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1、7-5實驗(三)測定電源電動勢和內(nèi)阻　實驗(四)練習使用多用電表 一、選擇題 1．為測定某一電池的電動勢和內(nèi)電阻，下面幾組器材中，能完成實驗的是(　　) A．一只電流表、一只電壓表、一只變阻器、開關(guān)和導線 B．一只電流表、兩只變阻器、開關(guān)和導線 C．一只電流表、一只電阻箱、開關(guān)和導線 D．一只電壓表、一只電阻箱、開關(guān)和導線 [答案]　ACD [解析]　只有電流表和滑動變阻器是不能求出E、r。 2．下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是(　　) A．測出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，

2、求出E、r B．多測幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值 C．測出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出U－I圖象，再根據(jù)圖象求出E、r D．測出多組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時的路端電壓即為電動勢E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r [答案]　C [解析]　測出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出U－I圖象可消除某次測量不準造成的偶然誤差，選C。 3．(2011·東北三校模擬)關(guān)于多用電表的使用，下列操作正確的是________。 A．測電壓時，應(yīng)按圖甲連接方式測量 B．測電流時，應(yīng)按圖乙連接方式測量 C．測電阻時，應(yīng)按圖丙連接方式測量 D．測二極管的

3、正向電阻時，應(yīng)按圖丁連接方式測量 [答案]　BD [解析]　測電壓時，紅表筆應(yīng)接電勢高的點，黑表筆應(yīng)接電勢低的點，所以A錯，同理B對；測電阻時，應(yīng)將電阻從電路中斷開，C錯；由于黑表筆接的是內(nèi)部電源的正極，所以測二極管的正向電阻時，黑表筆應(yīng)接二極管的正極，應(yīng)按圖丁連接方式測量，D正確。 4.如圖所示的電路測量電池電動勢和內(nèi)電阻時，若有兩只電壓表V1、V2量程相同，內(nèi)阻分別為RV1、RV2，且RV1>RV2；兩只電流表A1、A2量程相同，內(nèi)阻分別為RA1、RA2，且RA1>RA2在實驗中，為了使E、r的測量值更精確一些，選擇的電表可以是(　　) A．V1與A1　　　 　　　　　 B．V

4、1與A2 C．V2與A1 D．V2與A2 [答案]　AB [解析]　本實驗的系統(tǒng)誤差主要來源于電壓表內(nèi)阻對電路的影響，電壓表內(nèi)阻越大，電流表所測電流越接近于干路中的電流的真實值，所測電池的內(nèi)阻也越接近電池內(nèi)阻的真實值，故電壓表選用內(nèi)阻大的好，而電流表內(nèi)阻對本實驗無影響，因為電流表內(nèi)阻與R是串聯(lián)，不需知道R與RA的值，故電流表選用哪一個都可以。故選A、B。 二、非選擇題 5．(2012·長春畢業(yè)班調(diào)研一)一節(jié)電動勢約為9V，內(nèi)阻約為2Ω的電池，允許通過的最大電流是500mA。為了精確測定該電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，選用了總阻值為50Ω的滑動變阻器以及電流表A和電壓表V，連成了如圖所

5、示的電路。 (1)為了防止誤將滑動變阻器電阻調(diào)為零而損壞器材，需要在電路中接入一個定值電阻R0，最適合的是(　　) A．10Ω，5W B．10Ω，0.5W C．20Ω，5W D．20Ω，0.5W (2)在其他器材不變的情況下，再取一節(jié)上述規(guī)格的電池，與原來的電池串聯(lián)組成電池組，測量這個電池組的電動勢E和內(nèi)電阻r，且操作無誤。 ①請在方框中畫出實驗電路原理圖。 ②實驗中，當電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2，則可以求出E＝________，r＝________。(用I1，I2，U1，U2及R0表示) [答案]　(1)C　

6、(2)①如圖所示?、凇。璕0 6．(2012·浙江嘉興高三測試)用圖甲所示的電路，測定某蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω，R0是定值電阻，電壓表內(nèi)阻對電路的影響忽略不計。 該同學連接好電路后，閉合開關(guān)S，改變電阻箱接入電路的電阻值，讀取電壓表的示數(shù)。根據(jù)讀取的多組數(shù)據(jù)，他畫出了圖乙所示的圖象。 (1)電路中定值電阻R0的作用是___________________________ __________________________________________。 (2)請根據(jù)圖甲電路圖，連接實物圖。 (3)在圖乙所示圖象中，當＝0.10V－1時，外電路

7、處于________狀態(tài)。(填“通路”“斷路”或“短路”) (4)根據(jù)該圖象可求得該電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) [答案]　(1)保護電源，防止短路(意思表述到位即可) (2)如圖所示 (3)斷路　(4)10(結(jié)果在9.5～10.5之間均可) 5．0(結(jié)果在4.5～5.5之間均可) [解析]　本題考查閉合電路歐姆定律的應(yīng)用和電路分析。由題意可知電路中定值電阻的作用是防止短路，保護電源。由圖象可知，當電壓倒數(shù)為0.1時，對應(yīng)總電阻倒數(shù)為零，即電阻無窮大，故電路為斷路。 7．(2012·江蘇單科)如圖甲所示的黑箱中有

