10 实验：测定电池的电动势和内阻知识点题库

某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50V档检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．

（1）断开开关，红表笔接在a点时多用表指示如图2所示，读数为 V，说明正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）．
（2）红表笔接在b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）

如图甲所示，一根细长而均匀的合金管线样品，横截面为环形．此合金管线长度用L表示，外径用D表示，电阻约为5Ω．巳知这种合金的电阻率为ρ，且ρ受温度的影响很小，可以忽略．因管线内中空部分内径太小，无法直接测量．某实验小组设计了一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀ ，他们已选器材如下：

A．毫米刻度尺

B．螺旋测微器

C．电流表A（300mA，1.0Ω）

D．电压表V₁（15V，约10kΩ）

E．电压表V₂（ 3V，约6kΩ）

F．滑动变阻器R₁（2KΩ，0.5A）

G．滑动变阻器R₂（10Ω，2A）

H．标准电阻（R₀=5Ω）

I．蓄电池（3V，约0.05Ω）

J．开关一个，带夹子的导线若干

（1）
小组同学用螺旋测微器测量该管线的外径D，示数如图乙所示，管线的外径等于 mm；
（2）上列器材中，电压表和滑动变阻器分别应选（只填代号字母，如ABC）．
（3）
请在如图丁方框中将该小组设计方案的实验电路图补充完整，要求电压表与电流表的示数均能过半，并能测量多组数据，合金管线电阻用R_x表示．
（4）
小组将测得的多组U、I数据绘制成U﹣I图象如图丙所示，并计算出图象的斜率为K，同时用刻度尺测量出了管线的长度L．计算合金管线内部空间截面积S₀的表达式为（用巳知量和所测物理量的符号如L，D，ρ、K，R₀表示）

某课外学习小组想描绘标有“4V、2W”的小灯泡的U﹣I图象，除导线和开关外还备有以下器材：

A、电流表（量程0.6A，内阻为1Ω） B、电流表（量程3.0A，内阻为0.6Ω）

C、电压表（量程5.0V，内阻为5kΩ） D、电压表（量程15V，内阻为10kΩ）

E、滑动变阻器（最大阻值为5Ω，额定电流1.0A）

F、滑动变阻器（最大阻值为2kΩ，额定电流0.2A）

G、电源（电动势为6.0V，内阻约为1.5Ω）、导线若干

（1）电路中电流表应选用，电压表选用，滑动变阻器选用．（用字母填写）
（2）根据以上器材，选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图是图1中．
（3）根据（1）题所选实验电路图，用笔画线代替导线，将图2中的实验电路连接完整．
（4）开关S闭合之前，图2中滑动变阻器的滑片应该置于最端．（填“左”或“右”）
（5）根据图3给出的信息，可以判断图4中正确的是图中（P为小灯泡的功率）．

某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图所示的装置．向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R₁ ．然后向杯内加入热水，温度计的示数为60℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是（）

A . 多用电表应选用电流挡，温度升高换用大量程测量 B . 多用电表应选用电流挡，温度升高换用小量程测量 C . 多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的档 D . 多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的档

某物理兴趣小组在练习使用多用电表的实验中，设计如图（a）所示的电路．回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，欧姆调零后将图（a）中多用电表的黑表笔和（选填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端．
（2）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示．多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V．
（3）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为R₁和U₁ ，可知电压表的内阻R_V=．
（4）设此多用电表表内电池的电动势为E，电阻“×1k”挡的内部电路总电阻为R，则E与R的关系式为（用前面测得的R_V和U₁表示）．

用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性．

（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在端．（选填“a”或“b”）
（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整．
（3）实验后作出的U﹣I图像如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是：．
（4）根据所得到的图像如图丙所示，求出它在额定电压（2.4V）下工作时的电阻值R=Ω，这个测量值比真实值偏．（选填“大”或“小”）

测得接入电路的金属丝的长度为L，金属丝的直径d，已知其电阻大约为25Ω．

（1）在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源（电动势1.5V，内阻很小）、导线、开关外，电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选（填代号）．
A₁电流表（量程40mA，内阻约0.5Ω）
A₂电流表（量程10mA，内阻约0.6Ω）
V₁电压表（量程6V，内阻约30kΩ）
V₂电压表（量程1.2V，内阻约的20kΩ）
R₁滑动变阻器（范围0﹣10Ω）
R₂滑动变阻器（范围0﹣2kΩ）
（2）若电压表、电流表读数用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=．（全部用上述字母表示）

研究小组要测定某直流电动机正常工作时的机械功率，电动机铭牌上只有额定电压为10V，其它字迹不清楚．现实验室提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器（阻值较小）、备用蓄电池，开关、若干导线、细线、重物．

