高中物理復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)之電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量 知識梳理+練習(xí)

12.3實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量

學(xué)習(xí)目標(biāo)

課程標(biāo)準(zhǔn)物理素養(yǎng)

物理觀念：電源

科學(xué)思維：學(xué)會(huì)利用U-I圖像處理數(shù)據(jù)并得出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，進(jìn)一步

3.2.4會(huì)測量電源的電動(dòng)體會(huì)利用圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法。嘗試分析電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量誤差，

勢和內(nèi)阻。了解實(shí)驗(yàn)中減小誤差的方法。

科學(xué)探究：經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程，理解測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理。在

理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，能完成測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在實(shí)際操作中積極思考，熟悉實(shí)驗(yàn)技能。

思維導(dǎo)圖

i.不變的實(shí)驗(yàn)原理

測量電動(dòng)勢和內(nèi)阻的三種法：

(1)伏安法：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器組合使用。

(2)安阻法：電流表、電阻箱組合使用。

(3)伏阻法：電壓表、電阻箱組合使用。

2.必備的實(shí)驗(yàn)器材

電池(待測電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙。

3.通用的數(shù)據(jù)處理方法

(1)公式法；(2)圖像法。

4.共同的注意事項(xiàng)

(1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較大的舊電池。

(2)電流不要過大，應(yīng)小于0.5A,讀數(shù)要快。

(3)要測出不少于6組的(/,⑺數(shù)據(jù)，變化范圍要大些。

(4)若圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r=|瞽|確定。

5.共同的誤差分析

(1)偶然誤差：用圖像法求E和r時(shí)作圖不準(zhǔn)確。

(2)系統(tǒng)誤差：電壓表分流。

⑶本實(shí)驗(yàn)中測量結(jié)果：Ess<E真，，測<r真。

知識梳理

(-)課前研讀課本，梳理基礎(chǔ)知識：

一、伏安法測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻

1.實(shí)驗(yàn)原理

閉合電路歐姆定律.

2.實(shí)驗(yàn)器材

干電池、電壓表、電流表、、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.

3.實(shí)驗(yàn)步驟

⑴電流表用0.6A的量程，電壓表用3V的量程，按圖連接好電路.

甲乙

(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片移到接入電路阻值最的一端.

(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(小t/i).用同樣的方法再測量幾組/、

U值，填入表格中.

(4)斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材.

4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

田=□+/4

(1)列方程組,，解出E、廠，并多次測量求平均值.

[E=U2+hr

(2)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示.

①圖線與縱軸交點(diǎn)為;

②圖線斜率的絕對值為.

5.誤差分析

(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作。一/圖像時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確.

(2)系統(tǒng)誤差:

①若采用甲圖電路

方法a.表的.作用造成誤差，電壓值越大,電壓表的分流越多，對應(yīng)的/真與/測的差越大，/v

=/淇中U-/圖像如圖乙所示.

結(jié)論：E測＜￡真，r測真.

方法b等效電源法

D

如圖甲所示，￡測=瓦七E真＜E真，r測=而轉(zhuǎn)＜，英

②若采用丙圖電路

方法a電流表的分壓作用造成誤差，電流越大，電流表分壓越多，對應(yīng)U真與。測的差越大，UA=LRA.其

中U—/圖像如圖丁所示.

結(jié)論：E測=_￡真，廠測＞r真.

方法b等效電源法

如圖丙所示，石測=石真，廠測=r+/?A>r真.

(3)電路選擇:

①電源內(nèi)阻一般較小，選圖甲電路誤差較小.

②當(dāng)?內(nèi)阻已知時(shí)選圖丙電路，此時(shí)廠=左一RA，沒有系統(tǒng)誤差.

6.注意事項(xiàng)

(1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較.的舊電池.

(2)電流不要過大，應(yīng)小于0.5A,讀數(shù)要快.

(3)要測出不少于6組的(/,⑺數(shù)據(jù)，變化范圍要.些.

(4)若U—/圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)廠=|箸確定.

二、安阻法測電動(dòng)勢和內(nèi)阻

1.實(shí)驗(yàn)原理

閉合電路的歐姆定律E=/R+〃，電路圖如圖所示.

2.實(shí)驗(yàn)器材

電池、、、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.

3.數(shù)據(jù)處理

E=hR\+hr

(1)計(jì)算法：由

.E=I2R2+12丫

解方程組求得區(qū)r.

