(新高考)高考物理一輪復(fù)習(xí)專題8.3《電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量、練習(xí)使用多用電表》練習(xí)（解析版）

專題8.3電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量、練習(xí)使用多用電表【練】目錄TOC\o"1-3"\h\u一．練經(jīng)典題型 1二、練創(chuàng)新情景 11一．練經(jīng)典題型1.(2020·山東卷，14)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的精度有直接的影響，某學(xué)習(xí)小組對(duì)“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了探究。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：干電池一節(jié)(電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻小于1Ω)；電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω)；滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20Ω)；定值電阻R1(阻值2Ω)；定值電阻R2(阻值5Ω)；開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)該小組按照?qǐng)D甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過(guò)程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在U－I坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3乙所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是________。(單選，填正確答案標(biāo)號(hào))A.電壓表分流B.干電池內(nèi)阻較小C.滑動(dòng)變阻器最大阻值較小D.電流表內(nèi)阻較小(2)針對(duì)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問(wèn)題，該小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，重新測(cè)量得到的數(shù)據(jù)如下表所示。序號(hào)1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：①圖丙上已標(biāo)出后3組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D丙上標(biāo)出前4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫(huà)出U－I圖象。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所選的定值電阻為_(kāi)_________(填“R1”或“R2”)。③用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，請(qǐng)按照改進(jìn)后的方案，將圖丁中的實(shí)物圖連接成完整電路?！敬鸢浮?1)B(2)①如圖所示②R1③如圖所示【解析】(1)路端電壓U＝eq\f(E,R＋r)R＝eq\f(E,1＋\f(r,R))，若電源內(nèi)阻遠(yuǎn)小于外電路總電阻，則電壓表示數(shù)總是接近電源的電動(dòng)勢(shì)，變化范圍小，故B項(xiàng)正確。(2)①在坐標(biāo)紙上根據(jù)前4組數(shù)據(jù)描出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫(huà)出U－I圖象，見(jiàn)答案圖所示。②由畫(huà)出的U－I圖線知等效電源內(nèi)阻r′＝eq\f(1.55,0.60)Ω≈2.58Ω，表示干電池內(nèi)阻與定值電阻之和，因此選的定值電阻一定小于2.58Ω，故所選電阻應(yīng)為R1。③連接實(shí)物圖時(shí)，從電源正極出發(fā)，依次連接各器材，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器和電流表兩端，注意電流從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出。2.[2020·天津卷9(2)]某實(shí)驗(yàn)小組選用以下器材測(cè)定電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω)滑動(dòng)變阻器(0～20Ω，額定電流1A)待測(cè)電池組(電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為1Ω)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干①該小組連接的實(shí)物電路如圖甲所示，經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng)，這條導(dǎo)線對(duì)應(yīng)的編號(hào)是________。甲②改正這條導(dǎo)線的連接后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的________端(填“a”或者“b”)。③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在電池組負(fù)極和開(kāi)關(guān)之間串聯(lián)一個(gè)阻值為5Ω的電阻，之后該小組得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)I，并作出U－I圖象，如圖所示。根據(jù)圖象可知，電池組的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。