版高考物理一轮复习 精选题辑 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.docx

版高考物理一轮复习 精选题辑 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.docx

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版高考物理一轮复习精选题辑课练25实验测定电源的电动势和内电阻练习使用多用电表

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

1．关于多用电表的使用：

（1）下列说法正确的是（　　）

A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的

B．用多用电表测电压、电流时，红表笔的电势都高于黑表笔的电势

C．用多用电表测电阻时，红表笔的电势高于黑表笔的电势

D．用多用电表测电压、电流和电阻时，电流都是从红表笔流入的

E．用多用电表测电压、电流和电阻时，都用到了表内的电源

F．测电阻时，必须把与被测电阻相接的电源分离

G．测电阻时，两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，因此，应当用两手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起

（2）用多用电表进行了几次测量，指针的位置如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，相应读数是多少？

请填在表格中．

欧姆挡×10

________Ω

直流电流50mA挡

________mA

直流电压5V挡

________V

（3）下列操作为某同学用多用电表测一个电阻（阻值约为200Ω）的操作步骤．下面为已打乱的该同学测量时的操作步骤，请按正常操作排序：

________.

A．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度

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

C．调节定位螺丝，使电表指针指在左端零刻线上

D．旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡×10

E．旋转选择开关使其尖端对准OFF挡或交流最大挡，并拔出两表笔

（4）

用多用电表探测图甲所示黑箱发现：

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乙中的________．

答案：

（1）ABDF　

（2）

欧姆挡×10

220Ω

直流电流50mA挡

19.6mA

直流电压5V挡

1.96V

（3）CDABE　（4）B

解析：

（1）多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的，A正确；用多用电表测电压、电流时，红表笔的电势都高于黑表笔的电势，B正确；用多用电表测电阻时，红表笔接内部电源的负极，所以其电势低于黑表笔的电势，C错误；用多用电表测电压、电流和电阻时，电流都是从红表笔流入的，D正确；用多用电表测电阻时，用到了表内的电源，测电压、电流时没有用到，E错误；测电阻时，必须把与被测电阻相接的电源分离，F正确；测电阻时，两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，但是千万不要用两手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起，因为这样相当于将人体电阻并联入电路中，会使得所测电阻偏小，G错误．故选ABDF.（3）用多用电表测一个电阻（阻值约为200Ω）的操作步骤：

①机械调零；②选挡位；③欧姆调零；④测量；⑤整理．所以正确的顺序为：

CDABE.（4）用多用电表探测黑箱发现：

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，说明E、F间没有电源，即电源接在下方；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，说明E、F间有二极管，且E点接二极管的正极，那么只有B选项正确．

2．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4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω.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：

A．量程为0～3V的电压表V

B．量程为0～0.6A的电流表A1

C．量程为0～3A的电流表A2

D．阻值为4.0Ω的定值电阻R1

E．阻值为100Ω的定值电阻R2

F．最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3

G．最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4

（1）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“D”或“E”）；电流表应该选择________（填“B”或“C”）；滑动变阻器应该选择________（填“F”或“G”）．

②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示U－I图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U＝－5.6I＋4.4.

则电源甲的电动势E＝________V，内阻r＝________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________．

A．电压表的分流作用

B．电压表的分压作用

C．电流表的分压作用

D．电流表的分流作用

E．定值电阻的分压作用

（2）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“D”或“E”）．

②实验中，首先将K1断开，K2闭合，电压表示数为1.48V．然后将K1、K2均闭合，电压表示数为1.23V，则电源乙电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（小数点后保留两位小数）

答案：

（1）①D　B　F　②4.4　1.6　③A

（2）①D　②1.48　0.81

解析：

（1）①测电动势约4.5V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

A，如果用量程为3A的电流表，则读数误差太大，因此，电流表应选B；测电动势约4.5V电源电动势与内阻时，电路最小电阻为R＝

＝

Ω＝7.5Ω，考虑电源内阻、滑动变阻器电阻，定值电阻应选D；为方便实验操作，滑动变阻器应选F.②由表达式U＝－5.6I＋4.4及U＝E－I（r＋R1）可知，电源电动势为E＝4.4V，内阻为r＝5.6Ω－4Ω＝1.6Ω.③由电路图可知，电压表的分流作用会造成实验误差，故选A.

