资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第44讲　电学实验(二)
实验9：练习使用多用电表
一、实验原理
1.多用电表可以用来测电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程.
2.测电阻时依据闭合电路欧姆定律，测电流、电压时依据串、并联电路的特点.
二、实验装置图(如图)
三、多用电表的使用
1.多用电表测电流的方法及读数
(1)选择直流电流挡合适的量程.
(2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联在电路中.应使电流从红表笔流入电表.
(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度.
2.多用电表测电压的方法及读数
(1)选择直流电压挡合适的量程.
(2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高.
(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度.
3.多用电表欧姆挡刻度的特点：欧姆表的“0”刻度线在刻度盘的最右端，刻度盘的最左端为“∞”刻度线，且刻度不均匀.
4.欧姆挡调零旋钮的使用：将选择开关旋转到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极.选好量程后，先欧姆调零，然后测量.换用不同量程必须重新欧姆调零.测量完毕，应把选择开关旋转到“OFF”挡或交流电压最高挡.
5.欧姆挡倍率选择及电阻测量：利用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或过小，误差都比较大.
(1)合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度线附近，一般应在R中～4R中的范围内.
(2)选挡时若无法估计待测电阻的大小，则应将选择开关旋到“×100”挡，欧姆调零后，将红、黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角太小，则逐渐增大量程，直到指针指到中值电阻附近为止.
6.测量二极管的正、反向电阻：二极管是一种半导体元件，如图2所示，它的特点是电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出时电阻很大.
四、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.
2.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为2、0.2、0.02、5、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可.
五、注意事项
1.使用多用电表前，先调节指针定位螺丝，使指针指在零刻度线.
2.两表笔使用时，总是红入黑出.
3.测电阻时，每换一次挡位都要进行欧姆调零.
4.测量完成后要把表笔拔出，选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.
电流表的量程为，内阻为。把它改装成如图所示的一个多用电表，其中电流挡有两个量程，分别为和。完成下列问题：
(1)开关S接位置 （选填“1”或““2”）时是0~20mA挡，图中电阻 。
(2)开关S接位置3时是欧姆挡，电源的电动势为，内阻为。将A、B表笔短接，调节滑动变阻器完成欧姆调零，接入电路的阻值应为 。
一名同学准备测量一个未知电阻的阻值。
(1)他先用欧姆表粗测该电阻，选用了倍率为“”挡进行测量，欧姆表盘如图甲所示，该电阻约为 。
(2)他又找了以下器材准备精确测量该电阻，并设计了如图乙所示电路
a．电源∶电动势约为，内阻可忽略不计；
b．电流表A1∶量程为0~10mA，内阻不计；
c．电流表A2∶量程为0~50mA，内阻不计；
d．定值电阻R1∶阻值为20Ω；
e．定值电阻R2∶阻值为200Ω；
f．滑动变阻器R3∶最大阻值为20Ω；
g．滑动变阻器R4∶最大阻值为2000Ω；
h．单刀单掷开关S，导线若干。
为了能够精确测量，并方便操作，滑动变阻器R应选 ，定值电阻R0应选择 （填器材前的字母）。
(3)实验时改变滑动变阻器阻值，读出电流表A1、A2的多组示数分别为I1、I2，并绘制了I1－I2图像如图丙所示，经计算得出该图像的斜率为k，则该电阻大小为Rx= （请用R1和k表示）。
实验10：测定电池的电动势和内阻
一、实验原理
在闭合电路中，改变R的阻值，测出两组U、I的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，联立可解出E、r的值.
二、实验电路图及实物图
如图甲、乙所示，
　　
三、实验步骤
1.根据实验电路图连接电路，将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处.
2.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，并记录一组U、I数据.
3.用同样方法测量并记录多组数据.
4.断开开关，整理好器材.
5.根据测得的数据利用方程求出几组E、r值，最后算出它们的平均值.或者根据测得的数据利用U－I图象求得E、r值.
四、数据处理
1.设计实验数据记录表
多次改变滑片的位置，读出对应的多组数据，并一一填入表中.
