的交流电压；

测电流

（5）将选择开关置于直流电流10mA挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流；

测电阻

（6）将选择开关置于欧姆表的“×

1”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。

（7）将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔。

（8）将选择开关置于欧姆挡的“100”挡，重新调整欧姆零点，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测定值与标准值进行比较。

测二极管的正、反向电阻

（9）首先弄清两个问题：

①二极管的单向导电性。

如图2.8-10：

电流从正极流入电阻较小，从正极流出时电阻较大。

②欧姆表中电流的方向。

从黑表笔流出，经过待测电阻，从红表笔流入。

（10）测正向电阻：

将选择开关置于欧姆表的“×

10”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。

黑表笔接二极管正极、红表笔接二极管负极，（如图2.8-11）读出欧姆表指示的电阻数值。

乘以倍率，记下正向阻值。

（11）测反向电阻：

1000”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。

黑表笔接二极管负极、红表笔接二极管正极（如图2.8-12），读出欧姆表指示的电阻数值。

乘以倍率，记下反向阻值。

（12）实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。

【注意事项】

（1）多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零刻度。

若有偏差，应调整机械零点；

（2）合理选择电流、电压挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；

（3）测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；

（4）合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；

（5）换用欧姆档的量程时，一定要重新调整欧姆零点；

（6）要用欧姆档读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；

（7）实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。

长期不用，应将多用电表中的电池取出。

3．测量电源的电动势和内阻的原理

（1）用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。

如图

（1）所示：

测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：

_____________

（2）用电流表、电阻箱测量。

如图

（2）所示：

（3）用电压表、电阻箱测量。

如图（3）所示：

这几种方法均可测量，下面我们以图

（1）所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。

4．测量电源的电动势和内阻的实验器材：

电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。

5．测量电源的电动势和内阻的实验步骤：

（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。

（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。

（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I、U值。

（4）断开电键，整理好器材。

（5）数据处理：

在坐标纸上作U－I图，求出E、r

6．测量电源的电动势和内阻的注意事项：

（1）实验电路图：

安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。

（2）测量误差：

E、r测量值均小于真实值。

（3）安培表一般选0－0.6A档，伏特表一般选0－3V档。

（4）电流不能过大，一般小于0.5A。

（二）重难点阐释

测量电源的电动势和内阻的实验中，实验数据处理是一个难点。

原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。

利用图线处理数据时，要明确：

（1）图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：

当电流强度I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E-Ir。

也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。

（2）电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U-I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。

实验中至少得到5组以上实验数据，画在图上拟合出一条直线。

要求：

使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。

将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势E。

横轴截距点（路端电压U=0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流

。

说明：

①两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。

②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。

为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。

二、高考要点精析

（一）欧姆表测量电阻的原理

☆考点点拨

见知识整合。

【例1】如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图。

其中，电流表的满偏电流为300μA，内阻rg=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电池电动势E=1.5V。

用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是

A．30～80kΩB.3～8kΩ

C.300～800ΩD.30～80Ω

解析：

用欧姆当测量电阻时，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确。

当电流最大时，由

，其中

为欧姆表的内阻。

得

用它测量电阻Rx时，当指针指在表盘中央时

故能准确测量的阻值范围是5kΩ附近。

选项B正确。

☆考点精炼

1．如图是欧姆表的工作原理图。

（1）若表头的满偏电流为Ig=500μA，干电池的电动势为1.5Ｖ，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中：

电流刻度

50μA

100μA

200μA

250μA

300μA

400μA

500μA

电阻刻度

（2）这只欧姆表的总内阻为Ω，表针偏转到满刻度的1/3时，待测电阻为Ω.

