10 实验：测定电池的电动势和内阻知识点题库

下列关于多用电表电阻挡的说法中，错误的是(　　)

A . 表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越密 B . 红表笔是与表内的电源的正极相连的 C . 测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻 D . 为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近

某同学为了测出电压表的量程，电压表内阻约30KΩ ，现有下列器材可供选用，要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度．

标准电压表 V1 ：量程3 ，内阻3 KΩ

电流表 A ：量程0~3A，内阻未知

滑动变阻器：总阻值1 KΩ

稳压电源E：30V，内阻不能忽略

电键、导线若干

（1）在下面边方框中画出实验电路图：
（2）选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U_g=．
式中各字母的意义是：．

多用电表调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是（）

A . 这个电阻值很小 B . 这个电阻值很大 C . 为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量 D . 为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量

图（a）为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路．

（1）已知毫安表表头的内阻为10Ω，满偏电流为100mA；R₁和R₂为固定电阻，阻值分别为R₁=0.5Ω，R₂=2.0Ω；由此可知，若使用a和b两个接线柱，电表的量程为 A；若使用a和c两个接线柱，电表的量程为 A；
（2）电压表有两种规格，V₁（量程1.5V，内阻约为2kΩ）和V₂（量程3V，内阻约为4kΩ）；滑动变阻器有两种规格，最大阻值分别为20Ω和500Ω．则电压表应选用（填“V₁”或“V₂”），R应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器．
（3）实验步骤如下：
①开关S₂拨向b，将滑动变阻器R的滑动片移到端（选填“左”或“右”），闭合开关S₁；
②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图（b）所示，其读数为 mA．
③以U为纵坐标，I为横坐标，作U﹣I图线（用直线拟合），如图（c）所示；
④根据图线求得电源的电动势E=V（结果保留三位有效数字），内阻r=Ω（结果保留两位有效数字）．

某同学在做测金属丝电阻率的实验中，取一根粗细均匀的、长度为 L 的康铜丝，先用螺旋测微器测出康铜丝的直径 d；然后由伏安法测出康铜丝的电阻；最后求出康铜丝的电阻率．

（1）测康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图甲所示，可知康铜丝的直径 d=mm．
（2）图乙是测量康铜丝电阻的原理图，根据原理图在图丙所示的实物图中画出连线．
（3）利用上面的电路图测出的电阻值比真实值（填“偏大”或“偏小”），这种误差叫作误差（填“偶然”或“系统”）．
（4）若调节滑动变阻器，通过多次测量求平均值的方法得到康铜丝的电阻值为R，请写出求康铜丝的电阻率的表达式为（用 L、d、R 等已知字母表示）．

如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：

（1）所测电阻的阻值为Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×10⁴Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是（选填“×10”、“×100”或“×1k”）．
（2）用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mA；当选用量程为250mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mA．
（3）当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为 V．

根据题意解答

（1）某同学对一个表头G进行改装，已知其满偏电流Ig=100μA，内阻标称值Rg=900Ω，先利用定值电阻R₁将表头改装成一个1mA的电流表，然后利用定值电阻R₂再将此电流表改装成一个3V的电压表V₁（如图1所示）；则根据条件，定值电阻R₁=Ω，R₂=Ω．
（2）改装完毕后，他用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表V₂对此电压表从0开始全范围的刻度进行校准．滑动变阻器R有两种规格：
A：滑动变阻器（0～20Ω）
B：滑动变阻器（0～2KΩ）
为了实验中电压调节方便，R应选用（填A或B）
（3）完成图2中的校准电路图（要求：滑动变阻器的触头画在开始实验时的位置上）
（4）由于表头G上的标称值Rg小于真实值，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数．（填“偏大”或“偏小”）

某实验小组设计了如图甲的电路，其中R_T为热敏电阻，电压表量程为3V，内阻R_V约10kΩ，电流表量程为0.5A，内阻R_A=4.0Ω，R为电阻箱．

（1）该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验．闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下电压表示数U₁、电流表的示数I和电阻箱的阻值R，在I﹣U坐标系中，将各组U₁、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图乙中曲线所示．为了完成该实验，应将导线c端接在（选填“a”或“b”）点；
（2）利用（1）中记录的数据，通过分析计算可得外电路的电压U₂ ， U₂的计算式为；（用U₁、I、R和R_A表示）
（3）实验小组利用（2）中的公式，计算出各组的U₂ ，将U₂和I的数据也描绘在I﹣U坐标系中，如图乙中直线所示，根据图像分析可知，电源的电动势E=V，内电阻r=Ω；
（4）实验中，当电阻箱的阻值调到6Ω时，热敏电阻消耗的电功率P=W．（保留两位有效数字）