实验序号 1 2 3 4 5 6
I/A
U/V
2.测量并记录多组U、I的数据：闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，读出电压表示数U和电流表示数I，并填入事先绘制好的表格(如上表).
3.用U－I图象处理实验数据：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建系、描点、连线，如图10所示，纵轴截距为电动势E，直线斜率k的绝对值为内阻r.
五、注意事项
1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应大些(选用已使用过一段时间的干电池).
2.要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值.
3.画U－I图线时，由于读数存在偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去.这样可以减小偶然误差，从而提高精确度.
4.由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U－I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始).这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻.
某物理兴趣小组要测量一干电池的电动势和内阻，要求尽可能减小实验误差。实验室提供器材如下：
待测干电池
电流表A1：量程，内阻约为
电流表A2：量程，内阻为
滑动变阻器：阻值范围为
电阻箱：阻值范围为
开关S、导线若干
(1)该小组利用给定的器材设计了以下三种测量电路图，其中较为合理的电路图为图 （选填“甲”“乙”或“丙”）
(2)该小组根据选用第（1）问中较合理的电路图，并将电阻箱的阻值调为，进行正确的实验操作。电流表的示数用表示，电流表的示数用表示，作出图像如图丁所示，根据图像可知，该电源的电动势 V，内阻 。（结果均保留小数点后两位）
(3)若实验操作及数据处理均无误，则电源内阻的测量值 真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）
在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用内接法还是外接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。
(1)实验操作步骤如下：
①按图示电路进行连接，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为 （填“最大”或“最小”）；
②闭合开关，把与2连接，调节电阻箱的阻值，记录对应的电压表示数U和电流表示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，作图线，如图乙所示。则待测电源的电动势 V，内阻 Ω（结果保留两位小数）。
(2)上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于 （填“电流表分压”或“电压表分流”）；
(3)为了消除上述实验操作中的系统误差，进行了如下的操作：图甲单刀双掷开关分别接1、2时，分别记录多组对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据，绘制图线如图丙中所示的A、B两条图线，分析A、B两条图线，可求得电源内阻的真实值 （选用图中表示）。
某同学用如图甲所示的电路来测量某新型电池的电动势、内阻和电流表的内阻。已知新型电池的电动势约为、内阻约为，电流表的量程为、内阻约为。连接好器材后，该同学进行了下列操作：
(1)断开和，先将电阻箱的阻值调到 （填“最大阻值”或“零”），闭合，调节电阻箱的阻值，使电流表的指针指在满偏刻度，再将闭合，调节电阻箱的阻值为时，电流表的指针指在满偏刻度的四分之三处，则此电流表的内阻 （用表示）。
(2)保持和闭合，电阻箱的阻值不变，调节电阻箱的阻值，记录下电阻箱的阻值及对应的电流表的示数，得到多组、数据，绘制图像如图乙所示。若测得，则该新型电池的电动势为 ，内阻为 。（结果均保留两位有效数字）
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2Ω。现有如下实验器材:
A．电压表V（量程0～15V，内阻约为3kΩ）
B．电流表A（量程0～3mA，约为10Ω）
C．定值电阻（Ω）
D．电阻箱Ω）
E.滑动变阻器Ω）
F.待测电池组
G.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，电源电压为9V。闭合S1，断开S2，调节R2使电流表A满偏；保持R2阻值不变，闭合S2，调节R1，当电流表A的示数为满偏电流的一半时，R1=8Ω，则电流表A的内阻Rg= Ω。将电流表A与定值电阻R0 （选填“串”或“并”）联，改装后电流表的量程为 mA。
(2)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R1与上述改装的电流表完成实验，请将图2内电路图补充完整（所选器材要标明符号）。
(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，然后作出图像如图3所示。若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则待测电池组的电动势E= ，内阻r= 。（用k、b表示，题中字母均为基本单位下的值）
小明同学想测量某电池的电动势和内电阻，身边的其他器材仅“一个多用电表、一个滑动变阻器R1、一个定值电阻R2、两只电压表、一个电键S、导线若干”。小明利用上述器材设计了实验原理图（如题1图所示），并进行实验：
(1)为测定值电阻R2的阻值，小明先把多用电表置于电阻挡，并选择“×10”挡，下列操作正确的是（　　）
A．测电阻时必须要将电键S闭合
B．选择好挡位后必须要先欧姆调零
C．测电阻时必须红表笔接b端，黑表笔接c端
