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2025 高考物理一轮复习能力提升专题复习(16)电学实验(2)
(一)多用电表的结构及使用
【例题1】1.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;
、
、
、
和
是固定电阻,
是可变电阻;表头G 的满偏电流为
,内阻为
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
挡和
挡,欧姆“
”挡。
(1)图(a)中的A 端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于
的使用,下列说法正确的是 。
A.在使用多用电表之前,调整
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
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
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
,
。
(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“3”相连的,则读数为
。
2.某实验小组欲制作一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表,使用的实验
器材如下:A.电流表G(满偏电流
,内阻
);
B.定值电阻
; C.定值电阻
;
D.滑动变阻器
(最大阻值为1000Ω);E.电源(电动势为9V);
F.单刀双挪开关S;G.红、黑表笔及导线若干。
其内部结构如图所示,回答下列问题:
(1)图中A 接 (填“红”或“黑”)表笔;
(2)将单刀双掷开关S 与1 接通时,欧姆表的挡位为 (填“×1”
或“×10”);(3)现用该欧姆表测量一未知电阻
,选用“×10”挡位并欧姆调零后,将电阻
接在A、
B 之间,发现电流表几乎满偏,断开电路并将“×10”挡位换成“×1”挡位,再次欧姆调零时,滑动变阻器
的滑片 (填“向上”或“向下”)移动,使电流表满偏,再次将电阻
接在A、B 之间,稳定
后电流表⑥的指针对准刻度盘上的0.6mA 处,则未知电阻
= Ω。
【例题2】3.小明同学自制了一个四挡位(“×1”“×10”“×100”和
“×1k”)的欧姆表,其原理图如图所示,R 为欧姆调零电阻,R1、R2、
R3、R4为定值电阻,电流计G 的内阻为Rg。用此欧姆表测量一待测电阻
的阻值,回答下列问题:(1)短接m、n,将选择开关S 与3 接通,电流
计G 示数为I3;保持电阻R 滑片位置不变,将选择开关S 与2 接通,电流
计G 示数变为I2,则I3 I2(选填“大于”或“小于”);
(2)将选择开关S 与3 接通,此时欧姆表的挡位为 (选填
“×1”“×10”“×100”和“×1k”);
(3)从“×1k”挡位换成“×100”挡位后,进行欧姆调零时,调零电阻R
的滑片应该 滑动(填“向上”或“向下”);
(4)选择“×100”挡位并欧姆调零后,在红、黑表笔间接入阻值为1kΩ
的定值电阻R5,稳定后电流计G 的指针偏转到满偏刻度的一半;取走R5,在红、黑表笔间接入待测电阻
1
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Rx,稳定后电流计G 的指针偏转
到满偏刻度的
,则Rx=
Ω。
【例题3】4.如图甲为某同学组
装的双量程欧姆表电路图,欧姆表
的低倍率量程为“×10”,高倍率
量程为“×100”,使用过程中只需
控制开关K 的打开或闭合,结合
可调电阻R 的调整,就能实现双
倍率量程。所用器材如下:
A.干电池(电动势 E=1.5 V,内
阻r=1.5 Ω)B.电流表G(满偏电
流Ig=1 mA,内阻Rg=7.5Ω)
C.定值电阻R0=15ΩD.可调电阻RE.开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干。欧姆表正确组装完成之
后,这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度,欧姆表刻度线正中央的值为“15”。(1)欧姆表的
表笔分为红黑两种颜色,电路图甲中的表笔 应该是红表笔(填“1”或“2”)
(2)请根据电路图判断,电路中开关K (填“打开”或“闭合”)时对应欧姆表的低倍率。
(3)使用“×100”挡位时,两表笔短接电流表表针满偏时,可调电阻R 的值为 Ω;使用“×10”挡位
时,两表笔短接电流表表针满偏时,可调电阻R 的值为 Ω;
(4)使用“×10”挡位时,测量某电阻,指针在欧姆表刻度盘上“5”时对应电流表G 上通过的电流为
mA。
(5)欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能进行欧姆调零。若用此表测量电
阻Rx的值,则测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【例题4】5.某一物理兴趣小组利用手头的实验器材设计了如图所示的欧
姆表电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率.