乙【答案】①5②a③2.90.80【解析】①應(yīng)用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電壓表應(yīng)測(cè)量電源兩端的電壓，故導(dǎo)線5接滑動(dòng)變阻器的一端應(yīng)改接到電源的正極。②滑動(dòng)變阻器起保護(hù)電路的作用，因此閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將其接入電路的電阻調(diào)為最大值，故滑片P應(yīng)置于a端。③在電池組負(fù)極和開(kāi)關(guān)間串聯(lián)一個(gè)阻值為5Ω的電阻，由閉合電路歐姆定律有U＝E－I(r＋R)，所以U－I圖線的縱截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，E＝2.9V，圖線斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻與定值電阻串聯(lián)的總電阻，所以電源內(nèi)阻為r＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2.90,0.50)－5))Ω＝0.80Ω。3.(2021·1月湖南普高校招生適應(yīng)性考試，12)太陽(yáng)能電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，一同學(xué)用圖(a)所示電路測(cè)量某單晶硅太陽(yáng)能電池的輸出電流I和輸出電壓U之間的關(guān)系。探究該電池的伏安特性，用一定強(qiáng)度的光照射太陽(yáng)能電池，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。U/V0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6I/mA7.07.07.07.07.07.07.07.06.96.65.72.2(1)請(qǐng)?jiān)趫D(b)中補(bǔ)齊上表中后4組數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出該太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線；(2)根據(jù)所作伏安特性曲線可知，電池電阻________(填“是”或“不是”)常數(shù)，短路電流為_(kāi)_______mA，電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)；(3)根據(jù)所作伏安特性曲線，估算該太陽(yáng)能電池的最大輸出功率為_(kāi)_______mW(結(jié)果保留1位小數(shù))?！敬鸢浮?1)如圖所示(2)不是7.02.7(3)14.5【解析】(3)太陽(yáng)能電池的輸出功率P＝UI。當(dāng)U和I的乘積UI最大時(shí)，輸出功率最大，結(jié)合伏安特性曲線知當(dāng)I＝6.6mA，U＝2.2V時(shí)，Pmax＝IU＝6.6×2.2mW≈14.5mW.4.(2021·廣東佛山市二模)小明手里有一塊多用電表A，其功能完好，但刻度值已不清晰。他想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定該多用表(簡(jiǎn)稱A表，下同)“×10Ω”擋歐姆調(diào)零后的內(nèi)阻R0和內(nèi)置電源的電動(dòng)勢(shì)E。他找來(lái)了另一個(gè)多用電表B(簡(jiǎn)稱B表，下同)、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線作為實(shí)驗(yàn)的器材。實(shí)驗(yàn)的操作如下：(1)小明將A表調(diào)到“×10Ω”擋，將B表調(diào)到“mA”擋，準(zhǔn)備如圖甲將所有的器材串聯(lián)起來(lái)作為實(shí)驗(yàn)電路。請(qǐng)你在圖中連好剩余的導(dǎo)線。(2)先使用B表的電流擋測(cè)量A表“×10Ω”擋的滿偏電流。將電阻箱阻值調(diào)為0，將A表調(diào)到歐姆擋“×10Ω”擋位置。幾次試測(cè)后，確定B表應(yīng)使用“10mA”擋，調(diào)節(jié)A表的歐姆調(diào)零旋鈕直至A表滿偏，此時(shí)B表的讀數(shù)如圖乙所示，記錄下B表讀數(shù)為_(kāi)_________mA。(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持A、B表?yè)跷徊蛔?，將A表__________短接進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后重新連入原來(lái)電路。(4)調(diào)節(jié)電阻箱，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)B表讀數(shù)為6.0mA時(shí)，讀出電阻箱阻值為R1；繼續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱阻值，當(dāng)B表讀數(shù)為4.0mA時(shí)，讀出電阻箱阻值為R2；(5)斷開(kāi)電路，整理器材。(6)數(shù)據(jù)處理。根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)，可算出A表“×10Ω”擋內(nèi)置電源的電動(dòng)勢(shì)E＝__________V，A表“×10Ω”擋歐姆調(diào)零后的內(nèi)阻R0＝__________Ω，B表量程“10mA”擋的內(nèi)電阻RB＝__________Ω。(以上3空的結(jié)果用R1、R2表示)【答案】(1)連線圖見(jiàn)解析(2)8.0(3)紅、黑表筆(6)eq\f(3（R2－R1）,250)eq\f(3（R2－R1）,2)eq\f(R2－3R1,2)【解析】(1)電路連線如圖。(2)因?yàn)锽表應(yīng)使用“10mA”擋，則B表讀數(shù)為8.0mA。(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持A、B表?yè)跷徊蛔?，將A表紅黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后重新連入原來(lái)電路。