(2)测量时发现指针偏转角度过大，小明必须换 挡（选填“×1”或“×100”），换挡后经正确操作后测R2的阻值如题2图所示，则R2测量值为 Ω；
(3)接着接通电路后，记录下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；改变滑动变阻器滑片位置重复上述步骤记录六组数据；然后以U2为横轴，U1为纵轴，描点并连线，画出“U1—U2”关系图（如题3图所示），则由“U1—U2”图像可得电池的电动势为 V和内电阻为 Ω（结果均保留3位有效数字）
(4)考虑电压表内阻的影响因素，测出的电池的内电阻与真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。
(1)先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是 Ω； （选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。
(2)如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的 表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a端、b端时测得了两组数据，在坐标系中描点、连线作图，如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的 图线（选填①或②），已知电流表的内阻，由图线可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω，= Ω（以上结果均保留3位有效数字）。
如图甲，某兴趣小组搭建了有“×1”、“×10”、“×100”三挡位的“欧姆表”电路．其中电池的电动势E=1.5V，内阻可忽略不计；表头量程I0=1mA、内阻R0=450Ω，R1、R2为电阻箱，R为滑动变阻器，S为单刀多掷开关．
（1）电路中表笔Ⅰ应为 （选填“红”或“黑”）表笔．
（2）设定B对应“×10”挡位，A对应“×1”挡位．
（3）该小组利用此“欧姆表”尝试测定一未知电阻Rx的阻值，进行了如下操作：
步骤①先将S拨到B，两表笔短接调零，即：调节R使表头指针指在 mA刻度处；
步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，想增大指针偏角，应将开关S拨至 （选填“A”或“C”）；
步骤③将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，可知Rx阻值为 Ω．
（4）若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为1.5V，则电阻测量值相对真实值 （选填“偏大”、“等大”或“偏小”）．其理由为 ．
热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某学习小组利用热敏电阻，设计制作自动报警装置，方案如下：
(1)使用多用电表研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律
①用多用电表测的阻值，选择开关应置于 。（填“A区”、“B区”、“C区”或“D区”）
②不同温度下选择合适的挡位，读出热敏电阻的阻值。某次读数时，发现多用电表的指针偏转角度较大，为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值，需要将选择开关换到 挡（填“更高”或“更低”）。
③描绘出热敏电阻的阻值随温度变化的规律如图乙所示。
(2)使用上述热敏电阻作为传感器制作的自动报警装置线路图如图所示
①为了降低装置的报警温度，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）移动；
②设定装置的报警温度为100℃，报警时流过热敏电阻的电流为10mA，已知直流电源电动势（内阻不计），忽略电磁铁线圈电阻，则滑动变阻器应接入电路的阻值为 Ω。
某同学在“练习使用多用电表”的实验中，正确测量了一个阻值大约是20Ω的电阻，如图1所示。
(1)该同学继续测量一个阻值大约是的电阻，用红、黑表笔接触这个电阻的两端之前，应进行哪些操作，请选出必要的操作并写出正确的顺序_____（选填选项前的字母）。
A．将红表笔和黑表笔短接
B．把选择开关旋转到“”位置
C．把选择开关旋转到“”位置
D．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(2)在（1）中调节选择开关换挡后，将红、黑表笔短接，发现此时表头的指针指向图1中欧姆零点的右侧。为了解释该现象，此同学查阅欧姆表的内部电路原理图，如图2所示。请结合电路图，分析出现该现象的原因。
某实验小组同学利用以下器材改装成多用电表，图示是该多用电表的部分改装电路，通过调节开关S所接位置，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下：
A．一节干电池（电动势E=1.54V内阻不变）：
B．灵敏电流表G（满偏电流Ig=2mA，内阻Rg=100Ω）；
C．定值电阻R0=25Ω；
D．滑动变阻器R1；
E.电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）；
F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
(1)该多用电表，P插孔对应的是 （填“+”或“-”）。
(2)当开关S掷向 （填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”。
(3)要使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应为 Ω，灵敏电流表G刻度盘正中央对应的刻度为 。
第1页（共1页）中小学教育资源及组卷应用平台
第44讲　电学实验(二)
实验9：练习使用多用电表
一、实验原理
1.多用电表可以用来测电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程.