（二）欧姆表的使用

使用欧姆表测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；

使用前调整欧姆零点；

合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；

换用欧姆档的量程时，一定要重新调整欧姆零点；

读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；

实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。

【例2】某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×

1”挡测量时，指针指示位置如下图所示，则其电阻值是__________。

如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。

改变挡位调整倍率后，要特别注意重新____________________。

答案：

12Ω，“×

10挡”，调整欧姆零点

2．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．这个电阻值很小

B．这个电阻值很大

C．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×

1”挡，重新调整欧姆零点后测量。

D．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×

100”挡，重新调整欧姆零点后测量。

第二课时

（三）测量电源的电动势和内阻

【例3】在测一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：

A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，A变阻器为（20Ω，3A），B变阻器为（500Ω，0.2A）。

电压表应该选（填A或B），这是因为。

变阻器应该选（填A或B），这是因为。

解析电动势为1.5V，而A电压表量程为15V，若用A则很难精确读数，误差太大。

B变阻器电阻太大而额定电流过小，调节不方便。

B、A电压表量程过大，读数误差较大；

A、B变阻器额定电流过小，调节不方便。

【例4】如图，R为已知电阻，Rx为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略）。

现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx。

（1）写出操作步骤：

（2）由R及测得的量，可得E=，Rx=。

解析本题主要考查电路的连线，和电路的识别，电路结构的熟练程度。

（1）①K1断开，K2接到a端，记下电压表的读数U1

②K2接到a端，K1闭合，记下电压表的读数U2

③K1仍闭合，K2接到b端，记下电压表的读数U3

（2）U1；

Rx=

【例5】测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。

器材：

量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R/，电键K，导线若干。

①画出试验电路原理图。

图中的元件需要用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中，当电流表读数I1时，电压表读数为U1；

当电流表读数I2时，电压表读数为U2。

则可以求出E=，r=（用I1、I2、U1、U2及R表示）

解析固定电阻器保护电阻作用，滑动电阻器用限流接法就可以，原理图如图所示。

根据闭合电路的欧姆定律可得E=U1+I1（r+R）E=U2+I2（r+R）

解得E=

，r=

－R

①如图

②E=

3．在“伏安法测干电池的电动势和电阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多阻端电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致。

由试验数据来分析，他所连接的电路可能是下列电路图中的（）

U/V

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

I/A

0.18

0.21

0.25

0.27

0.30

0.33

4．某同学利用如图

（1）所示电路测定电源的电动势和内阻．实验中电表内阻对实验结果的影响很小，均可以忽略不计．闭合电键S后，变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图

（2）的U-I图象中直线a、b所示．

（1）若滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程中，电压表

的示数一直增大，可知滑动端P由_____端滑到_______端；

（用电路图中的字母表示）

（2）用画线代表导线，将上面实物图中各元件按图

（1）连接成实验电路；

（3）通过分析可知，其中图

（2）中图线_______（填a或b）表示电压表

示数随电流表A示数变化关系；

（4）根据U－I图象中坐标轴所标出的数据，可以求出电源电动势E＝________，内阻r＝___________（用图中给出的坐标值表示）．

5．用电流表和电压表测二节干电池的电动势E和内电阻r，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图甲所示。

（1）根据各点表示的数据在图上描出U—I图线。

由此求得：

E=______V，r=______Ω。

（均保留二位有效数字）。

（2）把图乙的实验器材连成实验开始时的线路。

考点精炼参考答案

1．解析：

（1）对应电流“0”刻度和满偏电流“500μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”.由闭合电路欧姆定律得，调零时：

，

所以欧姆表总内阻

Ω

测量电阻Rx时：

当I=50μΑ时，

同理可求出，100μΑ，200μΑ，250μΑ，300μΑ，400μΑ时对应的电阻分别为：

1.2×

104Ω，4.5×

103Ω，3×

103Ω，2×

103Ω，750Ω.

