2018-2019学年高二物理 寒假训练06 测定电源的电动势和内阻 练习使用多用电表

寒假训练06测定电源的电动势和内阻 练习使用多用电表1【2018年普通高等学校招生海南卷】某同学利用图(a)中的电路测量电流表A的内阻RA(约为5 )和直流电源的电动势E(约为10 V)。图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关。已知电流表的量程为100 mA，直流电源的内阻为r。(1)断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使A满偏；保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为4.8 时A的示数为48.0 mA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得RA=_；(2)保持S1闭合，断开S2，多次改变R1的阻值，并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图(b)所示，则此次R1的阻值为_；(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I，作出图线，如图(c)所示。用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示随R1变化的关系式为_，利用图(c)可求得E_V。(保留2位有效数字)1【2018年大连市一三中学高二上学期期中】用多用表测电阻时：(1)在某次测量中，实验操作正确，选择开关的位置如上图所示，表头刻度和指针位置如上图所示，则被测电阻的阻值为_；(2)若继续用该表测量另一阻值约为2.0104 的电阻，则应将选择开关旋至倍率为_挡，并在测量电阻前先进行_操作；(3)测量结束后，应将选择开关旋至_挡。2【2018年泰兴一中高二上学期段考】在练习使用多用电表时：(1)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大C测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开D欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变(2)用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针向右偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明(选填“a”或“b”)端是二极管正极。(3)现有两相同的某型号多用表，一同学在研究性学习过程中想获得10 V量程直流电压档的内阻和l k欧姆档的内部电源的电动势，已知l k欧姆档中央刻度线对应的数据为15，为完成实验，进行了如下操作：将甲多用表档位旋钮拨到10 V电压档，将乙多用表档位旋钮拨到l k欧姆档；应将甲多用表的红表笔与乙多用表的_(填“红”或“黑”)表笔连接，再将另外两表笔连接；在连接两多用表表笔之前应对乙多用表进行的操作为：_ 两多用表连接后，两表读数分别为6.0 V和30 kW，可知10 V量程直流电压档内阻为kW，l k欧姆档的内部电源的电动势为_V。3【2018年莆田第一中学高三上学期期中】某同学在练习使用多用电表时连接的电路如下图所示(1)若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_(选填“R1”或“R2”)的电流。(2)若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，则测得的是_。AR1的电阻 BR2的电阻CR1和R2的串联电阻DR1和R2的并联电阻(3)将选择倍率的旋钮拨至“100 ”的挡时，测量时指针偏转角很大，为了提高测量的精确度，应将选择开关拨至_挡（选填“1 k”或“10 ”），将两根表笔短接调节调零旋钮，使指针停在0 刻度线上，然后将两根表笔分别接触待测电阻的两端，若此时指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为_ 。4【2018年沧州市七县高二上学期期中联考】如图所示为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡。(1)图中的B端与_(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用电压挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘左端电压为“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置D使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置(3)换挡开关接1时，对应的挡位是_，换挡开关接3时，对应的挡位是_。A直流电压1 V挡B直流电压5 V挡C直流电流1 mA挡D直流电流2.5 mA挡E欧姆100 挡(4)某次测量时该多用电表指针位置如图所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_(结果保留3位有效数字)；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_。5【2018年广安、眉山、内江、遂宁高三第一次诊断】在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A电流表1(量程2 mA，内阻r1100 )B电流表2(量程1 A，内阻约10 )C定值电阻R0(2900 )D滑动变阻器R(020 )E开关和导线若干(1)某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，PQ连接_，MN连接_(填“电流表1”或“电流表2”)。(2)该同学利用测出的实验数据作出的I1I2图线(I1为电流表1的示数，I2为电流表2的示数，且I1远小于I2)如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_。(3)若将图线的纵轴改为_（用所测物理量的符号表示)，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。