可用器材如下:
A.干电池(电动势E=1.5V,内阻不计)B.电流表G(满偏电流Ig=
1mA,内阻Rg=90Ω)C.定值电阻R0(阻值为5.0Ω)D.滑动变阻器R1
(最大阻值为150Ω)E.定值电阻Ra F.定值电阻Rb
G.开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干
(1)该兴趣小组按照如图所示电路图连接好实验电路.当开关S 合向
(填“a”或“b”),欧姆表的倍率是“×10”倍率;
(2)已知欧姆表为“×1”倍率时的中值电阻为15Ω,则定值电阻Ra= Ω,Rb= Ω;
(3)将开关S 合向b,第一步:调节滑动变阻器R1,当R1= Ω 时,将红、黑表笔短接,电流表电
流达到满偏电流.第二步:在红、黑表笔间接入待测电阻Rx,发现电流表指针指向
的位置,则待测电
阻Rx= Ω.
6.某物理兴趣小组设计的电路如图所示(多用电表欧姆挡),所用
器材如下:
A.干电池:电动势
,内阻
电流表G 满偏电
流
,内阻
定值电阻
电阻箱
和
,最大阻值为
开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干。
(1)该实验小组正确连接好电路,当开关断开时,将红、黑笔短
接,调节电阻箱
,使电流表达到满偏。再用红、黑
表笔接一定值电阻的两端,电流表的示数
,则定值电阻的
测量值为
。结果均保留一位小数
2
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(2)闭合开关S,要使“欧姆表”中的倍率为(1)中的
,则当电流表的示数为0.6mA 时,外接电阻
为 ,此时通过电阻箱
的电流为 mA,R3=
(结果均保留一位小数)
7.如图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;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 个挡位分别为直流电压1V 挡和5V 挡。直
流电流1mA 和2.5mA 挡,欧姆×100Ω挡。
(1)测量时,接线柱B 接的是 (填“红”或
“黑”)表笔;若开关B 端是与“1”相连的,则此时多用电表
的挡位为 挡;(填题干中所给5 个挡位中的一
个)
(2)电路中R4与R5的比值 (填“大于”“小
于”或“等于”)
;(3)若电池E 的电动势为1.5V,当把
开关B 端接到位置3,短接A、B 表笔进行欧姆调零后,用该挡测量一个未知
电阻阻值,指针偏转到电流表G 满偏刻度的
处,则该电阻的阻值为
Ω。电池E 使用时间较长,电池的电动势变小、内阻变大;重新调零后,实验
要求若被测电阻阻值等于中值电阻时,测量的相对误差
不能
超过
,则电池电动势降低为 (结果保留两位有效数字)时必
须更换电池;
(4)另一个同学设计了一只简易欧姆表,并将表盘的电流刻度转化为电阻刻
度;其电路如下图所示。关于该欧姆表,下列说法正确的是 。
A.电阻刻度的零位在表盘的左端 B.表盘上的电阻刻度是均匀的
C.测量前,需要红、黑表笔短接调零 D.测量后,应将开关S 断开
【例题5】8.(某实验小组用下列
器材设计欧姆表电路,使欧姆表具有
“
””、“
”两种倍率。现
有一块小量程电流表G(表头),满
偏电流为
,内阻未知,可供
选择的器材有:
A.滑动变阻器
,最大阻值
;B.滑动变阻器
,最大阻值
C.电阻箱R,最大阻值
;
D.电源
,电动势
E.电源
,电动势
;F.开关
和
;双掷开关
;电阻丝及导线若干。
(1)实验小组的同学先采用图(甲)所示电路测量了表头的内阻,操作步骤如下:闭合开关
,调滑动
变阻器
使电流表指针指向满偏:保持滑动变阻器阻值不变,闭合开关
,调电阻箱R,使电流表指针
指向满偏电流的一半:读出电阻箱的阻值R,记为电流表的内阻。为提高测量精确度,
选用 ,
电源选用 (填写器材前字母代号)。
(2)选择合适器材,按图(乙)连接好的欧姆表电路,就改装成了具有两种倍率(如“
”、“
”)的欧姆表。当开关
拨到b 时,欧姆表的倍率是 (选填“
”、“
”),若
,
则
。
(3)若欧姆表的刻度值是按电动势为
刻度的,当电池的电动势下降到
时,欧姆表仍可调零。若