2.测电阻时依据闭合电路欧姆定律，测电流、电压时依据串、并联电路的特点.
二、实验装置图(如图)
三、多用电表的使用
1.多用电表测电流的方法及读数
(1)选择直流电流挡合适的量程.
(2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联在电路中.应使电流从红表笔流入电表.
(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度.
2.多用电表测电压的方法及读数
(1)选择直流电压挡合适的量程.
(2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高.
(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度.
3.多用电表欧姆挡刻度的特点：欧姆表的“0”刻度线在刻度盘的最右端，刻度盘的最左端为“∞”刻度线，且刻度不均匀.
4.欧姆挡调零旋钮的使用：将选择开关旋转到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极.选好量程后，先欧姆调零，然后测量.换用不同量程必须重新欧姆调零.测量完毕，应把选择开关旋转到“OFF”挡或交流电压最高挡.
5.欧姆挡倍率选择及电阻测量：利用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或过小，误差都比较大.
(1)合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度线附近，一般应在R中～4R中的范围内.
(2)选挡时若无法估计待测电阻的大小，则应将选择开关旋到“×100”挡，欧姆调零后，将红、黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角太小，则逐渐增大量程，直到指针指到中值电阻附近为止.
6.测量二极管的正、反向电阻：二极管是一种半导体元件，如图2所示，它的特点是电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出时电阻很大.
四、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.
2.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为2、0.2、0.02、5、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可.
五、注意事项
1.使用多用电表前，先调节指针定位螺丝，使指针指在零刻度线.
2.两表笔使用时，总是红入黑出.
3.测电阻时，每换一次挡位都要进行欧姆调零.
4.测量完成后要把表笔拔出，选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.
电流表的量程为，内阻为。把它改装成如图所示的一个多用电表，其中电流挡有两个量程，分别为和。完成下列问题：
(1)开关S接位置 （选填“1”或““2”）时是0~20mA挡，图中电阻 。
(2)开关S接位置3时是欧姆挡，电源的电动势为，内阻为。将A、B表笔短接，调节滑动变阻器完成欧姆调零，接入电路的阻值应为 。
【答案】(1) 1 15
(2)172.5
【详解】（1）[1]开关S分别接位置1、2时，对应的量程分别为，
则有，可知开关S接位置1时是0~20mA挡；
[2]代入数据可得，
联立解得，
（2）开关S接位置3时，此时改装后的电流表量程为，改装后的电流表内阻为
完成欧姆调零时，有
可得
一名同学准备测量一个未知电阻的阻值。
(1)他先用欧姆表粗测该电阻，选用了倍率为“”挡进行测量，欧姆表盘如图甲所示，该电阻约为 。
(2)他又找了以下器材准备精确测量该电阻，并设计了如图乙所示电路
a．电源∶电动势约为，内阻可忽略不计；
b．电流表A1∶量程为0~10mA，内阻不计；
c．电流表A2∶量程为0~50mA，内阻不计；
d．定值电阻R1∶阻值为20Ω；
e．定值电阻R2∶阻值为200Ω；
f．滑动变阻器R3∶最大阻值为20Ω；
g．滑动变阻器R4∶最大阻值为2000Ω；
h．单刀单掷开关S，导线若干。
为了能够精确测量，并方便操作，滑动变阻器R应选 ，定值电阻R0应选择 （填器材前的字母）。
(3)实验时改变滑动变阻器阻值，读出电流表A1、A2的多组示数分别为I1、I2，并绘制了I1－I2图像如图丙所示，经计算得出该图像的斜率为k，则该电阻大小为Rx= （请用R1和k表示）。
【答案】(1)1200
(2)
(3)
【详解】（1）用欧姆表粗测该电阻约为；
（2）[1][2]因为电路图中设计了分压式电路，所以控制电路应该选择最大阻值较小的滑动变阻器，即f；为了测量准确，应使两电表偏转角度都超过，所以定值电阻应选，即e。
（3）根据欧姆定律可得
整理可得
所以
解得
实验10：测定电池的电动势和内阻
一、实验原理
在闭合电路中，改变R的阻值，测出两组U、I的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，联立可解出E、r的值.
