10 实验：测定电池的电动势和内阻知识点题库

在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：电源E（电动势6V，内阻不计）；小灯泡L（4.0V，1.6W）；电流表A（量程0.6A，内阻约2Ω）；电压表V（量程5V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值15Ω）；开关S，导线若干．实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调．

（1）在做实验时，构成的实物电路如图甲所示，请指出实物电路中的错误之处：
① ；②．
（2）请在图丙虚线方框内画出实验所用的正确电路原理图．
（3）如图乙所示为某同学根据正确的实验电路所测的几组数据画出的I﹣U图象，图象是一条曲线而不是直线的原因是，从图象中可求得小灯泡两端电压为3.0V时的电功率为 W．

有一只电压表，它的内阻是100Ω，量程为2V，现要改装成量程为0.12A的电流表，则电压表应（串联或并联）阻值为Ω的电阻，若要改装成20V的电压表应（串联或并联）阻值为Ω的电阻．

电流表G的满偏电流时3mA，内阻是100Ω，把它改装成量程为3V的电压表，应（填串或并）连一个阻值为Ω的电阻．若把它改装成一个大量程的电流表应（填串或并）连一个电阻．

物理兴趣小组的同学们从实验室找到一个废旧的多用电表，于是拆开进行研究．

（1）同学们按图甲所示的电路、用半偏法测定电流计G的内阻r_g ．已知电流计G的量程为200μA．实验室除了提供开关、导线外，还有以下器材，电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）R₂应选用（选填“C”或“D”）．

A . 电源（电动势6V） B . 电阻箱R₁（0～999.9Ω） C . 电位器（0～5kΩ） D . 电位器（0～50kΩ）
（2）同学们测电流计G的内阻步骤如下，请完成实验步骤中的填空．
①对照电路图连接电路，检查无误后，将R₂的阻值调至最大；
②闭合S₂ ，调节R₂的阻值，使电流计指针偏转到满刻度；
③闭合S₁ ，保持R₂的阻值不变，调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半；
④读出R₁的阻值为280.0Ω，则被测电流计G的内阻r_g的测量值为Ω，该测量值实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）．
（3）
图乙是该多用电表的简化电路图，根据要求回答下列问题：
①图中A是表笔（填“红”或“黑”）；
②开关S调到和位置上测量的是电阻．测量电流时，开关S调到位置的量程比较大．（填写图乙中相应位置的数字代号）．

在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图示连接电路．在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e共5个基准点．已知电压传感器红色探针的电势高于黑色探针的电势时，读数为正．

（1）若电压传感器的红色探针接触a点，黑色探针接触b点时，读数为负，则电极A接在电源的极上（选填“正”或“负”）．
（2）若传感器的两个探针分别接触a点和b点时的示数为U₁；分别接触b点和c点时的示数为U₂ ，则|U₁||U₂|（选填“＞”、“＜”或“=”）．

如图所示，用伏安法测电阻R_x的值时，M、N接在恒压电源上，当s接a时电压表示数11.0V，电流表示数0.20A；当S接b时，电压表示数为12.0V，电流表示数0.10A．即电表的变化为1.0V，电流表的变化为0.10A，为了较准确地测量R_x的值，请你判断：

（1） S应接在点
（2） R_x的测量值为．
（3） R_x的真实值为．
（4）产生这一测量误差的原因是．

用图中甲所示的电路测出电源的电动势E和内电阻 r，对A、B两个电池测得的实验图线如图乙所示．则（）

A . E_A＞E_B B . r_A＞r_B C . 电流都为I₀时，它们的内压降相等 D . 路端电压都为U₀时，它们的输出功率相等．

如图所示，在用一只电压表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中，由于未考虑电压表内阻，其测量值E和r与真实值E₀和r₀相比较，正确的是（）

A . E<E₀ ， r<r₀ B . E=E₀ ， r<r₀ C . E>E₀ ， r>r₀ D . E>E₀ ， r<r₀

某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：

⑴检查多用电表的机械零点。

⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。

⑶将红、黑表笔，进行欧姆调零。

⑷测反向电阻时，将表笔接二极管正极，将表笔接二极管负极，读出电表示数。

⑸为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复⑶、⑷。

⑹测量完成后，将选择开关拨向位置。

图1为拉敏电阻的阻值大小随拉力变化的关系。某实验小组利用其特性设计出一电子测力计，电路如图2所示。所用器材有：

拉敏电阻 $\text{[math]}$ ，其无拉力时的阻值为500.0 $\text{[math]}$

电源 $\text{[math]}$ （电动势3V，内阻不计）

电源 $\text{[math]}$ （电动势6V，内阻不计）

毫安表mA（量程3mA，内阻 $\text{[math]}$ ）

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

电键S，导线若干。

现进行如下操作：

①将拉敏电阻处于竖直悬挂状态并按图连接好电路，将滑动变阻器滑片置于恰当位置，然后闭合电键S。

②不挂重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置，直到毫安表示数为3mA，保持滑动变阻器滑片的位置不再改变。