8、三只完全相同的電學元件，小明使用多用電表對其進行探測。 (1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖乙中多用電表的________(選填“A”、“B”或“C”)。 (2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b 接點間是否存在電源時，一表筆接a，另一表筆應(yīng)________(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況。 (3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關(guān)旋至“×1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測量各接點間的阻值。測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點間正反向阻值均相等，測量記錄如下表。兩表筆分別接a、b時，多用電表的示數(shù)如圖2所示。 請將記錄表補充完整，并畫出黑箱圖中一種可

9、能的電路。 兩表筆接的接點 多用電表的示數(shù) a，b ________Ω a，c 10.0Ω b，c 15.0Ω [答案]　(1)A　(2)短暫　(3)5.0　如圖 [解析]　(1)根據(jù)多用電表使用調(diào)整順序可知，先要機械調(diào)零，再歐姆調(diào)零，故選A； (2)要使電筆跟黑箱短暫接觸，否則，若ab兩點間電壓過大容易損壞電表； (3)多用電表選擇開關(guān)旋至“×1”擋時，讀數(shù)為5.0Ω。 回路中連接了三個完全相同的電學元件，接b、c時Rbc＝15Ω最大，接a、b時，Rab＝5Ω最小，可能每個元件電阻均為5Ω，即bc間三個元件串聯(lián)，ab間只有一個元件，ac間有兩個電學元件串聯(lián)，如圖

10、甲所示。 若每個電學元件電阻均為10Ω，則Rbc＝15Ω最大，說明bc間有兩個元件并聯(lián)后與一個元件串聯(lián)；Rab＝5Ω最小，說明ab間有兩個元件串聯(lián)，Rac＝10Ω即說明ac間只有一個元件，如圖乙所示。 7．(2012·山西四校聯(lián)考)我們都有這樣的體驗：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈絲發(fā)紅，這就是我們常說的“電池沒電了”。有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用，為了檢驗此人的做法是否合理，某同學設(shè)計了下面的實驗： (1)用圖甲所示的電路分別測量新、舊電池的電動勢和內(nèi)阻，并把測量結(jié)果描繪成圖乙所示的圖象。由圖象可知：新電池的電動勢E1＝_______V，內(nèi)阻

11、r1＝_____Ω；舊電池的電動勢E2＝________V，內(nèi)阻r2＝______Ω。 (2)已知小燈泡上標有“3V,2W”，若把新、舊干電池各一節(jié)串聯(lián)做電源，則電源的效率η＝________。(保留兩位有效數(shù)字) (3)在(2)中，新、舊電池提供的電功率分別是________W和________W；舊電池本身所消耗的電功率是______W；小燈泡實際消耗的電功率是________W。 (4)你認為新、舊電池搭配使用的做法是否合理，簡述理由。 [答案]　(1)1.5　0.3　1.2　4　(2)51%　(3)0.46　0.37　0.38　0.42 (4)不合理，從上述計算可見，由于舊電

12、池內(nèi)阻太大，使得舊電池本身消耗的電功率大于它所提供的電功率，而小燈泡實際消耗的電功率遠小于它的額定功率。 [解析]　在電池的U－I圖象中縱截距表示電源電動勢，斜率絕對值表示電源內(nèi)阻；根據(jù)閉合電路的歐姆定律，求出電路中的電流，用燈泡消耗的功率除以電源的總功率即電源的效率；用電源電動勢乘以電流得電源提供的電功率，用電流的平方乘以舊電池的內(nèi)阻為舊電池本身消耗的電功率，用電流的平方乘以燈泡的電阻為燈泡實際消耗的功率。 8．(2012·福建理綜)某研究性學習小組欲測定一塊電池的電動勢E。 ①先直接用多用電表測定該電池電動勢。在操作無誤的情況下，多用電表表盤示數(shù)如圖，其示數(shù)為________V。

13、 ②然后，用電壓表、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導線和該電池組成電路，測定該電池電動勢。 (ⅰ)根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導線，將實物圖連接成完整電路。 (ⅱ)閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U。該學習小組測出大量數(shù)據(jù)， 分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計算出相應(yīng)的1/R與1/U的值。請用表中數(shù)據(jù)在坐標紙上描點，并作出1/U－1/R圖象。 R(Ω) 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 U(V) 8.3 5.9 4.8 4.2 3.2 2.9 1/R (×10－2Ω－1) 0.60 1.40 2.00

14、 3.00 4.00 5.00 1/U (V－1) 0.12 0.17 0.21 0.24 0.31 0.35 (ⅲ)從圖象中可求得E＝________V。 [答案]?、?.4?、?ⅰ)連線如下圖 (ⅱ)所作圖象如下圖 (ⅲ)9.5～11.1 [解析]　(1)選擇開關(guān)位于直流電壓10V擋，按電表中央刻度0～10V刻度讀數(shù)，最小刻度為0.2V，電池的電動勢為9.4V。 (2)(ⅰ)連接電路如答案圖所示。 (ⅱ)所作圖象見答案圖。 (ⅲ)根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝U＋(R0＋r)，化簡得＝＋·，可知－圖象在縱軸的截距b＝。由圖象可知b≈0.10，則E