二、实验电路图及实物图
如图甲、乙所示，
　　
三、实验步骤
1.根据实验电路图连接电路，将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处.
2.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，并记录一组U、I数据.
3.用同样方法测量并记录多组数据.
4.断开开关，整理好器材.
5.根据测得的数据利用方程求出几组E、r值，最后算出它们的平均值.或者根据测得的数据利用U－I图象求得E、r值.
四、数据处理
1.设计实验数据记录表
多次改变滑片的位置，读出对应的多组数据，并一一填入表中.
实验序号 1 2 3 4 5 6
I/A
U/V
2.测量并记录多组U、I的数据：闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，读出电压表示数U和电流表示数I，并填入事先绘制好的表格(如上表).
3.用U－I图象处理实验数据：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建系、描点、连线，如图10所示，纵轴截距为电动势E，直线斜率k的绝对值为内阻r.
五、注意事项
1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应大些(选用已使用过一段时间的干电池).
2.要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值.
3.画U－I图线时，由于读数存在偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去.这样可以减小偶然误差，从而提高精确度.
4.由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U－I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始).这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻.
某物理兴趣小组要测量一干电池的电动势和内阻，要求尽可能减小实验误差。实验室提供器材如下：
待测干电池
电流表A1：量程，内阻约为
电流表A2：量程，内阻为
滑动变阻器：阻值范围为
电阻箱：阻值范围为
开关S、导线若干
(1)该小组利用给定的器材设计了以下三种测量电路图，其中较为合理的电路图为图 （选填“甲”“乙”或“丙”）
(2)该小组根据选用第（1）问中较合理的电路图，并将电阻箱的阻值调为，进行正确的实验操作。电流表的示数用表示，电流表的示数用表示，作出图像如图丁所示，根据图像可知，该电源的电动势 V，内阻 。（结果均保留小数点后两位）
(3)若实验操作及数据处理均无误，则电源内阻的测量值 真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）
【答案】(1)丙
(2) 1.44/1.45/1.46/1.47/1.48 0.70/0.71/0.72/0.73/0.74
(3)等于
【详解】（1） 电流表A1测电路中的电流，电流表A2与电阻箱串联，改装成电压表；考虑到A1的内阻对电源内阻的测量影响，则应采用图丙电路。
（2）[1][2]由图丙电路，根据闭合电路欧姆定律可得
解得
由图丁可知，
解得，
（3）由图丙所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，电流测量值等于真实值，由于电流表A2内阻已知，该实验电路不存在系统误差，电源电动势的测量值等于真实值，电源内阻的测量值等于真实值。
在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用内接法还是外接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。
(1)实验操作步骤如下：
①按图示电路进行连接，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为 （填“最大”或“最小”）；
②闭合开关，把与2连接，调节电阻箱的阻值，记录对应的电压表示数U和电流表示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，作图线，如图乙所示。则待测电源的电动势 V，内阻 Ω（结果保留两位小数）。
(2)上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于 （填“电流表分压”或“电压表分流”）；
(3)为了消除上述实验操作中的系统误差，进行了如下的操作：图甲单刀双掷开关分别接1、2时，分别记录多组对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据，绘制图线如图丙中所示的A、B两条图线，分析A、B两条图线，可求得电源内阻的真实值 （选用图中表示）。
【答案】(1) 最大 1.50 1.25