为测量一电阻R_x的阻值，某物理兴趣小组同学设计了如图1所示的测量电路，其中电源的电动势为E=3.0V，电压表的量程为0～5V，电流表满偏电流为0.6A，电流计G为理想电流表，该同学的实验步骤如下：

①按图示的电路原理图连接好实验电路，分别将滑动变阻器R₀的滑片置于图中的A端、滑动变阻器R₃的滑片置于Q端，闭合电键S．

②将变阻器R₀的滑片缓慢向上移动，同时注意灵敏电流计G的读数，当灵敏电流计的示数接近满偏时，立即停止移动滑动变阻器R₀的滑片，然后再将滑动变阻器R₃的滑片缓慢向上移动直到灵敏电流计的示数为零为止，分别记下此时电流表和电压表的示数．

③重复步骤②多次，记录下每次实验中电压表和电流表的读数．

各次实验的实验数据如下表所示：

次数

项目

U/V

0.50

0.85

1.40

1.80

2.20

2.62

I/A

0.12

0.20

0.28

0.42

0.50

0.58

请回答下列问题：

（1）利用上表的测量数据，直接计算出被测电阻的电阻值R_x=Ω（保留两位小数）；
（2）该组的另一名同学认为该实验也可利用图像法来求被测电阻的阻值，于是他根据表中的实验数据在如图所示的坐标中标明各点．现请你根据画出的数据点，在图2中作出U﹣I图像，并根据你所作的U﹣I图像求得该电阻的阻值R_x=Ω（结果保留小数点后两位）；
（3）由以上两种实验数据处理方法，你认为哪种方法更有利于处理实验数据，说出你的理由；
（4）一般来说，用伏安法测电阻时，由于实际电表的内阻会对测量结果有影响，但该同学采用本实验电路测量电阻，则可以不考虑表的内阻对测量的影响，其原因是

用电流表内接法测量电阻，阻值为R₁ ，用电流表外接法测量同一电阻阻值为R₂ ，则该电阻的真实值R与R₁、R₂的关系是（）

A . R₁＞R＞R₂ B . R₁＜R＜R₂ C . R₁＞R₂＞R D . R₁＜R₂＜R

某实验小组利用如图甲所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：

①待测电池，电动势约为1.5V（小于1.5V）

②电流表，量程3mA

③电流表，量程0.6A

④电压表，量程1.5V

⑤电压表，量程3V

⑥滑动变阻器，0～20Ω

⑦开关一个，导线若干

（1）请选择实验中需要的器材（填标号）．
（2）按电路图将实物（如图乙所示）连接起来．
（3）小组由实验数据作出的U﹣I图象如图丙所示，由图象可求得电源电动势为V，内电阻为Ω．

一同学测量某干电池的电动势和内阻．

（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处；．
（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I ，以及计算的 $\text{[math]}$ 数据见下表：
根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出 $\text{[math]}$ 关系图像．由图像可计算出该干电池的电动势为V；内阻为Ω．
R/Ω
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
$\text{[math]}$ /A^–¹
6.7
6.0
5.3
4.5
3.8
（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为V；内阻应为Ω．

实验室有以下实验器材:

A．电源E:电动势大小约5V

B．电流表A:量程为30mA

C．电阻箱R:可调范围0到999Ω

D．未知电阻Rx：数量级10²Ω

E.开关、导线若干

（1）为测量未知电阻阻值Rx和电源电动势E，若电源内阻和电流表内阻可忽略，利用上述实验器材设计电路进行测量，记电流表读数I，电阻箱的读数为R，实验得到以下图像，则使用的电路是图.（填“甲”或“乙”），根据图像可求得电源的电动势等于V，被测电阻Rx等于Ω.（结果保留2位有效数字）
（2）如果电源的内阻不能忽略,则能否用图甲的电路测量出Rx？（填“能”或“不能”）若能请写出表达式，若不能请说明理由：.