(6)設(shè)電表A歐姆×10擋的內(nèi)阻為R0，則有I0＝eq\f(E,R0)＝8mA設(shè)電表B量程為10mA擋的內(nèi)阻為RB，eq\f(E,R0＋RB＋R1)＝6mAeq\f(E,R0＋RB＋R2)＝4mA解得E＝eq\f(3（R2－R1）,250)VR0＝eq\f(3（R2－R1）,2)ΩRB＝eq\f(R2－3R1,2)Ω。5.如圖是一個(gè)多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖．電流表滿偏電流為0.5mA，內(nèi)阻為10Ω；電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為1Ω；滑動(dòng)變阻器阻值為0～5000Ω.(1)該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V標(biāo)定的，當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)仍可調(diào)零，調(diào)零后R0的阻值將變________(選填“大”或“小”)；若測(cè)得某電阻阻值為300Ω，則這個(gè)電阻的真實(shí)值是________Ω.(2)該歐姆表?yè)Q了一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為10Ω的電池，調(diào)零后測(cè)量某電阻的阻值，其測(cè)量結(jié)果________(選填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)．【答案】(1)小290(2)準(zhǔn)確【解析】(1)電池的電動(dòng)勢(shì)減小、內(nèi)阻增大時(shí)，要使表頭的示數(shù)仍為原來(lái)的大小，則R0的阻值應(yīng)該變??；因?yàn)樵摎W姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為E＝1.5V設(shè)置的，所以測(cè)得某電阻阻值為300Ω時(shí)，電流表中的電流I＝eq\f(E,R＋RΩ)，其中RΩ＝eq\f(E,Ig)，當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)下降到E′＝1.45V時(shí)，此時(shí)歐姆表內(nèi)阻RΩ′＝eq\f(E′,Ig)，由閉合電路歐姆定律得I＝eq\f(E′,R′＋RΩ′)，解得真實(shí)值R′＝290Ω.(2)若電池的內(nèi)阻變大，歐姆調(diào)零后的中值電阻不變，故測(cè)量的結(jié)果仍是準(zhǔn)確的．6．(2021·東北三省三校第二次聯(lián)考)如圖甲所示，某疊層電池是由多塊干電池塊串聯(lián)在一起組成，它與普通干電池性質(zhì)相似?，F(xiàn)用該電池與表頭、滑動(dòng)變阻器組裝成一個(gè)×10k倍率的歐姆表，其原理圖如圖乙所示。為了將表頭電流刻度改為電阻刻度，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：①將兩表筆短接，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使表頭指針指到右側(cè)“0”刻度線處；②在兩表筆間接入電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為150kΩ時(shí)，表頭示數(shù)為30μA；再調(diào)節(jié)電阻箱阻值為450kΩ時(shí)，表頭示數(shù)為15μA。根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：(1)圖乙中a表筆是____________(填“紅表筆”或“黑表筆”)；(2)疊層電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_________V，改裝的歐姆表內(nèi)阻是________kΩ，表頭的滿偏電流Ig＝________μA；(3)將電流刻度改為電阻刻度，電流為7.5μA處對(duì)應(yīng)的電阻值為_(kāi)_________kΩ。【答案】(1)紅表筆(2)915060(3)1050【解析】(1)因?yàn)閍表筆與電源負(fù)極相連，故是紅表筆。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，設(shè)歐姆表內(nèi)阻為r，有E＝I(Rx＋r)，即E＝30×10－6×(150×103＋r)E＝15×10－6×(450×103＋r)聯(lián)立解得E＝9V，r＝150kΩ表頭滿偏電流Ig＝eq\f(E,r)＝60μA。(3)電流為7.5μA處對(duì)應(yīng)的電阻值為Rx＝eq\f(E,I)－r＝1050kΩ。7.(2021·安徽合肥市第二次質(zhì)檢)為了同時(shí)測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，以及未知阻值的電阻Rx，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一電路．實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電源、待測(cè)電阻、電阻箱一個(gè)、內(nèi)阻很大的電壓表一只、開(kāi)關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干．(1)為實(shí)現(xiàn)上述目的，請(qǐng)完善圖甲實(shí)物圖連接；(2)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要步驟有：①閉合S1、S2，多次調(diào)節(jié)電阻箱阻值，并記錄其阻值及對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)；②保持S1閉合，斷開(kāi)S2，多次調(diào)節(jié)電阻箱阻值，并記錄其阻值及對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)；③根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出兩條eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖線如圖乙所示．