（2）当表针偏转到满刻度的1/3处时

Ω

2．BD

3．B

4．

（1）d，c；

（2）如图连接；

（3）a；

（4）

；

（1）由原理图可知电压表

的示数一直增大，说明电路中总电流增大，故滑片由d到c；

（3）路端电压随电路中电流增大而减小，故a图表示电压表

示数随电流表A示数变化关系。

5．

（1）E=2.96～2.98V，

r=0.94～0.96Ω

（2）见右图

（1）E=Ir+UI→0，V→ε

斜率的大小等于内阻，如图所示。

所以E=2.96～2.98V，r=0.94～0.96Ω

（2）连线要注意上柱，注意标的正负极和量程要正确。

三、考点落实训练

1．一学生用多用电表测电阻。

他在实验中有违反使用规则之处。

他的主要实验步骤如下：

①选择开关扳到“×

1k欧姆档上；

②把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；

③把两跟表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针几乎满偏；

④换用“×

100”的欧姆挡，发现这时指针的偏转适中，随即记下欧姆数值；

⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。

这个学生在测量时已注意到：

待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆。

这个学生在实验中违反了那一或那一些重要的使用规则？

答：

2．某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值。

指针指示位置如图所示。

则这电阻阻值是。

如果要用这多用表测量一个约200Ω的电阻，为了测量比较准确，选择开关应选欧姆档的。

3．用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时，首先把选择开关拨到_______挡，然后把多用电表联在电路中，则电流应从表笔流入，从表笔流出。

4．下列说法正确的是（）

A．欧姆表的每一挡的测量范围是从0到∞

B．用不同挡次的欧姆表测量同一电阻的阻值，误差大小是一样的

C．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越大

D．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误差越小

5．在利用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，某同学的实际连线图，如图a所示。

（电流表A：

0～0.6～3A，电压表V：

0～3～15V）

（1）经仔细检查、诊断知，该图中有两处不太合理的连线那么，这两处不太合理的连线对应的编号是。

（2）若利用改正后的正确的连线图，实验后，测得数据，并画出电源的输出特性图像（U—I图）如图b。

则该电源的电动势为，电源内阻为。

6．

（1）通常用的游标卡尺，在游标尺上有20个小等分刻度，它们的总长度为19mm，它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差

mm。

如图所示为用20分度的卡尺测量一金属钢笔杆某处的直径的示数，则钢笔杆此处的直径为_________mm。

（2）将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V。

可是这种电池并不能点亮手筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是通过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA。

现使用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材，尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内阻．

①请画出应采用的电路原理。

②滑动变阻器有两种规格：

A（0～10Ω）、B（0～3kΩ）。

实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器?

为什么?

。

③在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到的U一I图象如图所示。

根据图中所给数据，得到“水果电池”的电动势和内阻分别为E=____V，r=___Ω。

7．在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图如图

（1）和测得的数据如下：

1

2

3

4

5

6

1.42

1.36

1.08

1.21

1.14

1.07

0.04

0.08

0.12

0.16

0.20

0.24

（1）实验误差分系统误差和偶然误差两种。

该实验的系统误差主要是由________________________引起的。

用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差。

（2）在图

（2）给出的U－I坐标系中用给出的数据画出U－I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。

（3）求得电动势E=____V，内阻r=___Ω．（均保留2位有效数字）。

8．为了测一节干电池的电动势和内阻，现准备了下列器材：

①待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）

②电流表G（满偏电流3.0mA内阻10Ω）

③安培表A（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）

④滑动电阻器R1（0～20Ω，10A）

⑤滑动电阻器R2（0～100Ω，1A）

⑥定值电阻R3=990Ω

⑦开关和导线若干

（1）为了能准确进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是。

（2）请画出实验原理图。

（3）如图为某同学根据正确的电路图做出的I1－I2图线（I1为电流表的示数，I2为安培表的示数），由该图线可得被测干电池的电动势E=____V，内阻r=___Ω。

考点落实训练参考答案

1．该题考查仪器使用时的注意事项。

使用欧姆表要注意的地方比较多。

使用前要经过调整（机械调零，选择量程后要电阻调零），使用后要复位（拔出表笔，选择开关应置于“OFF”档或交流高压档），使用过程中换档后要重新调零……。

这些往往都是考查的重点。

该题中不符合操作规则的是：

换到合适的量程后，要重新调整调零旋钮；

使用后不能把选择开关置于欧姆档。

2．1.20×

103Ω×

10

3．直流电流，串，红，黑

4．A

5．

（1）③、⑤

（2）3V；

2Ω

6．

（1）10.55

（2）①如图

②应选0～10Ω的，因为滑动变阻器阻值太大不便调节。

③1.49；

0.50

7．

（1）电压表的分流；

偶然

（2）描点如图；

3

（3）1.51.8

8．

（1）④

（2）电路图如图所示。

（3）1.47；

0.74