③在 $\text{[math]}$ 下施加竖直向下的拉力 $\text{[math]}$ 时，对应毫安表的示数为 $\text{[math]}$ ，记录 $\text{[math]}$ 及对应的 $\text{[math]}$ 的值。

④将毫安表的表盘从1mA到3mA之间逐刻线刻画为对应的 $\text{[math]}$ 的值，完成电子测力计的设计。

请回答下列问题：

（1）实验中应该选择的滑动变阻器是（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”），电源是（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；
（2）实验小组设计的电子测力计的量程是 $\text{[math]}$ 。

某实验小组测量某电阻元件的电阻阻值．

①先用多用电表粗略测量．选用“ $\text{[math]}$ ”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过大，需要选择（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量，测量结果如图所示，则该电阻元件的电阻为 $\text{[math]}$ ．

为了精确测量，供选择的器材有：

A．电流表 $\text{[math]}$ （量程0.6A，内阻 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ）

B．电流表 $\text{[math]}$ （量程60mA，内阻 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ）

C．电流表 $\text{[math]}$ （量程20mA，内阻 $\text{[math]}$ ）

D．电压表V（量程15V，内阻 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ）

E．定值电阻 $\text{[math]}$

F．滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，最大阻值为 $\text{[math]}$ ，额定电流1A

G．滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，最大阻值为 $\text{[math]}$ ，额定电流0.2A

H．电源E，电动势为4V，内阻不计

I．开关S及导线若干

②为减小测量误差，测量时要求电表示数不能小于其量程的1/3，并且电表示数变化范围较大．除请器材H和I外，还需选用的实验器材是：（选填器材前对应的字母序号）．

③根据你选择的实验器材，请在虚线框内画出精确测量该电阻元件电阻阻值的最佳电路图，并标明器材的字母代号．

某同学想要测量一只电压表V的内阻，实验室提供的器材如下：

A．电池组（电动势约为3V，内阻不计）；

B．待测电压表V（量程3V，内阻约 $\text{[math]}$ ）；

C．电流表A（量程3A，内阻 $\text{[math]}$ ）；

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为 $\text{[math]}$ ）

E.变阻箱 $\text{[math]}$ （0～9999）；

F.开关和导线若干

（1）该同学设计了如下四个电路，为了较准确地测出该电压表内阻，你认为合理的是________．

A . B . C . D .
（2）用你选择的电路进行实验时，为了能作出相应的直线图线、方便计算出电压表的内阻，你认为应该选为纵坐标，为横坐标建立坐标轴进行数据处理（填所测物理量的名称或符号）．
（3）根据前面所做的选择，利用实验数据所作图像的斜率为 $\text{[math]}$ 、截距为b，则待测电压表V内阻的表达式 $\text{[math]}$ ．

现要比较准确测量电压表V₁的内阻Rv．实验室提供的器材有：

A．待测电压表V₁（量程3 V，内阻约3 k $\text{[math]}$ ）

B．电压表V₂（量程9 V，内阻约10 k $\text{[math]}$ ）

C．定值电阻R₀（阻值6 k $\text{[math]}$ ）

D．滑动变阻器R（最大阻值20 $\text{[math]}$ ）

E．直流电源E（10 V，内阻可忽略）

F．开关S及导线若干

（1）请用笔画线代替导线在甲图中完成电路的连接；
（2）请把下列实验步骤补充完整
①闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片移至最端（选填“左”或“右”）；

②闭合开关S，移动滑片至某一位置，记录电压表V₁、V₂的示数U₁、U₂；

③多次移动滑片，记录相应的电压表V₁、V₂的示数U₁、U₂；

④以U₂为纵坐标、U₁为横坐标，作出相应图像，如图乙所示．
（3）用U₂－U₁图线的斜率k及定值电阻的阻值R₀ ，写出待测电压表内阻Rv=．

小明用如图甲所示的电路测量电阻R_x的阻值（约几百欧）。R是滑动变阻器，R₀是电阻箱，S₂是单刀双掷开关，部分器材规格图乙中已标出。

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（1）根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
（2）正确连接电路后，断开S₁ ， S₂接1，调节好多用电表，将两表笔接触R_x两端的接线柱，粗测其阻值，此过程中存在的问题是，正确操作后，粗测出R_x的阻值为R₁。
（3）小明通过下列步骤，较准确测出R_x的阻值。
①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端。闭合S₁ ，将S₂拨至1，调节变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数满偏;

②调节电阻箱R₀ ，使其阻值（选填“大于R₁”或“小于R₁”）;

③将S₂拨至“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R₂ ，则R_x =。

测定金属电阻率的实验中，

（1）如图为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图，则此金属丝的直径为；
（2）如图为用伏安法测金属丝电阻的电路图，其中M为， N为；用以上方法测得的金属丝电阻率与其实际值比较是。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）
（3）若本试验需要把电流表G，内阻R_g=10Ω，满偏电流I_g=1mA改装为量程 $\text{[math]}$ 的电压表，要电阻值为的电阻。