由圖線可得電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________，Rx＝________.(用圖中a、b、c表示)【答案】(1)見(jiàn)解析圖乙(2)③eq\f(1,c)eq\f(1,a)eq\f(1,b)－eq\f(1,a)【解析】(1)通過(guò)開(kāi)關(guān)S2控制電路中的電阻Rx是否接入電路，電路原理圖如圖甲所示：故實(shí)物連線圖如圖乙所示：(2)③閉合S1、S2，有E＝U＋eq\f(U,R)r，故有eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,E)·eq\f(1,R)；保持S1閉合，斷開(kāi)S2，有E＝U＋eq\f(U,R)(r＋Rx)，故有eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r＋Rx,E)·eq\f(1,R)；結(jié)合eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖象可知，eq\f(1,E)＝c，eq\f(r＋Rx,E)＝eq\f(c,b)，eq\f(r,E)＝eq\f(c,a)，解得：E＝eq\f(1,c)，r＝eq\f(1,a)，Rx＝eq\f(1,b)－eq\f(1,a).8.(2021·福建三明市質(zhì)檢)某課外興趣小組利用圖甲所示電路測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和歐姆擋“×1”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有：多用電表；電流表(量程200mA，內(nèi)阻為幾歐)；滑動(dòng)變阻器(最大阻值30Ω)；導(dǎo)線若干。甲乙丙回答下列問(wèn)題：(1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到歐姆擋“×1”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點(diǎn)。(2)將圖甲中多用電表的黑表筆和________(填“1”或“2”)端相連，紅表筆和另一端相連。(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電流表的讀數(shù)分別為5.0Ω和150.0mA。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電流表的內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω。(4)將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示。多用電表和電流表的讀數(shù)分別為_(kāi)_______Ω和________mA。(5)多用電表歐姆擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____V，歐姆擋“×1”擋內(nèi)部電路的總電阻為_(kāi)_______Ω。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)短接(2)2(3)5.0(4)10128(5)4.424【解析】(1)使用多用電表測(cè)電阻前，應(yīng)首先將紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零。(2)多用電表電流為“紅進(jìn)黑出”，圖甲中外電路電流由2到1，所以黑表筆應(yīng)連2端。(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)，多用電表所測(cè)電阻為外電路電阻，即電流表內(nèi)阻，所以電流表內(nèi)阻為5.0Ω。(4)根據(jù)表盤(pán)上最上面的刻度線讀數(shù)可知，結(jié)果為10×1Ω＝10Ω，由圖丙知電流表讀數(shù)為128mA。(5)由閉合電路歐姆定律得E＝I1(rA＋R內(nèi))，E＝I2(R外＋R內(nèi))，代入數(shù)據(jù)解得E＝4.4V，R內(nèi)＝24Ω。二、練創(chuàng)新情景1.(2021·北京市海淀區(qū)上學(xué)期期末)某同學(xué)利用多用電表的歐姆擋測(cè)量未知電阻阻值以及判斷二極管的正負(fù)極。(1)他選擇“×100”倍率的歐姆擋按照正確的步驟測(cè)量未知電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度很大，如圖中虛線①的位置所示。為了能獲得更準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，他應(yīng)該將倍率調(diào)整到______的擋位(選填“×10”或“×1k”)；并把兩支表筆直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使表針指向______Ω。調(diào)整好此擋位的歐姆表后再正確測(cè)量上述未知電阻，表針指在如圖中虛線②的位置，則未知電阻的測(cè)量值為_(kāi)_____Ω。(2)若用已調(diào)好的多用電表歐姆擋“×10”擋來(lái)探測(cè)一只二極管的正、負(fù)極(如圖11所示)。當(dāng)兩表筆分別接二極管的正、負(fù)極時(shí)，發(fā)現(xiàn)表針幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)(即表示電阻接近無(wú)限大)；再將兩表筆與二極管兩極的連接情況對(duì)調(diào)，發(fā)現(xiàn)表針指在如圖中的虛線①的位置，此時(shí)紅表筆接觸的是二極管的______極(選填“正”或“負(fù)”)?！敬鸢浮?1)×100160(2)負(fù)【解析】(1)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，說(shuō)明待測(cè)量的阻值較小，所以更換較小的“×10”擋位；歐姆調(diào)零的目的是需要將指針調(diào)至歐姆表盤(pán)的0刻度位置，即使指針指向0Ω；歐姆擋讀數(shù)需要用刻度值乘以倍率16×10Ω＝160Ω。