(2)圖像法：由E=/(R+r)可得

@)='+與可作圖像(如圖甲)

11F

十一R圖像的斜率左得，縱軸截距為亳

(^)R=E*-r,可作圖像(如圖乙)

R-I圖像的斜率左=E,縱軸截距為一匚

4.誤差分析

(1)誤差來源：電流表有電阻，導(dǎo)致內(nèi)阻測量不準(zhǔn)確；

(2)結(jié)論：E測E真，rsi，真(r?i=r真+小)一

三、伏阻法測電動(dòng)勢和內(nèi)阻

1.實(shí)驗(yàn)原理

閉合電路歐姆定律E=U+^r,電路圖如圖所示.

2.實(shí)驗(yàn)器材

電池、_________開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.

3.數(shù)據(jù)處理

[E=Ui+^r

(1)計(jì)算法：由〈〃

E=S+梟

解方程組可求得E和r.

Ur

（2）圖像法：由￡=0+*得：方1故1舊r一1卷1圖1像的斜率左=￡縱軸截距為1點(diǎn)如圖.

KUn乜KUK匕匕

4.誤差分析

（1）誤差來源：電壓表有內(nèi)阻，干路電流表達(dá)式不準(zhǔn)確，導(dǎo)致電動(dòng)勢測量不準(zhǔn)確;

（2）結(jié)論：E測E真，r測_______r真.

題型精講

【題型一】常規(guī)實(shí)驗(yàn)…伏安法

【典型例題11實(shí)驗(yàn)方案對實(shí)驗(yàn)測量的精度有直接的影響，某學(xué)習(xí)小組對“測量電源的電動(dòng)勢和內(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)勢約1.5V,內(nèi)阻小于1Q）；

電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約3k。）；

電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約1Q）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Q）；

定值電阻Ri（阻值2Q）；

定值電阻&（阻值5。）；

開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）

甲

該小組按照圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過調(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-/坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖乙所示，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o（單選，填正確答案標(biāo)號）

u/v

乙

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)針對電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問題，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，重新測量得

到的數(shù)據(jù)如下表所示。

序號1234567

Z/A0.080.140.200.260.320.360.40

U/V1.351.201.050.880.730.710.52

請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問題：

①圖丙上已標(biāo)出后3組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請?jiān)趫D丙上標(biāo)出前4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫出U-I圖像。

丙

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所選的定值電阻為(填“R”或

③用筆畫線代替導(dǎo)線，請按照改進(jìn)后的方案，將圖丁中的實(shí)物圖連接成完整電路。

【典型例題2】在測定一組干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材:

A.電流傳感器1B.電流傳感器2

C.定值電阻Ro(3k。)D.滑動(dòng)變阻器R(0?20Q)

E.開關(guān)和導(dǎo)線若干

某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓傳感器，但給出了兩個(gè)電流傳感器，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來完

成實(shí)驗(yàn)。

(1)該同學(xué)利用測出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的八功圖線5為電流傳感器1的示數(shù)，/2為電流傳感器2的示數(shù)，且

遠(yuǎn)小于㈤如圖乙所示，則由圖線可得被測電池的電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻r=Qo

(2)若將圖線的縱軸改為,則圖線與縱軸交點(diǎn)的物理含義即為被測電池電動(dòng)勢的大小。

【對點(diǎn)訓(xùn)練1】某實(shí)驗(yàn)小組利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材如下:

干電池一節(jié)(電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)阻約為0,5。)；

電壓表V(量程為0?3V,內(nèi)阻約為3k。)；

電流表A(量程為0?0.6A,內(nèi)阻約為0.2。)；

滑動(dòng)變阻器(最大阻值為20Q)；

開關(guān)、導(dǎo)線若干.

(1)實(shí)驗(yàn)電路圖選擇.(選填“甲”或“乙”).

(2)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的器材連成實(shí)驗(yàn)電路.