6【2018年西安中学高三第二次模拟】“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图所示，其中定值电阻阻值R11 。(1)图中A为_传感器，定值电阻R1在实验中起_的作用；(2)实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图(b)所示，由此得到电源电动势E_V，内阻r_；(3)实验测得的数据如图所示，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为( )A0200 B050 C020 D05 7【2018年重庆一中高二上学期期中】为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率，设计了如图(a)所示的电路。ab是电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2 的保护电阻，滑片P与电阻丝始终接触良好。用螺旋测微器测得电阻丝的直径d0.400 mm。实验时，闭合开关S，调节P的位置，记录aP长度x、对应的电压表示数U、电流表示数I等数据，并求得的数值，分别绘出了UI关系图象和关系图象，如图(b)、(c)所示。(1)根据图(b)可求出电源电动势E_ V，内阻r _ 。（均保留两位有效数字）(2)图(c)中关系图象纵轴截距的物理意义是。(3)根据图(c)可求得电阻丝的电阻率m。（保留三位有效数字）8【2018年上海市师范大学附属中学高二上学期月考】某同学采用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻。除待测电池外，提供的器材还有：电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干。(1)请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物图连接成实验电路。(2)图丙是根据测量结果作出的UI图象，则由图象可知该电池的电动势E_V，内阻为r_。(3)我们都有过这样的体验：手电筒里的两节串联的干电池用久了以后，灯泡发“红”光，这时我们常说“电池没电了”。有人为了“节约”，在手电筒里装一新电池和一节旧电池搭配使用。已知新电池的电动势E1.5 V、内阻r10.2 ；旧电池的电动势E21.5 V；内阻r26.8 ；小灯泡上标有“3 V 3 W”，且电阻不随温度变化，则手电筒工作时旧电池本身消耗的电功率为_W(已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和)。根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理_(填“合理”或“不合理”)。9【2018年延边第二中学高二上学期第二次阶段考】如图为某同学测量一节干电池的电动势和内阻的电路图，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10 ，满偏电流为100 mA；R1和R2为固定电阻，阻值分别为R10.5 ，R22.0 ；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1.5 V，内阻约为2 k）和V2（量程3 V，内阻约为4 k）；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为20 和500 。则电压表应选用_（填“V1”或“V2”），R应选用最大阻值为_的滑动变阻器。(3)实验步骤如下：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；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并作出UI图象如图（b）所示；根据图（b）求得电源的电动势E_V，内阻r_。（结果保留到小数点后两位）寒假训练06测定电源的电动势和内阻 练习使用多用电表1【答案】(1)5.2 (2)148.2 R1E+r+R1E (3)9.1(8.9至9.4之间)【解析】（1）因为忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，总电流还是为100mA，表头与R2并联，电流按电阻成反比分配，即：RA：R2=I2：IA=52:48，易知：RA=5.2。（2）由图可知R1=1100+410+81+20.1=148.2（3）根据闭合电路欧姆定律，I=ERA+r+R1易得1I=R1E+RA+rE由斜率k=1E=22.5-12196-100，可求出E=1k=196-10022.5-129.1V.1【答案】（1）1300 （2）1 k 调零（3）交流电压最大档或者“OFF”挡【解析】（1）被测电阻的阻值为:13100=1300；（2）若继续用该表测量另一阻值约为2.0104的电阻，则应将选择开关旋至倍率为“1k”挡，并在测量电阻前先进行调零操作；（3）测量结束后，应将选择开关旋至交流电压最大档或者“OFF”挡。2【答案】AC a 黑两表笔短接调零 30 k，9V 【解析】(1)因为电阻不分正负极，因此如果红黑表笔分别插在负、正插孔时不会影响测量结果，A正确；若双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小，人是导体，会使测量结果偏小，B错误；测量电阻一定要断电作业，即把该电阻与电路断开，故C正确；根据闭合电路欧姆定律，调零时应有：Ig=Er+Rg+R变=ER中，所以若电池电动势变小内阻变大，调零时应有：Ig=Er+Rg+R变=ER中，比较可知，两次的中值电阻阻值不同，即测量结果会发生变化，故D错误。(2)根据欧姆表改装原理可知，红表笔应接“+”插孔，但恰好与欧姆表内部电池的负极相接，同理黑表笔应接“-”插孔，但与欧姆表内部电池的正极相接，所以黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明a端是二极管的正极；(3)甲多用电表选择电压档，应将甲多用表的红表笔与乙多用表的黑表笔连接，在将另两表笔连接；由于乙的档位被拨了一次，故应该在测量前进行欧姆调零，方法是两表笔短接调零；1k欧姆档中央刻度线对应的数据为15，则其中值电阻为15k，欧姆表中值电阻等于其内阻，则欧姆表内阻为15k；两多用表连接后，两表读数分别为6V和30k，可知10V量程直流电压档的内阻为30k。