重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为
,则这个待测电阻的真实值为
。
3
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9.某同学用图甲所
示的多用电表测待测
电阻Rx。主要步骤
如下:
(1)将选择开关“K”
旋转到欧姆挡
“×10”的位置,正
确操作后,他将两表
笔与待测电阻Rx相
接,发现指针偏转角
度过大;
(2)为了得到比较准
确的测量结果,应将
选择开关“K”旋转
到欧姆挡 (填“×1”或“×100”)的位置。重新进行 并完成测量,测量时指针如图
乙所示,其读数为 Ω;
(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上
述Rx,其测量结果与原结果相比较 (填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图,请完成下列
问题。(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当选
择开关S 旋到位置5、6 时,电表用来测量 ;当S 旋到位
置 时,电表可测量直流电流,且量程较大。
(2)某同学用此多用表测量某电学元件的电阻,选用“×10”倍率
的欧姆挡测量,发现多用表指针偏转很小,因此需选择
(填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡。若该多用表使用一段时间
后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能欧姆调零,用正确使
用方法再测量同一个电阻,则测得的电阻值将 (填“偏
大”、“偏小”或“不变”)。
(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理,组装
如图乙所示的简易欧姆表。
实验器材如下:A.干电池(电动势E 为3.0V,内阻r 不
计);
B.电流计G(量程300 μA,内阻99Ω);
C.可变电阻器R;D.定值电阻R0=1Ω;
E.导线若干,红黑表笔各一只。
①在乙图,表盘上100 μA 刻度线对应的电阻刻度值是
Ω;②如果将R0与电流计并联,如图丙所示,这相当于欧姆表
换挡,则换挡前、后倍率之比为 。
11.某实验兴趣小组为了研究电表的
改装原理和练习使用多用电表,设计
了如下实验。
(1)某同学用多用电表粗测电阻时
采用“
”倍率,结果多用电表
表盘指针位置如图乙中虚线指针位置
所示,为了测量更加准确,这时应该
采用 (选填“
”或“
”)倍率,换完倍率以后需要重
4
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新进行 (选填“机械调零”或“欧姆调零”),如果此时读数如图乙中实线指针位置所示,则读
数是
。
(2)图甲为某同学随意设计的电流挡,电压挡的两用表电路图。已知电流计G 的量程是
,内阻
是
,电阻
,
,则选择开关接到“1”是 (选填“电流挡”或“电压
挡”),其量程是 ;选择开关接到“2”时,其挡位的量程是 。(3)一个多用电表的电池
用久了,电动势E 由
降成
,内阻r 由
变成
,现用此电表欧姆调零后测量未知电阻,读数
为
,则其真实值为
12.由某微安表G 的刻度盘可加该表头的满偏电流
。现测得该微安表G 内阻
为
。
(1)若将其改装成量程为
的电压表,需要串联一
个
的电阻;
(2)若将其改装为量程
的电流表,需要并联一
个
的电阻;
(3)若将其改装为简易欧姆表,所用电源的电动势为
,内阻为
,可变电阻的阻值为
,之后
由于使用太久,电源发生衰减,电动势降为
,内
阻增为
,但仍能正常调零,测量某电阻时,读数
为
,这个电阻的实际阻值为
。
(4)已知图1 为某多用电表的表盘示意图,若测量一
阻值的为
的定值电阻,选择开关应调到欧姆挡的
位置。A.
挡 B.
挡 C.
挡
多用电表在测量通过小灯泡的电流时,应选择图2 中的 连接方式。
(二)测定电源的电动势和内阻
【例题6】13.在“测量电池的电动势和内
阻”的实验中,备有如下器材:
A.待测电源(电动势约为
,内阻约为
). B.滑动变阻器
C.电阻箱
D.电流表A(量程0.