(3)完成實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)利用圖像分析由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差.在下圖中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作

圖得到的U—/圖像；虛線是該電源真實(shí)的路端電壓U隨真實(shí)的干路電流/變化的u—/圖像.本次實(shí)驗(yàn)分

析誤差的U—/圖像是

(4)為減小電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差，在電表量程不變的情況下，可以采取的措施是

A.換用內(nèi)阻更小的電流表

B.換用內(nèi)阻更大的電流表

C.換用內(nèi)阻更小的電壓表

D.換用內(nèi)阻更大的電壓表

【對點(diǎn)訓(xùn)練2】某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。其中電流表Ai的內(nèi)阻n

=1.0k。，電阻R=9.0k。，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)Ro=3.O。的電阻。

(1)按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、bb'和cc'三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪

一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將開關(guān)S閉合，用多用電表的電壓擋先測量。、/間電壓，讀數(shù)不為零，再測量

a、標(biāo)間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是導(dǎo)線斷開。

(2)排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表Ai和A2的多組八、

/2數(shù)據(jù)，作出圖像如圖。由小/2圖像得到電池的電動(dòng)勢后=V,內(nèi)阻廠=Qo

【題型二】創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)一安阻法和伏阻法

【典型例題3】某課外活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和橙汁制作了橙汁電池，并利用所學(xué)知識設(shè)計(jì)電路測量該電

池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻入他們在一個(gè)玻璃器皿中放入橙汁，在橙汁中相隔一定距離插入銅片和鋅片作為橙汁

電池的正、負(fù)極。使用的器材有：

A.毫安表(量程0?3mA,內(nèi)阻未知)；

B.滑動(dòng)變阻器4(最大阻值為500Q)；

C.電阻箱&(阻值范圍為0?999.9Q)；

D.開關(guān)和導(dǎo)線若干。

該小組成員分析發(fā)現(xiàn)，由于毫安表的內(nèi)阻未知，所以無法直接測量該橙汁電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，經(jīng)過思考

后，該小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，先測出該毫安表的內(nèi)阻小、再測量橙汁電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻廠。

(1)請按照圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙實(shí)物圖中的滑動(dòng)變阻器接入電路，要求當(dāng)滑動(dòng)變

阻器的滑片滑到最右端時(shí)?；瑒?dòng)變阻器接入電路的阻值最大。

(2)該小組連接好電路后，首先對毫安表的內(nèi)阻”進(jìn)行測量，請完善測量步驟。

①將滑動(dòng)變阻器員的滑片滑至最右端，斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)Si；

②滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器4的滑片，使毫安表的指針達(dá)到滿偏；

③保持不變，閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱&的阻值，使毫安表的示數(shù)達(dá)到滿偏電流的一半；

④讀出此時(shí)電阻箱&的示數(shù)，即可求得毫安表的內(nèi)阻％。

(3)該小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)毫安表的電流達(dá)到滿偏電流的一半時(shí)，電阻箱的示數(shù)為50.0Q,則毫安表的內(nèi)阻小=

Q,用此種方法測得的毫安表的內(nèi)阻與其真實(shí)值相比，測量值________(填“大于”“小于”或“等

于”)真實(shí)值。

(4)該小組測得毫安表的內(nèi)阻”之后，采用以下方法測量該橙汁電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻人首先將電路中滑

動(dòng)變阻器的滑片移至最右端，然后多次改變電阻箱的阻值R得到了多組毫安表的電流/,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作

出;J圖像，如圖丙所示，則該電源的電動(dòng)勢￡=V,內(nèi)阻r=Qo

【典型例題4】一實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示的電路測量一電池的電動(dòng)勢E(約1.5V)和內(nèi)阻“小于2。).圖中電

壓表量程為IV,內(nèi)阻Rv=380.0。；定值電阻Ho=2O.OC；電阻箱H最大阻值為999.9。；S為開關(guān).按電

路圖連接電路.完成下列填空：

(a)

1.60

1.40

1.20

1.0()

0.80

(b)

⑴為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選Q(填“5.0”或“15.0”)；

(2)閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值H和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

⑶根據(jù)圖(a)所示電路，用尺、&、Rv、E和一表示點(diǎn)，得==；

(4)利用測量數(shù)據(jù)，作古一R圖線，如圖(b)所示:

(5)通過圖(b)可得E=V(保留2位小數(shù))，/=C(保留1位小數(shù))；

p—F

(6)若將圖(a)中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢為E',由此產(chǎn)生的誤差為-^―X100%=

________%.

【對點(diǎn)訓(xùn)練3】利用如圖(a)所示電路，可以測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：

待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9。)，電阻扁(阻值為3.0。)，電阻4(阻值為3.0。)，電流表@(量程為

200mA,內(nèi)阻為RA=6.0。)，開關(guān)S.

(a)

(b)

③以;為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作;—R圖線(用直線擬合)；

④求出直線的斜率上和在縱軸上的截距b.