某实验小组需测一个待测电阻R_x（230Ω～260Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：

电源E：电动势3.0V，内阻不计；

电流表A₁：量程0～500μA，内阻r₂为1000Ω；

电流表A₂：量程0～l0mA，内阻r₁约50Ω；

滑动变阻器R₁：最大阻值20Ω，额定电流2A；

定值电阻R₂=5000Ω；

定值电阻R₃=500Ω；

电键S及导线若干。

要求实验中尽可能准确测量R_x的阻值，请回答下面问题：

（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表（选填“A₁”或“A₂”）串联定值电阻（选填“R₂”或“R₃”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
（2）如图所示，两位同学分别设计了测量电阻R_x的电路原理图，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选择电路图(选填“甲”或“乙”)。
（3）若所选测量电路中电流表A的读数为I=5.0mA，改装后的电压表V读数如图丙所示，则电压表V读数是V。根据电流表A和电压表V的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R_x=Ω。

为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图1所示的电路．其中V₀是标准电压表，R₀和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S₁分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电源．

图片_x0020_1099288144

（1）用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整．
（2）实验步骤如下：
①将S拨向接点1，接通S₁ ，调节，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时的读数U；

②然后将S拨向接点2，保持R₀不变，调节，使，记下此时R的读数；

③多次重复上述过程，计算R读数的，即为待测电压表内阻的测量值．
（3）实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：．

某同学测量一只未知阻值的电阻R_x.

（1）他先用多用电表进行测量，指针偏转如图甲所示，为了使多用电表的测量结果更准确，该同学应选用挡位，更换挡位重新测量之前应进行的步骤是.
（2）接下来再用“伏安法”测量该电阻，所用仪器如图乙所示，其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω，变阻器最大阻值为100Ω.图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．
（3）该同学用“伏安法”测量的电阻R_x的值将(选填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际值．
（4）连接电路时应注意的主要事项：、(任回答一项)．

某同学用图甲所示的多用电表测待测电阻R_x。主要步骤如下：

（1）将选择开关“K”旋转到欧姆档“×10”的位置，正确操作后，他将两表笔与待测电阻R_x相接，发现指针偏转角度过大；
为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关“K”旋转到欧姆档（填“×1”或“×100”）的位置。重新进行并完成测量，测量时指针如图乙所示，其读数为Ω；
（2）若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R_x ，其测量结果与原结果相比较（填“变大”“变小”或“不变”）。

用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻R_x ，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．

（1）把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上．
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔

b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R_x的阻值后，断开两表笔

c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k

d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100

e．旋转S使其尖端对准OFF挡，并拔出两表笔
（2）正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，此被测电阻R_x的阻值约为Ω．

某同学要测量一个未知电阻的阻值。

（1）该同学先用多用电表进行粗测，调节好多用电表欧姆档，将选择开关调节到×1Ω挡，多用电表示数如图甲所示，则粗测得到电阻的阻值为Ω.
（2）为了精确测量电阻的阻值，该同学又设计了如图乙所示的测量电路，其中R为电阻箱，Rx为被测电阻，请将丙图中的实物连接完整。
（3）若实验室提供的器材有： A．电流表(量程15mA，内阻未知) ； B．电流表(量程0.6A，内阻未知) ； C．电阻箱(最大电阻9.99Ω； D．电阻箱(最大电阻999.99Ω E.电源(电动势3V，内阻1Ω) ； F.单刀单掷开关2只； G.导线若干。则电流表应选电阻箱应选择。(填器材前字母)
（4）连接好器材，调节电阻箱，使电阻箱到最大值，仅闭合S1再次调节电阻箱有合适的阻值R1使电流表有较大的偏转且读数为I；再调节电阻箱至最大值，保持开关S₁闭合，开关S2闭合，再次调节电阻箱的阻值为R2，使电流表读数仍为I。则被测电阻的阻值R_x=。

如图所示，小明同学用伏安法测量未知电阻Rx，测得电压表示数U=2.53V，电流表示数I= 0.50A。若电压表内阻R_V= 3000Ω，电流表内阻R_A= 0.1Ω，试求：

（1）电阻Rx的测量值R_测；
（2）电阻Rx的真实值R_真；
（3）若把测量值与真实值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差（ $\text{[math]}$ ），求本次测量中因电表内阻造成的相对误差。（结果保留两位有效数字）

R/Ω	8.0	7.0	6.0	5.0	4.0
I/A	0.15	0.17	0.19	0.22	0.26
$\text{[math]}$ /A^–¹	6.7	6.0	5.3	4.5	3.8

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