（2）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D.②由电路图可知，K1断开，K2闭合，电压表示数为电源电动势，电压表示数为1.48V，即电源乙电动势为E＝1.48V；K1、K2均闭合，电压表示数为1.23V，电压表测路端电压，此时电路电流为I＝

＝

A＝0.3075A，电源内阻为r＝

≈0.81Ω.

3．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E和内阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为999.9Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程Ig＝0.6A，内阻rg＝0.1Ω）和若干导线．

（1）请根据测定电动势E和内阻r的要求，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来．

（2）接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并做记录．当电阻箱的阻值R＝2.6Ω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I的倒数

，再制作R－

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．

（3）在图丙上把描绘出的坐标点连成图线．

（4）根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

答案：

（1）如图甲所示　

（2）如图乙所示　（3）如图乙所示　（4）1.5（1.46～1.54均可）　0.3（0.25～0.35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E＝I（R＋r），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．

（2）当R＝2.6Ω时，由题图乙可知I＝0.5A，

＝2A－1，描点（2,2.6），见图乙．（3）R－

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．（4）由闭合电路的欧姆定律得E＝I（R＋r＋rg），则R＝

－（r＋rg），故图线的斜率k表示电池电动势E的大小，纵轴截距的绝对值表示电阻（r＋rg）．由图乙可知E＝k＝

V≈1.5V（1.46～1.54V范围内均正确），r≈0.3Ω（0.25～0.35Ω均正确）．

4．在测定一节干电池的电动势和内阻（电动势约1.5V，内阻小于2.0Ω）的实验中，备有下列参数准确可靠的器材：

电流表A1（量程0～3mA，内阻r1＝5.0Ω）；

电流表A2（量程0～0.6A，内阻r2＝0.5Ω）；

滑动变阻器R1（0～10Ω，2.0A）；

滑动变阻器R2（0～100Ω，1.0A）；

定值电阻R3（995Ω）；

定值电阻R4（9.5Ω）；

开关和导线若干．

（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的实验电路，图中x表为电流表________，y表为电流表________，定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．（均填写器材的字母代号）

（2）图乙为该同学根据实验电路，利用测出的数据绘出的I1与（I1＋I2）的关系图线，I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数．则由图线可求被测干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（结果保留三位有效数字）

（3）在电路连接良好的情况下，该实验方案________（填“有”或“没有”）系统误差．

答案：

（1）A2　A1　R3　R1

（2）1.47（1.46～1.48均可）　1.18（1.14～1.21均可）

（3）没有

解析：

（1）A1与定值电阻R3串联改装成一个电压表，为了便于调节，滑动变阻器选用R1.

（2）根据闭合电路欧姆定律有E＝（r1＋R3）I1＋（I1＋I2）r，变形为I1＝－

（I1＋I2）＋

，与I1－（I1＋I2）图象一一对应，可分别求得E、r.（3）该方案把两个电流表的内阻情况都考虑进去了，没有系统误差．

5.

甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：

待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为0～1.5V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．

（1）先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：

A．闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1；

B．保持电阻箱示数不变，________，读出电压表的示数U2；

C．则电阻R1的表达式为R1＝________.

（2）

甲同学已经测得电阻R1＝4.80Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：

闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图所示的

－

图线，则电源电动势E＝________V，电阻R2＝________Ω.（保留三位有效数字）

（3）利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：

闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出相应的

－

图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围________（填“较大”、“较小”或“相同”），所以________同学的做法更恰当些．

答案：

（1）将S2切换到b　

r

（2）1.43　1.21　（3）较小　甲

解析：

（1）先测出电阻箱R两端的电压U1，再测出电阻箱与R1的总电压U2，两次的电压之比就等于电阻r与r＋R1之比，因此开关S2先切换到a，之后再切换到b，这时

＝

，因此R1＝

r.