回答下列問題：

⑴分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，貝廿與R的關(guān)系式為.

(2)實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R=3.0Q時(shí)，電流表的示數(shù)如圖(b)所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下

表.答：①,②.

1.02.03.04.05.06.0

I/A0.1430.125?0.1000.0910.084

y/A-16.998.00②10.011.011.9

(3)在圖(c)的坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并作圖，根據(jù)圖線求得斜率左=A-ig-i,截距b=A—1.

(4)根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻r=Q.

【對點(diǎn)訓(xùn)練4】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測量電源電動(dòng)勢E及電阻Ri和&的阻值。實(shí)驗(yàn)器材有:

待測電源E(不計(jì)內(nèi)阻)，待測電阻Ri，待測電阻&,電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻很大)，電阻箱R(。?99.99Q),

單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干。

甲

⑴先測電阻尺的阻值。請將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整:

A.閉合Si，將S2切換到。，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)Ro和對應(yīng)的電壓表示數(shù)5。

B.保持電阻箱示數(shù)不變，,讀出電壓表的示數(shù)。2。

C.則電阻吊的表達(dá)式為4=O

(2)該同學(xué)已經(jīng)測得電阻4=3.2。，繼續(xù)測電源電動(dòng)勢E和電阻&的阻值，其做法是：閉合Si,將S2切換

到。，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示

的晶圖線，則電源電動(dòng)勢E=V,電阻&=Qo

【題型三】歐姆檔原理

【典型例題5］為了較準(zhǔn)確地測量某電子元件的電阻，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)，請完成步驟中的填空。

(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“X10”的歐姆擋測量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)較小，因此應(yīng)將多用電表

調(diào)到歐姆擋(選填“XI”或“X100”)。

(2)將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻刻度的_______位置。

(3)將紅、黑表筆分別連接電阻的兩端，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，則被測電阻的阻值為Qo

(4)為精確測量其電阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路。圖中心的量程為5mA,內(nèi)阻約5Q；R為電阻箱(最

大阻值為9999Q),直流電源E約6V,內(nèi)阻約0.5則在閉合So前，應(yīng)將R調(diào)到(選填“最大值”

或“最小值”)。

(5)將S擲到1位置，將R調(diào)為Q,讀出此時(shí)④的示數(shù)為/o,然后將R調(diào)到最大值。

(6)再將S擲到2位置，調(diào)節(jié)R,使得@的示數(shù)為,讀出R的值為Ro,可認(rèn)為R=Ro。

【典型例題6】實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)靈敏電流計(jì)G,內(nèi)阻％=5000,表頭的滿偏電流4=0.5mA,現(xiàn)因?qū)嶒?yàn)需

要進(jìn)行如下改裝。

(2)按照圖甲改成多用電表，紅表筆應(yīng)接(選填"A"、"B”)。已知電動(dòng)勢g=石2=L5V,

內(nèi)阻均為r=50,當(dāng)選擇開關(guān)S接a、b、c、d時(shí)表示可以測電流和測電阻，其中電流的兩個(gè)擋位為“2.5mA”、

“25mA”,測電阻的兩個(gè)倍率分別為“XI”和“X10”。

若將選擇開關(guān)置于“b”，指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)為mA。

若將選擇開關(guān)置于“a”，指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)為

(3)多用電表使用時(shí)間久了，電池的電動(dòng)勢均變小為E'=1.47V,內(nèi)阻均變大為/=200,歐姆表仍可

調(diào)零，某次開關(guān)接d時(shí)重新歐姆調(diào)零后測得一電阻的讀數(shù)為200。，則該電阻實(shí)際的阻值為Qo

【對點(diǎn)訓(xùn)練5](1)某同學(xué)用多用電表測量某些電學(xué)量。經(jīng)過正確操作，兩次測量時(shí)的指針位置均指在如圖1

所示的位置。一次測量直流電壓，所選量程為50V,則讀數(shù)應(yīng)為V；一次測量電阻，記錄的讀數(shù)為

1600Q,則所選倍率為(選填“XI”“X10”“X100”或“X1k”)。

(2)在(1)中用多用電表測量完電阻后，需要繼續(xù)測量一個(gè)阻值約為13。的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電

阻兩端之前，以下有些操作步驟是必需的，請選擇正確的操作并按正確順序?qū)懗鲂蛱?