15、≈10V。 9．(2012·廣州測試一)用電阻箱、多用電表、開關(guān)和導線測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。 (1)將圖a的實物連接成可完成實驗的電路； (2)完成以下步驟的相關(guān)內(nèi)容： (a)將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至________擋(填“×1Ω”、“直流電壓2.5”或“直流電流100mA”) (b)調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖b所示，讀得電阻值R1＝________Ω； (c)合上開關(guān)，從多用表上讀得數(shù)值為x1； (d)重復(b)、(c)，收集多組R和x的數(shù)據(jù)； …… (3)某同學根據(jù)自己設(shè)計的實驗以及收集到的數(shù)據(jù)，作出了如圖c所示的R－圖象，由此可知，干電池的電動勢E＝________V

16、(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；圖象縱軸截距的絕對值代表________的阻值之和。 [答案]　(1)電路連接如圖所示 (2)(a)直流電壓2.5V(或直流電流100mA) (b)12 (3)1.46(1.41～1.49均可)　電表與干電池 [解析]　(1)當多用電表調(diào)到直流電壓擋，與電阻箱并聯(lián)測電阻箱兩端電壓，改變電阻箱阻值，由閉合電路的歐姆定律可得：E＝U1＋r，E＝U2＋r，聯(lián)立可求電源電動勢與內(nèi)阻；當多用電表調(diào)到直流電流擋，與電阻箱串聯(lián)測通過電阻箱的電流，改變電阻箱阻值，由閉合電路歐姆定律可得E＝I1(r＋R1)，E＝I2(R2＋r)，聯(lián)立可求電源電動勢與內(nèi)阻。(2

17、)(a)由(1)可知多用電表選擇開關(guān)應(yīng)旋轉(zhuǎn)至：直流電壓2.5V擋或直流電流100mA擋；(b)電阻箱的讀數(shù)為R＝1000×0Ω＋100×0Ω＋10×1Ω＋1×2Ω＝12Ω；(3)由題圖c易知多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至直流電流100mA擋，由閉合電路歐姆定律可得E＝I(r＋R)，整理可得R＝－r，結(jié)合圖象知斜率表示電源電動勢E＝V＝1.46V，由于多用電表存在一定的內(nèi)阻，故其縱軸截距為等效電源的內(nèi)阻，即電表與干電池阻值之和。 10．(2012·金麗衢十二校聯(lián)考)將兩個金屬電極插入任何一個水果中，就可以做成一個水果電池，但日常生活中我們很少用水果電池，這是為什么呢？某學習小組的同學準備就此問題進行

18、探究。 (1)通過查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入蘋果中，電動勢有時可達到1V。他們找來了一個蘋果做實驗，用量程為0～3V、內(nèi)阻約5kΩ的電壓表測其兩極電壓時讀數(shù)為0.64V。但當他們將五個這樣的“蘋果電池”串聯(lián)起來給標值為“3V　0.5A”的小燈泡供電時，燈泡并不發(fā)光。檢查燈泡、線路均沒有故障，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當是__________________。 (2)接著他們用內(nèi)阻為50Ω的靈敏電流表直接接一個“蘋果電池”的兩極，測得電流為0.40mA，根據(jù)前面用電壓表測得的0.64V電壓，由閉合電路歐姆定律得“蘋果電池”內(nèi)阻：r＝＝Ω＝1.6kΩ。這個結(jié)果是否準確？如認為不準確，請說明主

19、要理由________________________。 (3)最后同學們利用課本上介紹的伏安法測“蘋果電池”的電動勢和內(nèi)阻，電路圖和實物圖如圖所示。 下表是測量時記錄的數(shù)據(jù)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 電壓U/V 0.320 0.340 0.396 0.440 0.460 0.500 0.520 0.570 0.610 電流I/mA 0.460 0.400 0.322 0.270 0.238 0.204 0.180 0.132 0.100 請你根據(jù)測量數(shù)據(jù)在給出的坐標系中描點，并作出U隨I變化的關(guān)系圖象。 由圖象求出電流小于0.3mA時該“蘋果電池”的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω。 [答案]　(1)“蘋果電池”的內(nèi)阻太大　(2)不準確，電壓表內(nèi)阻不是遠大于電源內(nèi)阻，E值偏小 (3)如圖所示　0.72　 1.07×103 [解析]　(1)原因是“蘋果電池”的內(nèi)阻太大，電路中電流太小，故燈泡并不發(fā)光。 (2)這個結(jié)果不準確，原因是電壓表內(nèi)阻不是遠大于電源內(nèi)阻，E值偏小。 (3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以畫出U－I圖象；由圖象知，圖象與縱坐標的交點為電源電動勢E＝0.72V，圖象的斜率即電源的內(nèi)電阻r＝＝Ω＝1.07×103Ω。