（1）小组成员设计如图甲、乙两个测量电路，其中比较合理的是（填写“甲”或“乙”）图．
（2）根据选取的电路图完成丙图中用电动机提升重物的实物电路连接．
（3）闭合电键前应将丙图中的滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）端．闭合电键后移动滑动变阻器，使电压表和电流表都有明显的示数，但电动机并未转动，读出此时电压表和电流表的示数分別为2.0V、1.0A．继续移动滑动变阻器的滑片，将电压表的示数调为10.0V，这时电流表的示数为0.4A．设电动机内阻不随温度变化，此时电动机输出的机械功率为 W，若重物重为8N，当重物匀速上升时速度大小为 m/s．（结果均保留两位有效数字）

如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题．

（1）在三个实验中，造成回路中产生电流的共同原因是．
（2）电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成关系．
（3）第一个成功实验（如图a）中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和慢速插入有什么量是相同的？，什么量是不同的？
（4）从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：．

某兴趣小组准备用两种方案测量同一金属器件的电阻。

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方案一：用多用电表进行粗略测量

（1）甲同学选用“x10”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择（填“×1”或“×100”）倍率的欧姆挡，并重新进行欧姆调零后再进行测量，之后多用电表的示数如图（a）所示，测量结果为Ω。
方案二：用伏安法进行较准确的测量
（2）已知电流表的内阻为0.8Ω，请按乙同学设计的电路原理图（b）将图（c）中的实物连线。
（3）根据图（b）正确连接电路之后，不断改变R₂的阻值，得到图（d）中所描出的各数据点。请作图连线，并求得待测金属器件的电阻为Ω（结果保留三位有效数字）。

某同学想在实验室测量电压表V₁的内阻．

（1）他先用多用电表的欧姆挡“×1k”测量，如图甲所示，该读数为Ω；多用表的红表笔与电压表V的(选填“正”或“负”)的接线柱相连．
（2）为了更准确地测量电压表V₁的内阻，实验室提供的实验器材如下：
A．待测电压表V₁(量程为0～3 V)；

B．电压表V₂(量程为0～9 V，内阻约为9 kΩ)；

C．滑动变阻器R₁(最大阻值为20 Ω，额定电流为1 A)；

D．定值电阻R₃(阻值为6 kΩ)；

E. 电源(电动势为9 V，内阻约为1 Ω)；

F. 开关一个、导线若干．

① 根据提供的器材，连接图乙中的实物图．

② 某次实验时电压表V₁和电压表V₂的读数分别为U₁和U₂ ，移动滑动变阻器滑片，多次测量，作出U₂U₁图象如图丙所示，已知图象的斜率为k，则内阻R_V1的表达式为(用R₃和k表示)．

③ 考虑电压表V₂的内电阻，则该方法对实验的测量结果(选填“有”或“无”)影响．

某实验探究小组为了测量电流表G₁的内阻r₁ ，设计电路进行实验．实验中供选择的仪器如下：

A．待测电流表G₁（量程为0～5mA，内阻约400Ω）

B．电流表G₂（量程0～10mA，内阻约200Ω）

C．电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）

D．定值电阻R₁（10Ω）

E．定值电阻R₂（400Ω）

F．滑动变阻器R₃（0～50Ω，额定电流为0.1A）

G．滑动变阻器R₄（0～1000Ω，额定电流为0.01A）

H．开关S及导线若干

I．电源E（电动势2V，内阻较小）

实验要求待测电流表G₁的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能地减小误差．

（1）以上给定的器材中，定值电阻应选，滑动变阻器应选．（填写仪器符号）
（2）在方框中画出实验原理图.
（3）主要的实验步骤如下：
A．按设计电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至接入阻值为零处；

B．闭合开关S，移到滑动触头至某一位置，记录G₁和G₂的读数I₁和I₂；

C．重复步骒B，多次移动滑动触头，测量多组数据；

D．本实验用图象法处理数据，作图时以I₁为横坐标，以I₂为纵坐标，作出I₂-I₁图线，则表达式为．（用物理量的符号来表示）．
（4）根据图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r₁=．（用k和定值电阻的符号来表示）．

关于伏安法测电阻实验的下列说法正确的是（）

A . 伏安法测电阻时，若安培表外接，则测量值偏小 B . 伏安法测大电阻时，应该采用安培表内接法 C . 为了减小安培表内接法测电阻的误差，在量程满足要求时应该选电流表内阻小的测量 D . 为了减小安培表内接法测电阻的误差，在量程满足要求时应该选电压表内阻大的测量