①將紅表筆和黑表筆接觸

②把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X1”位置

③把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X10”位置

④調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向歐姆零點(diǎn)

(3)常用的多用電表是由小量程的電流表(表頭)改裝而成的。有一塊滿偏電流為50pA、內(nèi)阻為800。的小量

程電流表，現(xiàn)要將它改裝成。?1mA、。?10mA兩個(gè)量程的電流擋，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2、圖3所示的兩

個(gè)電路。在圖2所示的電路中Ri—&（選填“〉”或“<”）；從保護(hù)表頭的角度，請你分析說明圖2、圖

3哪種設(shè)計(jì)更合理：=

圖2圖3

【對點(diǎn)訓(xùn)練6】某實(shí)驗(yàn)小組使用某個(gè)多用電表測量電學(xué)中的物理量，并探究歐姆表的原理。

甲

（1）某次測量時(shí)，多用電表表盤指針指在如圖甲所示的位置，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.若該讀數(shù)是選用歐姆擋“X100”倍率得到的，應(yīng)該更換“X10”倍率，歐姆調(diào)零后再次進(jìn)行測量

B.多用電表的歐姆擋是靠內(nèi)部電源提供電流的，若選用“X10”倍率測量電阻，則歐姆表內(nèi)阻約為20。

C.測直流電流時(shí)，應(yīng)讓紅表筆接外電路的正極，黑表筆接外電路的負(fù)極

D.測二極管正向電阻時(shí)，應(yīng)讓紅表筆接二極管的負(fù)極，黑表筆接二極管的正極

（2）該小組進(jìn)一步探究歐姆表的原理，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，通過調(diào)節(jié)開關(guān)S,可使歐姆表具有“xl”

和“義10”的兩種倍率，可用器材如下：

A.干電池（電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻不計(jì)）；

B.電流表G（滿偏電流/g=lmA,內(nèi)阻4=90。）；

C.定值電阻Ro（阻值為5.0。）；

D.滑動(dòng)變阻器&（最大阻值為150。）；

E.定值電阻&（阻值為1.0。）、叢未知；

F.開關(guān)一個(gè)紅、黑表筆各一支，導(dǎo)線若干。

虛線框內(nèi)是雙量程電流表，已知當(dāng)S接。時(shí)，對應(yīng)電流表量程是0~0.1A；

①定值電阻用=。；

②當(dāng)開關(guān)S撥向（填“a”或“6”）時(shí)，歐姆表的倍率是“xlO”，歐姆調(diào)零后，歐姆表內(nèi)阻為

__________Qo

③使用一段時(shí)間后電池老化，電動(dòng)勢下降到1.4V、內(nèi)阻增大到4Q,但仍可調(diào)零，正確操作后，測量另一個(gè)

定值電阻，歐姆表讀數(shù)為150。，則這個(gè)電阻的阻值應(yīng)為Qo

強(qiáng)化訓(xùn)練

【基礎(chǔ)強(qiáng)化】

1.小明在做測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，已知干電池的電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)阻約為0.3。；電壓表V（0?

3V,內(nèi)阻約為3kQ）；電流表人（0~0.64，內(nèi)阻為0.80。）；滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10。）。

（1）為了更準(zhǔn)確地測出電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻。請?jiān)诮o出的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和

電流值，得到如圖所示的圖線，由圖可得出該電源電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻r=Qo（結(jié)果

保留兩位小數(shù)）

（2）請結(jié)合你設(shè)計(jì)的電路圖和U-I圖線對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差分析。

2.用如圖所示電路測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測電源（電動(dòng)勢約3V,內(nèi)阻約2。），保護(hù)電阻

Ri（阻值10。）和4（阻值5。），滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

——1|——『~EZZP

待測電源

實(shí)驗(yàn)主要步驟：

（i）將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；

（ii）逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)/；

（iii）以U為縱坐標(biāo)，/為橫坐標(biāo)，作U-/圖線（U、/都用國際單位）；

（iv）求出U-I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。

回答下列問題：

（1）電壓表最好選用;電流表最好選用。

A.電壓表（0?3V,內(nèi)阻約15kQ）

B.電壓表（0?3V,內(nèi)阻約3kQ）

C.電流表（0?200mA,內(nèi)阻約2。）

D.電流表（0?30mA,內(nèi)阻約2。）

（2）滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是

A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱

B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱

C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱

D.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱

（3）選用ha、Ri和&表示待測電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式，E=，r=，代入數(shù)值可