电压表内阻为30k，电压表示数为6V，欧姆表内阻为15k，则欧姆表电压两端为3V，1k欧姆档的内部电源的电动势为E=6+3=9V。3【答案】(1)R1 (2)C (3) 10 160【解析】（1）多用电表使用电流档时应该串联在电路中，图中多用电表与电阻R1串联，电流相等，若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流档，此时测得的是通过R1的电流（2）断开电路中的电键，R1与R2串联，多用电表两表笔接在其两端，故测得的是R1与R2串联的总电阻，故选C；（3）用“100”测电阻时挡时，指针停在刻度盘0附近，说明所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应换用小挡，应选“10”挡，然后对欧姆表重新进行欧姆调零，然后再测电阻阻值；由图象表盘可知，待测电阻阻值为：1610=160；4【答案】(1)红 (2)D (3)D E (4)1.47(1.451.48) 1100【解析】(1)根据欧姆表的内部结构可知，黑表笔接内部电源的正极，红表笔接内部电源的负极，故B端与红表笔相连(2)R6是欧姆调零电阻，不能进行机械调零，只在欧姆表中使用，在使用电流挡时不需要进行调节，D选项正确，A、B、C选项错误(3)分析可知，接1时测量电流，直流电流挡分为1 mA和2.5 mA两挡，根据电表改装原理可知，当接1时，并联电阻较小，为电流2.5 mA挡，D选项正确；换挡开关接3时，电路中接入电源，此时多用电表作为欧姆表使用，测电阻，E选项正确(4)与1连接，电流表的量程为2.5mA，分度值为0.05mA，读数为1.47mA.选择开关接3时为欧姆挡100挡，读数为111001100.5【答案】（1）电流表2 电流表1 （2）4.5 1.5 （3）I1(R0+r1)或3000I1【解析】（1）PQ连接电流表测电路的电流，MN连接内阻已知的电流表相当于改装了一只电压表，故PQ接电流表2，MN接电流表1.（2）由闭合电路欧姆定律E=U+I2r=I1R0+r1+I2r，解得：I1=ER0+r1-rR0+r1I2，结合图像解得：E=4.5V ; r=1.5。（3）若将图线的纵轴改为I1(RO+r1)或3000I1，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。6【答案】（1）电流保护电源（2）1.50 0.28 （3）C【解析】（1）A串联在电路中，测量电流的，所以A是电流传感器；B与滑动变阻器并联，测量电压，所以B是电压传感器；定值电阻R1在实验中的作用主要是保护电源，防止短路；（2）根据U=E-Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=1.50V；图象的斜率表示内阻，则可知，r=UI=1.50-1.221.00=0.28；（3）由图可知，测出中的最小电流约为0.1A，此时对应的总电阻R总=EI=1.50.1=15；此时滑动变阻器接入电阻应为15-1-0.28=13.7；故滑动变阻器总阻值一定大于13.7；同时为了调节方便，总阻值不应过大，故应选择20的总阻值，故C正确，ABD错误。7【答案】3.0 1.0 电流表的内阻为2.0 1.2610-6【解析】（1）由图c所示图象可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值是3.00，电源电动势E=3.0V，R0+r=UI=3.00-1.500.50=3，则电源内阻：r=3-2=1.0；（2）由电阻定律可得，R=xS，由欧姆定律可得：R=UI-RA，则UI=Sx-RA，UI-x图象斜率k=S，截距表示电流表的内阻为2.0；（3）由图丙所示图象可知：k=UIx=8.0-2.00.60=10，即k=S=10，电阻率=kS=k（d2）2=103.14（0.38810-32）1.2610-6m。8【答案】(1)实物连接图如图所示(2)1.50 0.20 (3)0.612 不合理【解析】（1）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示（2）在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V，图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为r=1.5-1.02.5=0.2（3）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是3V，额定功率是3W，P=U2R，灯泡电阻R=U2P=323=3；手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，E=E1+E2=3V，内阻r=r1+r2=7，所以电路中电流I=ER+r=0.3A，手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为P=E2I=0.45W，它本身消耗的电功率P=I2r2=0.612W，由于旧电池本身消耗的电功率大于提供的电功率，所以新旧电池搭配使用的做法是不合理的。9【答案】(1)0.5 2.5 (2)V1 20 (3)右 0.34； 1.48； 0.45【解析】(1)使用ab两接线柱时，R1与R2串联后与表头并联，则量程I=Ig+IgRgR1+R2=100103+10010-3102.5=0.5A；接ac两接线柱时，表头与R2串联后与R1并联，则量程I=Ig+Ig(Rg+R2)R1=100103+10010-3(10+2.0)0.5=2.5A；(2)由于电源电动势约为1.5V，所以电压表应选量程为1.5V的V1；由于电源内阻较小，滑动变阻器是用来调节电流的，电阻太大不利于调节，所以R应选用最大阻值为20的滑动变阻器；（3）为了让电流由最小开始调节，开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置，故应滑到右端；由U=EIr可知，图象中与纵坐标的交点表示电源的电动势，故E=1.48V；图象的斜率表示内阻，由于指针指向b，故量程为0.5A。则r=1.48-0.58010-30.510010-3=2.5。11