(2)电压表分流
(3)
【详解】（1）[1]按图示电路进行连接，为保护电路，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为最大；
[2] [3] 待测电源的电动势
内阻
（2）闭合开关，把与2连接，电压表测得是路端电压，而电流表测得是流经变阻箱的电流，不是流经电源的电流，故上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于电压表分流。
（3）接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于接2时，当电路短路时，电压表没有分压，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的U-I图线是A图线纵轴交点与B图线横轴交点的连线，可知
某同学用如图甲所示的电路来测量某新型电池的电动势、内阻和电流表的内阻。已知新型电池的电动势约为、内阻约为，电流表的量程为、内阻约为。连接好器材后，该同学进行了下列操作：
(1)断开和，先将电阻箱的阻值调到 （填“最大阻值”或“零”），闭合，调节电阻箱的阻值，使电流表的指针指在满偏刻度，再将闭合，调节电阻箱的阻值为时，电流表的指针指在满偏刻度的四分之三处，则此电流表的内阻 （用表示）。
(2)保持和闭合，电阻箱的阻值不变，调节电阻箱的阻值，记录下电阻箱的阻值及对应的电流表的示数，得到多组、数据，绘制图像如图乙所示。若测得，则该新型电池的电动势为 ，内阻为 。（结果均保留两位有效数字）
【答案】(1) 最大阻值
(2) 5.7 1.8
【详解】（1）[1]开始时，要保证电路中的电流不超出电流表的量程，应将电路中的阻值调至最大，即先将电阻箱的阻值调到最大阻值；
[2]当电流表的指针指在满偏刻度的四分之三处时，即
则通过电阻箱的电流
又
解得
（2）[1][2]由（1）可知，通过电阻箱的电流为通过电流表的，由闭合电路欧姆定律可知
整理为
根据题图乙有，
又由前面可知
可得
解得，
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2Ω。现有如下实验器材:
A．电压表V（量程0～15V，内阻约为3kΩ）
B．电流表A（量程0～3mA，约为10Ω）
C．定值电阻（Ω）
D．电阻箱Ω）
E.滑动变阻器Ω）
F.待测电池组
G.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，电源电压为9V。闭合S1，断开S2，调节R2使电流表A满偏；保持R2阻值不变，闭合S2，调节R1，当电流表A的示数为满偏电流的一半时，R1=8Ω，则电流表A的内阻Rg= Ω。将电流表A与定值电阻R0 （选填“串”或“并”）联，改装后电流表的量程为 mA。
(2)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R1与上述改装的电流表完成实验，请将图2内电路图补充完整（所选器材要标明符号）。
(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，然后作出图像如图3所示。若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则待测电池组的电动势E= ，内阻r= 。（用k、b表示，题中字母均为基本单位下的值）
【答案】(1) 8 并 6
(2)
(3)
【详解】（1）[1]闭合S2，固定R2，调节R1，使电流表半偏，则两支路阻值相等，当电阻箱阻值R1=8Ω时，电流表G的内阻的测量值为Rg=8Ω；
[2][3]将电流表A与定值电阻R0并联，所以其改装后的量程为
（2）其测量电源电动势，有改装后的电流表、电阻箱、电源。即利用电流表和电阻箱测量电源电动势和内阻，所以其电路图如图所示
（3）[1] [2] 根据实验原理有
整理有
即斜率有，
整理有，
小明同学想测量某电池的电动势和内电阻，身边的其他器材仅“一个多用电表、一个滑动变阻器R1、一个定值电阻R2、两只电压表、一个电键S、导线若干”。小明利用上述器材设计了实验原理图（如题1图所示），并进行实验：
(1)为测定值电阻R2的阻值，小明先把多用电表置于电阻挡，并选择“×10”挡，下列操作正确的是（　　）
A．测电阻时必须要将电键S闭合
B．选择好挡位后必须要先欧姆调零
C．测电阻时必须红表笔接b端，黑表笔接c端
(2)测量时发现指针偏转角度过大，小明必须换 挡（选填“×1”或“×100”），换挡后经正确操作后测R2的阻值如题2图所示，则R2测量值为 Ω；
(3)接着接通电路后，记录下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；改变滑动变阻器滑片位置重复上述步骤记录六组数据；然后以U2为横轴，U1为纵轴，描点并连线，画出“U1—U2”关系图（如题3图所示），则由“U1—U2”图像可得电池的电动势为 V和内电阻为 Ω（结果均保留3位有效数字）