得E和廠的測量值。

3.為了測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，某同學(xué)采用了伏安法,現(xiàn)備有下列器材：

A.被測干電池一節(jié)

B.電流表1:量程為0~0.6A,內(nèi)阻r=0.3Q

C.電流表2:量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.1Q

D.電壓表1:量程為0~3V,內(nèi)阻未知

E.電壓表2:量程為0~15V,內(nèi)阻未知

F.滑動(dòng)變阻器1：0~10Q,允許通過的最大電流為2A

G.滑動(dòng)變阻器2:0~100Q,允許通過的最大電流為1A

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

在用伏安法測電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差；在現(xiàn)

有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

（1）在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?（填寫選項(xiàng)前的字母）。

（2）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇下圖中的（選填“甲”或“乙”兀

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的〃-/圖象,則干電池的電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻

Qo

4.某物理興趣小組準(zhǔn)備測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:

A.電流表Ai（量程3mA,內(nèi)阻為199。）

B.電流表A2（量程1500mA,內(nèi)阻為1Q）

C.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻很大）

D.滑動(dòng)變阻器4（阻值范圍0?5Q,額定電流2A）

E.滑動(dòng)變阻器&（阻值范圍。?500。，額定電流1A）

F.定值電阻凡=1。

G.定值電阻&=1k。

以及待測干電池，開關(guān)、導(dǎo)線若干。

同學(xué)們根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖。

(1)請根據(jù)電路圖，將實(shí)物圖中連線補(bǔ)充完整。

(2)該小組查閱資料知干電池的內(nèi)阻約為3。，為了盡量減小誤差且方便操作，圖中電流表應(yīng)選擇(填

“Ai”或“A2”)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇(填“凡”或“R2”)，定值電阻應(yīng)選擇(填“心”或"心”)。

(3)同學(xué)們利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測得了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將電流表的讀數(shù)作為橫坐標(biāo)，電壓表的讀數(shù)作為縱坐

標(biāo)，選取合適的標(biāo)度，繪制了如圖丙所示的圖線。則該小組同學(xué)測定的干電池電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻

r=(填含有。、b、c的表達(dá)式)

5.小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量一干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

(1)圖中電流表的示數(shù)為A?

(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下:

U(v)1.451.361.271.161.06

/(A)0.120.200.280.360.44

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在下面的方格紙上作出U-/圖線。

由圖線求得：電動(dòng)勢E=

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測量，花費(fèi)了較長時(shí)間，測量期間一直保持電路閉合。其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮,

這樣的操作不妥，因?yàn)椤?/p>

6.某物理興趣小組準(zhǔn)備測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:

A.電流表Ai（量程3mA,內(nèi)阻為199。）

B.電流表A2（量程1500mA,內(nèi)阻為1Q）

C.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻很大）

D.滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0?5Q,額定電流2A）

E.滑動(dòng)變阻器&（阻值范圍0?500Q,額定電流1A）

F.定值電阻凡=1。

G.定值電阻R4=lkQ

以及待測干電池，開關(guān)、導(dǎo)線若干。

同學(xué)們根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖。

（1）請根據(jù)電路圖，將實(shí)物圖中連線補(bǔ)充完整。

（2）該小組查閱資料知干電池的內(nèi)阻約為3。，為了盡量減小誤差且方便操作，圖中電流表應(yīng)選擇（填

“Ai”或“A2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇（填“4”或“R2”），定值電阻應(yīng)選擇（填“R”或"凡”）。

（3）同學(xué)們利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測得了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將電流表的讀數(shù)作為橫坐標(biāo)，電壓表的讀數(shù)作為縱坐

標(biāo)，選取合適的標(biāo)度，繪制了如圖丙所示的圖線。則該小組同學(xué)測定的干電池電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻

r=Qo（填含有a、b、c的表達(dá)式）

【素養(yǎng)提升】

7.小明同學(xué)打算估測5個(gè)相同規(guī)格電阻的阻值。現(xiàn)有一個(gè)量程為0.6A的電流表、一個(gè)電池組（電動(dòng)勢E不大

于4.5V、內(nèi)阻r未知）、一個(gè)阻值為R）的定值電阻、一個(gè)阻值為Ri的定值電阻（用作保護(hù)電阻），開關(guān)S和

導(dǎo)線若干。他設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

第一步：把5個(gè)待測電阻分別單獨(dú)接入A、8之間，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)基本一致，據(jù)此他認(rèn)為5個(gè)電阻的阻