(2)紅表筆與歐姆擋內(nèi)部的電源負(fù)極相連，根據(jù)題意可知二極管的電阻較小，此時(shí)電流從二極管的正極流入，負(fù)極流出，所以紅表筆接觸的是二極管的負(fù)極。2．(2021·山東日照市模擬)某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測(cè)量某水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大，為了提高實(shí)驗(yàn)的精度，需要測(cè)量電壓表的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室中恰好有一塊零刻度在中央的雙向電壓表，該同學(xué)便充分利用這塊表，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)該電壓表內(nèi)阻的測(cè)量，又能利用該表完成水果電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量。該同學(xué)用到的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)水果電池組(電動(dòng)勢(shì)約4V、內(nèi)阻約50Ω)，雙向電壓表(量程為2V、內(nèi)阻約為2kΩ)，電阻箱(0～9999Ω)，滑動(dòng)變阻器(0～200Ω)，一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線。(1)該同學(xué)按如圖6甲所示電路圖連線后，首先測(cè)量了電壓表的內(nèi)阻。請(qǐng)完善測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：①將R1的滑動(dòng)觸片滑至最左端，將開(kāi)關(guān)S撥向1位置，將電阻箱阻值調(diào)為0；②調(diào)節(jié)R1的滑動(dòng)觸片，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏U；③保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)達(dá)到eq\f(U,3)，讀出電阻箱的阻值，記為R0，則電壓表的內(nèi)阻RV＝________。(2)若測(cè)得電壓表內(nèi)阻為2kΩ，可分析此測(cè)量值應(yīng)______(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。(3)接下來(lái)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將開(kāi)關(guān)S撥至________(填“1”或“2”)位置，將R1的滑片移到最________端，不再移動(dòng)；②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達(dá)到一合適值，記錄電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；③重復(fù)第二步，記錄多組電壓表的示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值。(4)若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為R，作出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖象，如圖乙所示，其中縱軸截距為b，斜率為k，則電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為_(kāi)_______________，內(nèi)阻的表達(dá)式為_(kāi)_______________?！敬鸢浮?1)eq\f(1,2)R0(2)大于(3)2左eq\f(1,b)eq\f(k,b)【解析】(1)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變，電壓表與電阻箱兩端電壓不變，電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓eq\f(1,3)U時(shí)，則電阻箱分壓eq\f(2,3)U，電阻箱接入電路的阻值等于電壓表內(nèi)阻的2倍，則電壓表內(nèi)阻RV＝eq\f(1,2)R0。(2)調(diào)節(jié)電阻箱阻值使電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓的eq\f(1,3)時(shí)，電路總電阻變大，電路總電流變小，滑動(dòng)變阻器與電源內(nèi)阻分壓變小，電阻箱與電壓表兩端總電壓變大，當(dāng)電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓的eq\f(1,3)時(shí)，電阻箱兩端電壓大于電壓表滿偏電壓的eq\f(2,3)，實(shí)際上電壓表內(nèi)阻小于eq\f(1,2)R0，則電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值偏大。(3)①測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，應(yīng)將開(kāi)關(guān)S撥至2位置，將R1的滑動(dòng)觸片移到最左端，不再移動(dòng)。④由圖2電路圖可知，在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝U＋I(xiàn)r＝U＋eq\f(U,R)r則eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,E)·eq\f(1,R)由圖示圖象可知，圖象截距b＝eq\f(1,E)圖象斜率k＝eq\f(r,E)則電源電動(dòng)勢(shì)E＝eq\f(1,b)電源內(nèi)阻r＝eq\f(k,b)。3.(2021·山東濟(jì)寧市期末質(zhì)量檢測(cè))現(xiàn)用下列器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：待測(cè)電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4V)；電流表A(量程為0～0.6A，內(nèi)阻不計(jì))；電阻箱R(最大阻值為99.9Ω)；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干。