(4)考虑电压表内阻的影响因素，测出的电池的内电阻与真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
【答案】(1)B
(2) “×1” 4.5
(3) 1.19/1.20/1.21#1.19/1.20 2.24/2.25/2.26
(4)偏大
【详解】（1）A．测电阻时必须要将电键S断开，以免损坏电表，选项A错误；
B．选择好挡位后必须要先欧姆调零，选项B正确；
C．测电阻时红黑表笔可以接电阻的任意端均可，选项C错误；
故选B。
（2）测量时发现指针偏转角度过大，说明档位选择的过高，则小明必须换“×1”挡，换挡后经正确操作后测R2的阻值为4.5Ω；
（3）[1][2]由电路结合闭合电路欧姆定律可知
即
由图像可知E=1.20V，
可得r=2.25Ω
（4）考虑电压表内阻的影响因素，则表达式变为
则
则
可知
测出的电池的内电阻与真实值相比偏大。
实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。
(1)先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是 Ω； （选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。
(2)如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的 表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a端、b端时测得了两组数据，在坐标系中描点、连线作图，如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的 图线（选填①或②），已知电流表的内阻，由图线可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω，= Ω（以上结果均保留3位有效数字）。
【答案】(1) 2.0 不能
(2) 红 ① 1.40 0.900 2.00
【详解】（1）[1]多用电表的“×1”倍率的欧姆挡粗测定值电阻Rx的阻值，由图甲所示可知，对应的读数是2×1.0Ω=2.0Ω；
[2]欧姆表有内置电源，不能用欧姆表直接测电源的内阻。
（2）[1]电流从多用电表的红表笔流入黑表笔流出，由图乙所示电路图可知，c端是多用表的红表笔；
[2]根据图乙所示电路图，由欧姆定律可知，c接a时有
c接b时
[3][4][5]由图示图像可知，图线①斜率的绝对值大，则接b端时对应图丙中的①图线；
由图示图像可知，电源电动势E=1.40V
由图线①可知，斜率的绝对值
由图线②可知，斜率的绝对值
代入数据解得r=0.900，Rx=2.00
如图甲，某兴趣小组搭建了有“×1”、“×10”、“×100”三挡位的“欧姆表”电路．其中电池的电动势E=1.5V，内阻可忽略不计；表头量程I0=1mA、内阻R0=450Ω，R1、R2为电阻箱，R为滑动变阻器，S为单刀多掷开关．
（1）电路中表笔Ⅰ应为 （选填“红”或“黑”）表笔．
（2）设定B对应“×10”挡位，A对应“×1”挡位．
（3）该小组利用此“欧姆表”尝试测定一未知电阻Rx的阻值，进行了如下操作：
步骤①先将S拨到B，两表笔短接调零，即：调节R使表头指针指在 mA刻度处；
步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，想增大指针偏角，应将开关S拨至 （选填“A”或“C”）；
步骤③将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，可知Rx阻值为 Ω．
（4）若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为1.5V，则电阻测量值相对真实值 （选填“偏大”、“等大”或“偏小”）．其理由为 ．
【答案】 黑 1.0 C 1500 等大 电阻调零时，电池内阻不能忽略可通过减小调零电阻的阻值，保证欧姆表内阻恒定。欧姆表内阻不变，测量值就不受影响。
【详解】（1）[1]电路中表笔Ⅰ与内部电源的正极连接，可知应为黑表笔；
（3）[2]步骤①先将S拨到B，两表笔短接调零，即：调节R使表头指针满偏，即指在1.0mA刻度处；
[3]步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，说明倍率挡选择过低，因C挡为“×100”挡，则想增大指针偏角，应将开关S拨至C；
[4]步骤③将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，因接C时的中值电阻为
可知Rx阻值为1500Ω。
（4）[5][6]电阻调零时，电池内阻不能忽略可通过减小调零电阻的阻值，保证欧姆表内阻恒定。欧姆表内阻不变，测量值就不受影响，即电阻测量值相对真实值等大。
热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某学习小组利用热敏电阻，设计制作自动报警装置，方案如下：
(1)使用多用电表研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律