某实验小组测量一个待测电阻 $\text{[math]}$ 的阻值，实验室提供了如下器材：

待测电阻 $\text{[math]}$ ：阻值约为 $\text{[math]}$ ；

电源E：电动势约为 $\text{[math]}$ ，内阻不计；

电压表V：量程 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ；

电流表 $\text{[math]}$ ：量程为 $\text{[math]}$ ，内电阻 $\text{[math]}$ ；

定值电阻R： $\text{[math]}$ ；

滑动变阻器 $\text{[math]}$ ：最大阻值为 $\text{[math]}$ ；

单刀单掷开关S，导线若干。

要求实验中尽可能准确地测量 $\text{[math]}$ 的阻值，请回答下面问题：

（1）在实验中，为了测量待测电阻两端的电压，可采用的方法是__________。

A . 直接用电压表V B . 将电流表 $\text{[math]}$ 与定值电阻R串联，改装成电压表 C . 将电流表 $\text{[math]}$ 与定值电阻R并联，改装成电压表
（2）请选用合适的器材，在方框中画出实验电路图（需标注所用实验器材的符号）。
（3）测电阻测量值的表达式为 $\text{[math]}$ 。（其中可能会用到的电表数据：电压表V的示数为U，电流表 $\text{[math]}$ 的示数为 $\text{[math]}$ ，电流表 $\text{[math]}$ 的示数为 $\text{[math]}$ ）

图为用伏安法测量电阻的原理图。图中，V为电压表，内阻为4000Ω；mA为电流表，内阻为50Ω。E为电源，R为电阻箱，R_x为待测电阻，S为开关。

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（1）当开关闭合后电压表读数U＝l.6V，电流表读数I＝2.0mA。测量值是。真实值是。
（2）若将电流表改为内接。开关闭合后，重新测得电压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果比真实值。（填偏大或偏小）

某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是（）

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A . 小灯泡被烧坏 B . 小灯泡不亮 C . 电流表被烧坏 D . 电压表被烧坏

一实验小组利用下列器材尽量准确地测量一个定值电阻的阻值 $\text{[math]}$ 。

电源E（电动势为3V，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

电流表A（量程为25mA，内阻 $\text{[math]}$ ）

电压表V（量程为3V，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

滑动变阻器R（最大阻值为 $\text{[math]}$ ，允许通过的最大电流为1.5A）

开关S及导线若干

（1）一同学先把实验器材连接成如图甲所示电路，然后闭合开关S，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，观察到电流表的示数由约22mA增加到约25mA。另一同学提出电流变化范围太小，不能获得多组实验数据，这会使电阻的测量产生较大误差。请用笔画线代替导线，在图甲电路连接的基础上对实验电路进行修改完善，并把电压表连接在合理位置。
（2）电路修改完善后，闭合开关S前，应把滑动变阻器的滑片移到滑动变阻器的最（填“左端”或“右端”）。
（3）调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压表的示数U和电流表的示数I并记录。若某次电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数U=V，电流表的示数I=mA。
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的8个坐标点。请在图中标出（3）中的测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到定值电阻的阻值 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ （保留三位有效数字）。

（1）一电流表表盘有刻度但数值已模糊，某同学利用如图甲所示电路测量其满偏电流 $\text{[math]}$ 及内阻 $\text{[math]}$ 。闭合开关S，多次调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表每次都满偏，分别记录每次电压表的示数U和电阻箱的阻值R。得出电压表示数U随电阻箱的电阻R变化的关系图像如图乙所示，根据图乙可求出电流表的满偏电流值 $\text{[math]}$ mA，电流表内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2）该同学利用上述电流表及一热敏电阻制作一体温计，热敏电阻的阻值随温度变化规律及实验电路图分别如图丙、丁所示。已知所用电源的电动势 $\text{[math]}$ 、内阻不计， $\text{[math]}$ 为保护电阻，热敏电阻 $\text{[math]}$ 做测温探头，并把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻体温计”。若要求电流表指针满偏的位置标为42℃，则电阻 $\text{[math]}$ Ω，电流表5mA处应标为℃。

多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图（a），为多量程多用电表示意图，其中电流有1.0A、2.5A两个档位，电压有2.5V、10V两个档位，欧姆表有两个档位。

（1）通过一个单刀多掷开关S，B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图（a）中B是（选填“红”或“黑”）表笔；
②当S接触点（选填“1、2、3、4、5、6”）时对应多用电表2.5V档；
（2）多用电表测量未知电阻阻值的电路如图（b），测量时应将图（a）中S接触点3，电源的电动势为E₁ ， R₀为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值R_x关系图像如图（c），则此时多用电表的内阻为kΩ，该电池的电动势E₁=V。
（3）如果随着使用时间的增长，该多用电表内部的电源电动势减小，内阻增大，但仍然能够欧姆调零，若仍用该表测电阻，则测量结果。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）

半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图， $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ 为酒精气体传感器。如图乙所示为酒精气体传感器 $\text{[math]}$ 的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。

（1）驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，电压表的读数越（填“大”或“小”）。
（2）当酒精气体浓度为0时 $\text{[math]}$ 的阻值为Ω。若某司机呼气酒精浓度为 $\text{[math]}$ ，此时 $\text{[math]}$ 的阻值为Ω（结果均保留2位有效数字）。

10 实验：测定电池的电动势和内阻 知识点题库

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