(1)根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)器材，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行如下操作：調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記錄多組電流表的讀數(shù)I和電阻箱的對(duì)應(yīng)讀數(shù)R，以eq\f(1,I)為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的eq\f(1,I)－R圖象如圖所示，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。(3)若考慮到實(shí)際電表有內(nèi)阻，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的誤差分析，下列說(shuō)法正確的是________。A.電源內(nèi)阻的測(cè)量值偏大B.電源內(nèi)阻的測(cè)量值偏小C.電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值偏大D.電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值偏小【答案】(1)見(jiàn)解析(2)44(3)A【解析】(1)由給出的儀器可知，實(shí)驗(yàn)中只給出了電流表和電阻箱，所以應(yīng)采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進(jìn)行測(cè)量；如圖所示。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知I＝eq\f(E,R＋r)變形可得eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)R＋eq\f(r,E)則由圖可知eq\f(1,E)＝eq\f(5－1,16)＝eq\f(1,4)eq\f(r,E)＝1聯(lián)立解得E＝4V，r＝4Ω。(3)由等效電路可知，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)電源兩端的電壓，所以電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相等，內(nèi)阻的測(cè)量值為電源內(nèi)阻與電流表的串聯(lián)值，所以偏大，故A正確。4.(2021·江西南昌三中模擬)某同學(xué)制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的多用電表，圖甲為電表的電路圖．已知選用的電流表內(nèi)阻Rg＝5Ω、滿偏電流Ig＝25mA，當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)接3時(shí)為量程100V的電壓表．該多用電表表盤(pán)如圖乙所示，下排刻度均勻，C為上排刻度線的中間刻度，由于粗心，上排刻度線對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)沒(méi)有標(biāo)出．(1)若指針指在圖乙所示位置，選擇開(kāi)關(guān)接1時(shí)其讀數(shù)為_(kāi)_______；選擇開(kāi)關(guān)接3時(shí)其讀數(shù)為_(kāi)_______．(2)為了測(cè)該多用電表電阻擋的電阻和表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)，這位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)電阻箱，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①將選擇開(kāi)關(guān)接2，紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏；②將電表紅、黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使電表指針指C處，此時(shí)電阻箱的示數(shù)如圖丙，則C處刻度應(yīng)為_(kāi)_______Ω；③計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V；(保留兩位有效數(shù)字)(3)調(diào)零后將電表紅、黑表筆與某一待測(cè)電阻相連，若指針在圖乙所示位置，則待測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_______Ω.(保留兩位有效數(shù)字)【答案】：(1)17.3mA(17.2～17.4mA)69V(2)②150③3.8(3)70(67～71)【解析】：(1)選擇開(kāi)關(guān)接1時(shí)測(cè)電流，其分度值為0.5mA，示數(shù)為17.3mA；選擇開(kāi)關(guān)接3時(shí)測(cè)電壓，其分度值為2V，其示數(shù)為69V；(2)②由圖丙所示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為0×1000Ω＋1×100Ω＋5×10Ω＋0×1Ω＝150Ω；③由圖乙所示可知，指針指在C處時(shí)，電流表示數(shù)為12.5mA＝0.0125A，C處電阻為中值電阻，則電表內(nèi)阻為150Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝I(R＋r)＝0.0125×(150＋150)V≈3.8V；(3)根據(jù)第(1)問(wèn)可知，表頭所示電流為17.3mA；調(diào)零后將電表紅、黑表筆與某一待測(cè)電阻相連，此時(shí)電路中的電流值也為17.3mA，而表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為E＝3.8V，表內(nèi)總電阻為150Ω，由歐姆定律可知R＝(eq\f(3.8,0.0173)－150)Ω≈70Ω，所以待測(cè)電阻的阻值為70Ω.5.