由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至50℃时，系统开始自动报警。所用器材有：

直流电源E（36V，内阻不计）；

电流表（量程250mA，内阻约0.1 $\text{[math]}$ ）；

电压表（量程50V，内阻约1 $\text{[math]}$ ）；

热敏电阻R_T；

报警器（内阻很小，流过的电流超过10mA时就会报警，超过30mA时就会损伤）；

滑动变阻器R₁（最大阻值4000 $\text{[math]}$ ）；

电阻箱R₂（最大阻值9999.9 $\text{[math]}$ ）；

单刀单掷开关S₁；

单刀双掷开关S₂；

导线若干。

（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻R_T的阻值。当温度为27℃时，电压表读数为30.0V，电流表读数为15.0mA；当温度为50℃时，调节R₁ ，使电压表读数仍为30.0V，电流表指针位置如图（b）所示。温度为50℃时，热敏电阻的阻值为 $\text{[math]}$ 。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微（填“偏大”或“偏小”）。如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻R_T为（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。
（2）某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，其中有一个器件的导线连接有误，该器件为（填器件名称）。正确连接后，先使用电阻箱R₂进行调试，其阻值设置为 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器R₁阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器R₁连入电路的阻值为 $\text{[math]}$ 。调试完毕后，再利用单刀双掷开关S₂的选择性开关功能，把热敏电阻R_T接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。

实验要求设计一电路尽可能精确地测量某一电阻的阻值，该待测电阻 $\text{[math]}$ 大约250Ω。有以下器材可供选择：

A．定值电阻（ $\text{[math]}$ ）

B．定值电阻（ $\text{[math]}$ ）

C．电流表 $\text{[math]}$ （量程为1.5 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ）

D．电流表 $\text{[math]}$ （量程为6 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ）

E.电压表V（量程为10V，内阻约为5 $\text{[math]}$ ）

F.滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为0.5A）

G.电池组（ $\text{[math]}$ ，内阻不计）

H.足量的导线与开关

要求电表的测量值在量程的 $\text{[math]}$ 以上。

（1）电表应该选择和，（选填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”“V”）。
（2）定值电阻应该选择（选填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”）。
（3）请将方框中电路图补画完整。
（4）待测电阻 $\text{[math]}$ （）（ $\text{[math]}$ 用物理符号表示，括号内用文字说明电表测量值的物理含义）

某同学利用下图所示电路测量量程为 $\text{[math]}$ 电压表的内阻（内阻为几千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱 $\text{[math]}$ （最大阻值 $\text{[math]}$ ），滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值 $\text{[math]}$ ），滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值 $\text{[math]}$ ），电源 $\text{[math]}$ （电动势 $\text{[math]}$ ，内阻忽略不计），开关1个，导线若干。实验步骤如下：

①按电路原理图连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中

最左端的位置，闭合开关 $\text{[math]}$ ；

③调节滑动变阻器使电压表满偏；

④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 $\text{[math]}$ ，记下电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；
（2）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 $\text{[math]}$ ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 $\text{[math]}$ ，但测量值比真实值（填“大”或“小”）；
（3）理论分析表明用这种方法测电阻的绝对误差与滑动变阻器有关，误差公式如下： $\text{[math]}$ ，式中 $\text{[math]}$ 为滑动变阻器滑片左边的电阻， $\text{[math]}$ 为滑动变阻器总电阻，某次测量时 $\text{[math]}$ ，测量值的绝对误差为 $\text{[math]}$ 。

用伏安法测量某电阻 $\text{[math]}$ 时，如果采用如图甲所示的外接法电路进行实验，测得值为 $\text{[math]}$ ，如果采用如图乙所示的内接法电路进行实验，测得值为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，表示待测电阻的真实值，则下列关系式正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

小李同学想测量一盏标称为“220V，60W”的白炽灯泡（如图1）灯丝在室温下的电阻（灯丝常温下电阻比正常发光时电阻小得多）。

（1）他先利用多用电表的欧姆挡，通过正确的操作步骤，直接测量灯丝的电阻，指针位置如图2所示，则他选择的欧姆挡倍率为（选填“×1”、“×10”或“×100”），测得灯丝电阻为Ω；
（2）利用伏安法进一步测量该灯丝电阻，小李找来以下实验器材：
A．两节干电池：电动势3V，内阻不计

B．电压表V：量程3V，内阻约2kΩ

C．毫安表mA：量程50mA，内阻约1Ω

D．滑动变阻器R：最大阻值5Ω

E.电键

F.导线若干

①用笔迹代替导线，在图3中完成实物连线；

②正确连线后，某组实验中，电压表、电流表指针位置如图4，则电压表示数为V，电流表示数为mA；

③根据5组测量数据，描绘I-U图像时，描点如图5所示，拟合图线正确的是（选填“A”、“B”或“C”）。

A． B． C．

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