6A.内阻约
)E.电流计G(量程
,内阻
)F.开关、导线若干 (1)
由于没有电压表,需要把电流计G 改装成量程为
的电压表,则电阻箱接入电路的阻值
。
(2)某同学设计实验原理图如图甲所示,图乙为该实验绘出的
图像(
为电流计G 的示数,
为
电流表A 的示数),图像与纵轴的交点为a,斜率绝对值为k,如果忽略改装后的电压表分流对测量结果
的影响,则被测电池的电动势
V,内阻
,(结果用字母a 或k 表达)。
(3)实际由于改装后的电压表分流作用的影响,电动势的测量值 真实值,内电阻的测量值
真实值(填“大于”、“等于”或“小于”)。
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【例题7】14.某兴趣小组测一电池组的电动势和内阻,电动
势约为
,内阻约为
。现有如下实验器材:
A.电压表V(
,内阻约为
)B.电流表A(
)C.定值电阻(
) D.电阻箱
(
)E.滑动变阻器
(
) F.待测
电池组 G.电键S、导线若干
(1)为完成实验除F、G 外还需要哪些实验器材
。
(2)根据你所选用的实验器材,设计实验电路并在虚线框内
将电路图补充完整(所选器材要标明符号)。( )
(3)按正确的电路图连接好电路进行实验,并多次测量,同时记录各仪器
的
读数,然后做出
图像如图所示,若图像的斜率为k,纵轴截距为b,则
该
电池组的电动势
,内阻
。(用k、b 表示,
题
中已知字母均为基本单位)
(4)实验中电动势和内阻的测量值 电动势和内阻的真实值。
(选填大于、小于、等于)
【例题8】15.为测量某电源的电动势E(约为3V)和内阻r(约为2Ω),
小
聪同学设计了如图甲、乙所示实验电路图,并完成了图甲电路图的实物连接,如图丙所示。已知电流表
的内电阻约为1Ω,电压表的内电阻约为3kΩ,变阻器最大电阻20Ω、额定电流1A,定值电阻
。
请回答下列问题:
(1)闭合开关S 前,应将滑动变阻器的滑片P 移至最 端。(选填“左”或“右”)
(2)闭合开关S 后,移动滑片P 改变滑动变阻器的接入阻值,记录下几组电压
表
示数U 和对应的电流表示数I。
(3)接着在图丙中通过改变1 根导线的一个接线位置,就完成了图乙电路图的
实
物连接,请问改变的是哪根导线 。(填导线编号)
(4)重复步骤(1)(2)。把甲、乙两组实验记录的数据在同一坐标系内描点
作
出
图像,如图丁所示,可知图中标记为I 的图线是采用实验电路
(填“甲”或“乙”)测量得到的。
(5)不管是采用图甲还是图乙实验电路,实验测出的电源内阻均存在系统误
差,从减小系统误差角度考虑,该实验宜选用图 (选填“甲”或“乙”)实验电路。
(6)利用图丁图像提供的信息可以修正该实验的系统误差,则修正后被测电源的内阻
(
、
、
、
、
均已知)。
6
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【例题9】16.某科技活动中想利用如图甲所示电路研究某玩具电池的内阻,同时还打算测出某未知电阻
的阻值。提供的器材如下:
A.待测电源(电动势E 约为6V) B.待测电阻
C.电阻箱R(0~999.9
)
D.电压表V1(量程为0~6V,内阻约为2
)E.电压表V2(量程为0~3V,内阻约为1
)
该同学实验过程如下(所有结果均保留两位有效数字):
①按图甲连接好电路。②合上开关,调节电阻箱的阻值R,读出电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,
并将R、U1和U2的值填在设计好的表格中(表格未画出)。③多次重复实验步骤②。
(1)如果纵坐标表示U1,横坐标表示
,获得图像如图乙所示,则电源内阻为
。
(2)如果纵坐标表示
,横坐标表示R,实验结果的图像如图丙所示,则待测电阻
。
由于电压表均不是理想表,待测电阻的测量值比真实值 (填“大”,“小”或“不变”)。
(3)为消除(2)中的系统误差,实验时可以引入辅助电源E′,如图丁所示,闭合开关S1和S2,调节电
路中的两个滑动变阻器,使灵敏电流计G 的示数为0,读出电压表读数为1.78V,电流表A 读数为
0.22A,则待测电阻的阻值为
。
【例题10】17.利用电流表和电压表测定
一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减
小实验误差。(1)应该选择的实验电路是
图1 中的 (选项“甲”或“乙”);
(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导
线若干,以及器材:A.电压表(0~15V)
B.电压表(0~3V) C.滑动变阻器