①用多用电表测的阻值，选择开关应置于 。（填“A区”、“B区”、“C区”或“D区”）
②不同温度下选择合适的挡位，读出热敏电阻的阻值。某次读数时，发现多用电表的指针偏转角度较大，为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值，需要将选择开关换到 挡（填“更高”或“更低”）。
③描绘出热敏电阻的阻值随温度变化的规律如图乙所示。
(2)使用上述热敏电阻作为传感器制作的自动报警装置线路图如图所示
①为了降低装置的报警温度，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）移动；
②设定装置的报警温度为100℃，报警时流过热敏电阻的电流为10mA，已知直流电源电动势（内阻不计），忽略电磁铁线圈电阻，则滑动变阻器应接入电路的阻值为 Ω。
【答案】(1) B区 更低
(2) 右 1350
【详解】（1）①[1]用多用电表测的阻值，选择开关应置于B区。
②[2]多用电表的指针偏转角度较大，为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值，需要将选择开关换到更低挡。
（2）①[1] 为了降低装置的报警温度，说明报警时热敏电阻的阻值比原来大，故为了使电流达到电磁继电器正常吸合时的电流，需要减小滑动变阻器，应将滑动变阻器滑片P向右移。
②[2] 如果设置报警温度为100℃，由图像可知该温度对应的热敏电阻阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
则滑动变阻器应接入电路的阻值为
某同学在“练习使用多用电表”的实验中，正确测量了一个阻值大约是20Ω的电阻，如图1所示。
(1)该同学继续测量一个阻值大约是的电阻，用红、黑表笔接触这个电阻的两端之前，应进行哪些操作，请选出必要的操作并写出正确的顺序_____（选填选项前的字母）。
A．将红表笔和黑表笔短接
B．把选择开关旋转到“”位置
C．把选择开关旋转到“”位置
D．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(2)在（1）中调节选择开关换挡后，将红、黑表笔短接，发现此时表头的指针指向图1中欧姆零点的右侧。为了解释该现象，此同学查阅欧姆表的内部电路原理图，如图2所示。请结合电路图，分析出现该现象的原因。
【答案】(1)CAD
(2)见解析
【详解】（1）该同学测量大约是的电阻时用“”挡，若继续测量一个阻值大约是的电阻，这应该用“”挡，则应该换挡后调零再进行测量，则正确实验步骤是CAD。
（2）由图2可知，当由“”挡换做“”挡后所接的电阻由39Ω变为了430Ω，电阻变大，当两表笔短接时，电路的总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则通过电流计所在支路的电流变大，即电流计中的电流变大，则指针右偏一些。
某实验小组同学利用以下器材改装成多用电表，图示是该多用电表的部分改装电路，通过调节开关S所接位置，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下：
A．一节干电池（电动势E=1.54V内阻不变）：
B．灵敏电流表G（满偏电流Ig=2mA，内阻Rg=100Ω）；
C．定值电阻R0=25Ω；
D．滑动变阻器R1；
E.电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）；
F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
(1)该多用电表，P插孔对应的是 （填“+”或“-”）。
(2)当开关S掷向 （填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”。
(3)要使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应为 Ω，灵敏电流表G刻度盘正中央对应的刻度为 。
【答案】(1)+
(2)b
(3) 225.0 55
【详解】（1）电流从欧姆表的红表笔流入，从黑表笔流出，由题图可知P孔应插入红表笔，即P插孔对应的是+。
（2）设所选倍率为，欧姆调零时，电流表满偏，设此时干路电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
当指针指在中间时，根据闭合电路欧姆定律可得
联立可得
可知调零后的欧姆表内阻与所选倍率成正比，即倍率越大，欧姆内阻越大，题图中电流表满偏时的干路电流越小；由题图可知，开关S掷向b时，电流表满偏时的干路电流较小，所以对应的倍率较大，则当开关S掷向b时，欧姆表的倍率是“×10”。
（3）[1]由（2）分析可知，开关S掷向a时的干路最大电流与开关S掷向b时的干路最大电流的10倍，则有
代入数据解得
[2]开关S掷向a并进行欧姆调零后，设欧姆表的中值刻度为，则有
解得
第1页（共1页）

展开更多......

收起↑