(2021·安徽蚌埠市第二次質(zhì)檢)某物理興趣小組想測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。甲(1)某成員用多用電表的直流電壓“2.5V”擋進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示，則該電池的電動(dòng)勢(shì)約為_(kāi)_____V。(2)估測(cè)后，該小組成員經(jīng)過(guò)充分討論后，利用下列器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：A.毫安表A1(量程0～0.2mA，內(nèi)阻r1＝1.0Ω)B.毫安表A2(量程0～200mA，內(nèi)阻r2約為0.003Ω)C.滑動(dòng)變阻器R(0～15Ω)D.定值電阻R0＝2.0ΩE.定值電阻R1＝9999.0ΩF.開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干①為了使測(cè)量盡可能精確，請(qǐng)將虛線方框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整；②實(shí)驗(yàn)時(shí)，A1的示數(shù)為I1，A2的示數(shù)為I2，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出I1－I2的圖象如圖丙所示，則該電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_________V，內(nèi)阻為r＝__________Ω。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)1.55(2)①見(jiàn)解析圖②1.602.00【解析】(1)如圖甲，選0～250V表盤(pán)，則讀數(shù)為2.5×eq\f(155,250)V＝1.55V。(2)①因題中未給電壓表，故需把毫安表改裝，則用毫安表A1與定值電阻R1串聯(lián)，且滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，定值電阻R0保護(hù)電路，故電路圖為②因I1?I2，由閉合電路的歐姆定律可得E＝eq\f(I1,1000)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R1＋r1))＋eq\f(I2,1000)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r＋R0))化簡(jiǎn)得I1＝－eq\f(I2,10000)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r＋2))＋eq\f(E,10)結(jié)合圖象可知，eq\f(E,10)＝0.16，則E＝1.60Veq\f(r＋2,10000)＝eq\f(0.16－0.06,250)，則r＝2.00Ω。6.(2021·益陽(yáng)檢測(cè))在如圖甲所示的電路中，4節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格為“3.8V,0.3A”．合上開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)片，A、B燈都不亮．(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障．①選擇開(kāi)關(guān)置于下列量程的________擋較為合適(用字母序號(hào)表示)；A．2.5VB．10VC．50VD．250V②測(cè)得c、d間電壓約為5.8V、e、f間電壓為0，則故障是________．A．A燈絲斷開(kāi) B．B燈絲斷開(kāi)C．d、e間連線斷開(kāi) D．B燈被短路(2)接著練習(xí)使用歐姆表的“×1”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過(guò)“歐姆調(diào)零”．①測(cè)試前，一定要將電路中的開(kāi)關(guān)S________；②測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí)，某次測(cè)試結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_______Ω，此時(shí)測(cè)量的是________間電阻．根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為_(kāi)_______Ω.【答案】：(1)①B②A(2)①斷開(kāi)②6.0e、f12.7【解析】：(1)①由于4節(jié)干電池串聯(lián)后電動(dòng)勢(shì)為6V，電壓表量程應(yīng)選10V，B正確．②燈泡不亮，說(shuō)明電路斷路或短路，電壓表接c、d端時(shí)有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明有電流通過(guò)電壓表，c、d間以外其他部分電路接通，電壓表接e、f時(shí)無(wú)示數(shù)，說(shuō)明c、d間燈泡斷路，A正確．(2)①使用歐姆表時(shí)一定要將被測(cè)電阻從電路中斷開(kāi)，故填“斷開(kāi)”．②溫度高時(shí)燈絲的電阻大，計(jì)算出的電阻是燈絲溫度高時(shí)的電阻(或測(cè)量出的電阻是常溫下的電阻)．歐姆表讀數(shù)應(yīng)該為6.0Ω.由于A燈泡斷路，電阻無(wú)窮大，而歐姆表示數(shù)為6.0Ω，說(shuō)明測(cè)量的應(yīng)該是e、f間電阻．由R＝eq\f(U,I)可求得電阻為12.7Ω.7．(2021·浙江考前特訓(xùn))A、B兩組同學(xué)用多用電表測(cè)量某型號(hào)白熾燈的燈絲電阻．(1)A組按照規(guī)范的操作步驟測(cè)量，歐姆擋及指針位置如圖甲、乙所示，則燈泡電阻值為_(kāi)_______Ω，標(biāo)稱字樣可能是________(填序號(hào))．①220V,25W②220V,300W③220V,500W(2)B組的多用電表歐姆擋刻度不清，但仍要用該表測(cè)量燈泡電阻，