值相等，均設(shè)為R。

第二步：取下待測電阻，在A、B之間接入定值電阻記下電流表的示數(shù)To。

第三步：取下定值電阻品，將〃個(gè)（〃=1,2,3,4,5）待測電阻串聯(lián)后接入A、2之間，記下串聯(lián)待測電阻的個(gè)數(shù)

n與電流表對應(yīng)示數(shù)In.

r/A1

3.0

2.5

2.0

0.5

0

圖⑹

請完成如下計(jì)算和判斷:

(1)根據(jù)上述第二步，、與扁、員、E、廠的關(guān)系式是為

(2)定義y=；一則y與小R、Ro、E的關(guān)系式是Y=

In

(3)已知Ro=12.OQ,實(shí)驗(yàn)測得7o=O.182A,得到數(shù)據(jù)如下表:

n12345

/MA0.3340.2860.2500.2240.200

y/A~12.5001.9981.4951.0300.495

根據(jù)上述數(shù)據(jù)作出Yn圖像，如圖(b)所示，可得R=。(保留2位有效數(shù)字)，同時(shí)可得E=

V(保留2位有效數(shù)字)。

(4)本實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻對表中丫的測量值_______影響(選填"有"或“無”)。

8.隨著智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用，充電寶成為手機(jī)及時(shí)充電的一種重要選擇。充電寶可以視為與電池一樣的直

流電源。一充電寶的電動(dòng)勢約為5V,內(nèi)阻很小，最大放電電流為2A,某實(shí)驗(yàn)小組測定它的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

他們剝開充電寶連接線的外絕緣層，里面有四根導(dǎo)線，紅導(dǎo)線為充電寶的正極，黑導(dǎo)線為充電寶的負(fù)極，

其余兩根導(dǎo)線空置不用，另有滑動(dòng)變阻器R用于改變電路中的電流，定值電阻Ro=3Q,兩只數(shù)字多用電表

M、N,兩表均為理想電表，并與開關(guān)S連成如圖所示電路。

充電寶

(1)圖中測量電流的電表是,測量電壓的電表是o(均填寫字母M或N)

(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測得多組/、U數(shù)據(jù)，記錄如下表，其中只有一個(gè)數(shù)據(jù)記錄有誤，審視記錄的數(shù)據(jù)，可

以發(fā)現(xiàn)表中第次的記錄數(shù)據(jù)有誤。(填測量次數(shù)的序號)

次數(shù)1234567

電流〃A0.2990.4770.6840.8771.0651.2811.516

電壓UN4.9704.9524.9324.9424.8944.8724.848

（3）電路中接入心可以達(dá)到下列哪個(gè)效果（填選項(xiàng)前的字母）。

A.使測電流的電表讀數(shù)變化明顯

B.為了更準(zhǔn)確地測量充電寶內(nèi)阻

C.避免使充電寶的放電電流過大

D.減小測量電壓的電表分流作用

9.在測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材和參考電路:

電壓表Vi（量程3V,內(nèi)阻約6kQ）

電壓表V2（量程IV,內(nèi)阻約6kQ）

電流表Ai（量程0.6A,內(nèi)阻約0.1。）

電流表A2（量程2mA,內(nèi)阻約1Q）

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值3kQ）

滑動(dòng)變阻器&（最大阻值10Q）

定值電阻&（阻值1Q）

開關(guān)，導(dǎo)線若干

EE

AB

ZZHAH1-

R,E&ES

（1）甲同學(xué)想要測量馬鈴薯電池的電動(dòng)勢（約1.0V）和內(nèi)阻（約500Q）o選用合適器材后，應(yīng)選擇最優(yōu)電路

（填寫參考電路對應(yīng)的字母）進(jìn)行測量。

（2）乙同學(xué)想要測量一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。選用合適器材后，應(yīng)選擇最優(yōu)電路（填寫參考電

路對應(yīng)的字母）進(jìn)行測量。

（3）乙同學(xué)將測得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖。請畫出U—/圖象，并求出電動(dòng)勢￡為V,內(nèi)阻/?為

Q（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）。

UN

10.某實(shí)驗(yàn)小組需測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測電池、一個(gè)單刀雙擲開關(guān)、一個(gè)定值電阻(阻