(0~20Ω) D.滑动变阻器(0~100Ω)
实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应
选用 ;(选填相应器材前的字母)
(3)某同学根据实验记录的数据,做出如图2 所示的图线,根据图线
可得,内电阻
(结果保留两位有效数字);
(4)这位同学对以上实验进行了误差分析,其中正确的是 。
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
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B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值D.实验测出的内阻大于真实值
(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U 及干电池输出功率P 都会发生变化,则图中
能正确反映
图像关系的是 。A.
B.
C.
D.
【例题11】18.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势
、内阻和电阻
的阻值。实验器
材有待测电源
(内阻为)、待测电阻
、电压表
(量程为
,内阻很大)、电阻箱
、单刀单掷开关
、单刀双掷开关
及导线若干。
(1)先测电阻
的阻值。请将该同学的操作补充完整。
①闭合开关
,将开关
接
,调节电阻箱
的阻值如图乙所示,读出其示数
,对应的电
压表示数
;②保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数
;
③则可测得电阻
(结果保留2 位有效数字)。
(2)该同学继续测电源电动势
和电源内阻r,保持第(1)问中
的阻值不变,闭合开关
,将开关
接
,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数
和对应的电压表示数
,由测得的数据绘出了如图丙所示
的
图线,则电源电动势
,电源内阻
。(结果均保留3 位有效数字)
(3)若电压表影响不可忽略,测量电动势将 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【例题12】19.在测量一节干电池的电动势E 和内阻r 的实验中,小明设计了如图甲所示实验电路。
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(1)根据图甲实验电路,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接 .
(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P 移至a 端.
(3)合上开关S1,S2接图甲中的1 位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流
表示数;S2改接图甲中的2 位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示
数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U 和对应的电流表示数I 的图象,如图丙所示,两直线与纵
轴的截距分别为UA、UB,与横轴的截距分别为IA、IB。
S
①
2接2 位置时,作出的U-I 图线是图丙中的 (选填“A”或“B”)线;②S2接2 位置时,测出
的电池内阻r 存在系统误差,原因是电流表 ,利用图像进行误差的修正后,电池的内阻r=
(用UA、UB、IA、IB中两个量表示)
20.某研究性学习小组
设计的测量电源电动势
和内阻的电路如图
所示,
是辅助电
源,
、
两点间有一
灵敏电流计
。
(1)实验步骤如下:
(i)闭合开关
、
,调节
和
使得灵
敏电流计
的示数为
零,读出电流表和电压
表的示数
和
。可
以判断这时
、
两点的电势
(填“大于”、“小于”或“等于”);
(ii)改变滑动变阻器
、
的阻值,重新使得 ,读出电流表和电压表的示数
和
;
(iii)重复(ii)中的操作,得到了多组
、
,并做出了如图所示的图像;
(2)由图像可以得出电源的电动势
,内阻
(结果均保留2 位小
数);
(3)若不计偶然误差因素的影响,经理论分析可得,
(填“大于”、“小于”或“等
于”)。
21.我校课外研究性学习小组进行了消除系统误差的探究实
验,利用如图所示电路能够精确测量电源E 的电动势和内电阻
r,E'是辅助电源,A、B 两点间有一灵敏电流计G.