（2）根据闭合电路欧姆定律有U＝

，整理可得

＝

·

＋

，图象的截距0.7V－1＝

，可得E＝1.43V，而图象的斜率

A－1＝

，而R1＝4.80Ω，E＝1.43V，可得R2＝1.21Ω.（3）乙同学测量时，由于电压表测量的是R与R1的总电压，因此电阻箱调节范围较小，也就是电压表示数变化范围较小，所以甲同学的做法更合理．

6．现用以下器材测量电池的电动势和内阻．

A．被测电池（电动势在10～15V之间）

B．电阻箱（0～20Ω）

C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）

D．定值电阻R0（阻值5Ω）

E．电流表A1（量程0～0.6A）

F．电流表A2（量程0～3A）

G．开关

H．导线若干

实验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据作出了通过电池的电流I的倒数

和外电路电阻R（R0除外）的关系图线，即

－R图线，如图所示．则：

（1）实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择________；

（2）在虚线框内画出实验原理图；

（3）根据图线求出电池的电动势为________V，内阻为________Ω；

（4）说出实验中产生误差的原因（说出两条即可）：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

答案：

（1）电阻箱　

（2）如图所示　（3）12　1

（4）①电流表A2的内阻分压产生的系统误差；②电流表读数时产生的偶然误差；③作

－R图线时产生的偶然误差等

解析：

（1）实验中需要读出电阻的阻值，故应选择电阻箱．（3）由欧姆定律可知

E＝I（R＋R0＋r），变形可得

＝

·R＋

，由图可知

＝

V－1，即

E＝12V；

＝0.5A－1，解得r＝1Ω.（4）实验中产生误差的原因：

电流表A2的内阻分压产生的系统误差；电流表读数时产生的偶然误差；作

－R图线时产生的偶然误差．

7.

如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6mA，内阻为几十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关．已知RT在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω.现要求在降温过程中测量在20～95℃之间的多个温度下RT的阻值．

（1）在图中连线，完成实验电路原理图．

（2）完成下列实验步骤：

a．依照实验电路原理图连线；

b．调节M内的温度，使得RT的温度为95℃；

c．将电阻箱调到适当的初值，以保证电路安全；

d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________________________________________________________________________；

e．将M内的温度降为T1（20℃

f．温度为T1时热敏电阻的阻值RT1＝________；

g．逐步降低M内的温度，直至20℃为止，在温度T2、T3、T4、…情况下重复步骤e、f.

答案：

（1）如图所示　

（2）d.电阻箱的阻值R0　e．仍为I0　电阻箱的阻值R1　f．R0－R1＋150Ω

解析：

（1）该实验中没有电压表，可以应用等效替代法测热敏电阻阻值，M内温度改变时，通过改变电阻箱接入电路的电阻，保持电路电流不变，则电路总电阻不变，因此应把电源、电流表、热敏电阻、电阻箱、开关串联接入电路．

（2）本实验的原理是干路电流相等时，电路的总电阻相等，即95℃和T1时电路的总电阻相等，有150Ω＋R0＝RT1＋R1，即RT1＝R0－R1＋150Ω.

8.

如图所示的电路，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发现小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：

电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点．

（1）在开关闭合时，为了检测小灯泡以及3根导线，将多用电表接在连接点1、2处，在连接点1、2与电源接好的情况下，应当选用多用电表的________挡，在连接点1、2同时与电源断开的情况下，应当选用多用电表的________挡．

（2）在开关闭合的情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明________可能有故障．

（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测小灯泡是否有故障的具体步骤．

①旋转选择旋钮，使其指到欧姆挡．

②________________________________________________________________________.

③________________________________________________________________________.