值為Ro)、一個(gè)電流表(內(nèi)阻為RA)、一根均勻電阻絲(電阻絲總阻值大于RO,并配有可在電阻上移動(dòng)的金屬

夾)、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)現(xiàn)桌上有一個(gè)圓形時(shí)鐘表盤。某同學(xué)提出將

電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

⑴將器材如圖(a)連接：

圖(C)

(2)開關(guān)閉合前,金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的端(填"a”或"b”)；

(3)改變金屬夾的位置，閉合開關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角。和電流表示數(shù)/,得到多組數(shù)

據(jù)；

(4)整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪圖，所得圖像如圖(b)所示，圖線斜率為左，縱軸截距為d,設(shè)單位角度對應(yīng)

電阻絲的阻值為力。該電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻可表示為￡=，r=；(用扁、RA、k、d、”表示)

(5)為進(jìn)一步確定結(jié)果，還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值物利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在圖(c)方框中

畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(電阻絲用滑動(dòng)變阻器符號表示)；

(6)利用測出的物可得該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

11.用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動(dòng)勢約4.5V,內(nèi)電阻約1Q)的電動(dòng)勢和內(nèi)電

阻，除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：

A.電流表：量程0.6A,內(nèi)電阻約1。

B.電流表：量程3A,內(nèi)電阻約0.2。

C.電壓表：量程3V,內(nèi)電阻約30ko

D.電壓表：量程6V,內(nèi)電阻約60k。

E.滑動(dòng)變阻器：0?1000。，額定電流0.5A

F.滑動(dòng)變阻器：0?20。，額定電流2A

⑴為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用,電壓表應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

(均填儀器的字母代號)。

(2)下圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路。為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將

和相連、和相連、和相連(均填儀器上接線柱的字母代號)。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動(dòng)變阻器，重新連接電

路，仍能完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U,用圖像法處理采集到的數(shù)據(jù)，

為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖像是一條直線，則可以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)。

12.一實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示的電路測量一電池的電動(dòng)勢E(約為1.5V)和內(nèi)阻4小于2。)。圖中電壓表量程

為IV,內(nèi)阻Rv=380.0Q；定值電阻Ro=2O.OQ；電阻箱R,最大阻值為999.9A；S為開關(guān)。按電路圖連

接電路。完成下列填空：

(1)為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選。(填“5.0”或“15.0”)；

(2)閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

⑶根據(jù)圖(a)所示電路，用R、&、Rv、E和r表示=，得號;

(4)利用測量數(shù)據(jù)，做/R圖線，如圖(b)所示；

⑸通過圖(b)可得E=V(保留2位小數(shù))，r=。(保留1位小數(shù))；

(6)若將圖(a)中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢為E',由此產(chǎn)生的誤差為反/X100%=

________________%o

13.某同學(xué)要測量“水果電池”的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，提供下列儀器：

A.待測“水果電池”（電動(dòng)勢E約為4V,內(nèi)阻廠約為200。）

B.毫安表A（量程5mA,內(nèi)阻為RA=60O）

C.電壓表V（量程Uo=4V,內(nèi)阻約5kQ）

D.電阻箱員（0?999.9。）

E.滑動(dòng)變阻器R（0?1000。）

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干.

（1）由于毫安表的量程太小，該同學(xué)用電阻箱以與毫安表A并聯(lián)，可使其量程擴(kuò)大，取以=孤,則改

裝后的電流表量程為毫安表滿偏電流的倍；

（2）用改裝后的電流表完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的（選填“甲”或"乙”）；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出U—/圖線，如圖所示.由圖線可得，“水果電池”的電動(dòng)勢￡=V,內(nèi)電阻廠

Q（保留三位有效數(shù)字）

UN

4.00

3.00

2.00

1.001

5.010.015.020.0Z/mA

14.某物理興趣小組要測量一電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列儀器:

A.電池組（電動(dòng)勢約為3V,內(nèi)阻約為10。）

B.電壓表V（量程0?15.0V,內(nèi)阻約為3000。）

C.電流表A（量程為0?2mA,內(nèi)阻RA=12Q）

D.定值電阻&=6。

E.電阻箱R］（0?999。，0—1.0A）

F.滑動(dòng)變阻器&（0?2000Q,0-1.0A）

G.導(dǎo)線及開關(guān)

(1)同學(xué)們根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的(a)、(b)兩種測量電路，經(jīng)討論后認(rèn)為(a)測量電路不合理,