(1)补充下列实验步骤:
①闭合开关S1、S2,调节 使灵敏电流计的示数为零,这
时,两点电势φA、φB的关系是φA φB,即A、B 相当于同
一点.读出电流表和电压表的示数和,其中I1就是通过电源E
的电流.
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②改变滑动变阻器R、R'的阻值,使 ,读出 .
(2)写出电源E 的电动势和内电阻的表达式:E= .r= .
22.在测定两节干电池所组成电池组的电
动势和内阻的实验中,实验室提供了下列器
材:
A.待测的干电池组 B.电流表
(内
阻较小)
C.电流表
(内阻较小)
D.滑动变阻器
E.定值电阻(阻值
已知)
F.开关和导线若干
小华同学设计了如图1 所示的电路来完成实
验。实验步骤如下:
(1)闭合开关,改变滑动变阻器滑片P 的位置,记录多组电流表
和
的读数;
(2)利用测出的实验数据绘出的两个电流表读数的变化图线(如图2 的
图像),图线中C 点为滑
动变阻器滑片在最左端时对应的数据点,D 点是滑片向右滑动时的其中一个数据点,则
表示电流表
的示数;(选填“
”或者“
”)
(3)
图像在横轴和纵轴上的截距分别为b 和a,则由图像可得被测电池的电动势
,内阻
;(用图像中的数据和题中的已知条件表示)
(4)用上述方法测出的电池电动势E 和内阻r 与真实值相比 (填选项序号)
A.E 偏大,r 偏大 B.E 偏小,r 偏小C.E 偏大,r 偏小 D.E 偏小,r 偏大
23.某兴趣小组要测量一个
电池组的电动势和内阻,电动
势约为3V,内阻约为10Ω。
现有如下实验器材:
A.电压表V(量程
,内阻约为3kΩ)B.电流表
A(量程
,
约为
10Ω)
C.定值电阻(
)D.
电阻箱
(
)E.滑
动变阻器
(
)
F.待测电池组G.学生电源(有3V、6V、9V 三个输出电压)H.电键S、导线若干
(1)为完成实验,需要将电流表A 改装成较大量程的电流表,该小组设计了测量电流表A 内阻的实验电
路如图1 所示。为尽可能准确测量电流表A 内阻,学生电源选择 V 输出电压;闭合
,断开
,调节
使电流表A 满偏;保持
阻值不变,闭合
,调节
,当电流表A 的示数为满偏电流的
时,
,则电流表A 的内阻
Ω。
(2)将电流表A 与定值电阻
联(填“串”或“并”),改装
后电流表的量程为 mA。
(3)为尽可能地准确测量电池组的电动势和内阻,该小组选择电阻箱
与电
流表等器材完成实验,请将图2 内电路图补充完整(所选器材要标明符号)
。
(4)按正确的电路图连接好电路进行实验,并多次测量,同时记录各仪器的
读数,然后作出
图像如图3 所示,若图像的斜率为k,纵轴截距为b,则
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待测电池组的电动势
,内阻
(用k、b 表示,题中字母均为基本单位下的
值)。
24.某同学要测定电池组两节干电池
组成的电动势和内阻,该同学设计了
如图甲所示的原理图并进行实验。其
中定值电阻
,毫安表量程
为50mA,内阻
。
(1)将电阻箱的值调至
,图甲
中虚线框内电路视为电流表,其量程
为 mA。
(2)实验步骤如下:
①将滑动变阻器R 的滑片移到
选填“A”或“B”端,闭合开关S;
②改变滑片位置,记下电压表的示数U 和毫安表的示数I,多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐
标纸上,作出U-I 图线;
(3)根据图线求得电池组的电动势
V,内阻
。(结果均保留两位有效数字)
25.国产新能源汽车技术日益成熟,某品牌车采用的刀片
电池技术更是大幅度提高了新能源汽车的安全性。已知该
车内整块电池的电动势约380 伏,是由15 块刀片电池串
联而成,其中一块刀片电池由8 块电芯串联而成。现将一
块刀片电池拆解出来,要测量其中一块电芯的电动势E
和内阻r。有如下器材:一块电芯、一个电压表、一个电
阻箱、开关和若干导线,电路图如图甲所示。
(1)为了测量更加精确,图甲中电压表量程应该选
(“5”或“15”)V;
(2)按图甲连接电路,闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R 和电压表的相应读数U,作
图
线如图乙所示,图线的斜率为k,与纵轴截距为a,则一块电芯的电动势E= ,内阻r= ;
(3)若考虑电压表内阻的影响,利用图甲所示电路测得的电动势