答案：

（1）直流电压　欧姆　

（2）连接点5、6或开关

（3）②将多用电表红、黑表笔短接，进行欧姆挡调零

③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，说明小灯泡有故障

解析：

（1）在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的直流电压挡，若选电流挡易造成表头烧坏、电源短路，若选欧姆挡则有可能造成多用电表短路、指针倒转．在连接点1、2同时断开的情况下，应选用欧姆挡，直接测量某段电路的电阻即可．

（2）电压表示数接近电动势，只有一种可能，即电压表与小灯泡串联接入电路，电压表内阻极大，分得大部分电压，说明连接点5、6或开关断路．（3）②将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，说明小灯泡有故障．

9．如图所示是多用电表表头的示意图．在正确操作的情况下：

（1）若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．

（2）若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．

（3）若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．

（4）若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很大（指针偏向表盘右端），那么接下来的正确操作步骤应该依次为：

________，________，将红黑表笔分别接被测电阻两端，读出指针所指刻度，再乘以倍率得出测量值．

（5）无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应该从________色表笔经________（填“正”或“负”）插孔流入电表．

答案：

（1）直流电压　1.25V　

（2）直流电流　50mA　（3）电阻　1500Ω　（4）改用“×10”挡　重新进行欧姆调零　（5）红　正

解析：

（1）灰箭头对应直流电压2.5V挡，应从第二行刻度上读数，指针恰好指在中央刻度处，读数为1.25V．

（2）白箭头对应直流电流100mA挡，应从第二行刻度上读数，读数为50mA.（3）黑箭头对应电阻×100挡，应从最上面一行刻度上读数，读数为15，则测量值为1500Ω.（4）指针偏转角很大，电阻读数很小，说明倍率偏大，应选更小的“×10”倍率，换挡后要重新将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．（5）多用电表进行各种测量时，电流都从红色表笔经正插孔流入．

10．在练习使用多用电表的实验中

（1）某同学连接的电路如图所示．

①若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，则此时测得的是通过________的电流；

②若断开电路中的电键，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡，则此时测得的是________的电阻；

③若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，则此时测得的是________两端的电压．

（2）在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若________．

A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量

C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25Ω

D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大

答案：

（1）①R1　②R1和R2串联　③R2　

（2）D

解析：

（1）①当多用电表选择开关尖端对准直流电流档时，多用电表与R1串联，此时多用电表测得的是通过R1的电流．②切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2串联的电阻．③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合电键，且滑动变阻器的滑片移至最左端时，多用电表示数等于电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压．

（2）双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，应偏小，A错误；测量时指针若向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，B错误；选择开关对应“×10”倍率，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250Ω，C错误；电池使用时间太久，电动势减小，内阻增大，虽然完成调零，但中值电阻偏小，测量时读数将比真实值偏大，D正确．

刷题加餐练

1．（2017·新课标全国卷Ⅲ）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头

的满偏电流为250μA，内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：

直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．

（1）图（a）中的A端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接．

（2）关于R6的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）．

A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

（3）根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.

（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________．（结果均保留3位有效数字）

答案：

（1）黑　

（2）B　（3）160　880　（4）1.47mA　1.10×103Ω　2.95V

解析：

本题考查电表的改装与应用

（1）为了确保电表“红”进“黑”出，A端应与“黑”色表笔相连接．

（2）R6应是欧姆挡的欧姆调零电阻，故B项正确．

（3）当换挡开关接2时，为直流电流1mA挡，满足IgRg＝（I－Ig）（R1＋R2），得R1＋R2＝160Ω.

当换挡开关接4时，为直流电压1V挡；则满足U＝I（R并＋R4），R并＝120Ω，得R4＝880Ω.

（4）若B端与“1”相连，则为直流电流2.5mA挡，由1/5估读法可得读数为1.47mA.若B端与“3”相连，则为欧姆×100Ω挡，可得读数为1.10×103Ω.若B端与“5”相连，则为直流电压5V挡，可得读数为2.95V.

2．（2016·北京卷）某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（　　）

A．一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器

B．一个电压表和多个定值电阻

C．一个电流表和一个电阻箱

D．两个电流表和一个滑动变阻