和内阻
与真实值
和
相比,
,
(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(三)综合实验题
26.某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验
器材:电池组(电动势约为6.0V,内阻约为1Ω)、灵敏电流计G(满偏电流
,内阻
,定值电阻
(
),定值电阻
(
阻值可求),变阻箱R(阻值范围可调),开
关,导线若干。同学们研究器材,思考讨论后确定了如下的实验方案,请你将该方案补充完整。
(1)若想灵敏电流计G 改装成量程为6V 的电压表,需要 一个定值电阻R2(选填“串联”或“并
联”),该定值电阻的阻值 Ω。
(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,在图中虚线框中设计电路图,请把该电路图补充完整
。
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(3)采集灵敏电流计G 和变阻箱R 的读数,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为k,纵截距为
b,则所测得电池组的内阻r= 。(用题目中所给的字母表示,已知电源中的电流远大于电流计G 中
的电流)
(4)组长还组织大家进步研讨,图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型
号的灯泡并联后再与
的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势E=6.0V,内
阻(
),如图丁,则每只灯泡消耗的实际功率为 (保留2 位有效数字)。
27.(1)某同学用一毫安表表头(量程100mA,内阻29Ω)改装成量
程
分别为0.6A、3A 的电流表A1和A2,如图1 所示,则
Ω,
Ω(结果保留三位有效数字)。
(2)用改装好的电流表A1或A2与以下器材测量某一电池的电动势和
内
阻(电动势约5V,内阻约1Ω)。
A.电压表(量程6V,内阻约500Ω)
B.滑动变阻器R3,最大阻值20Ω
C.滑动变阻器R4,最大阻值200Ω
D.开关,导线若干
则电流表的量程选 (选填“A1”或“A2”),滑动
变阻器选 (选填“B”或“C”),电路原理图如
下面的图2 和图3 可供选择,应选 (选填“图2”
或“图3”),用该电路图测的结果与真实值比较:电
动势 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”),
内阻 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(3)已经测得该电池的电动势为5V、内阻为
1Ω,图4 为某一小灯泡的
图线,现将两个这
样的小灯泡并联后再与一个4Ω 的定值电阻R 串
联,接在该电源的两端,如图5 所示,则两个灯泡
的总功率为 W(结果保留两位有效数值)。
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28.(1)为了能较准确的测量同一电池
的电动势及其内阻,某同学利用电阻均未
知的电流表A 和电压表V 设计了图1 所
示的实验电路对电池组进行测量,记录了
单刀双掷开关
分别接1、2 对应电压表
的示数U 和电流表的示数I。根据实验记
录的数据绘制如图2 中所示的A、B 两条
图线,可以判断图线A 是利用单刀
双掷开关
接 (选填“1”或
“2”)中的实验数据描出的。分析A、B
两条图线可知,此电池组的电动势为
,内阻
(用图中
、
、
、
表示)。
(2)若经过(1)中测
量得到电池的电动势为
,该同学用这节
干电池给一个欧姆表供
电。若欧姆表内部结构
如图3 所示,已知灵敏
电流计G(满偏电流
,内阻
),
表盘刻度如图4 所示,
C、D 为两表笔插孔,
应将 (选填
“红”或“黑”表笔插
入C 孔中。若用该欧姆表来测量一个阻值约为200 欧姆的电阻则会出现指针偏角 (选填“过大”
或“过小”),若想测量时指针位于图示位置,则需要在图中与G 表 (选填“串联”或“并
联”)一个阻值为
的电阻。改装后,根据图中显示可知电阻阻值为
。
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