1、考点31测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表考点名片考点细研究：本考点命题要点：(1)测定电源的电动势和内阻、闭合电路的欧姆定律，用图象处理实验数据；(2)多用电表的构造、原理、使用方法和读数。其中考查到的如：2016年北京高考第19题、2016年四川高考第8题、2015年天津高考第9题、2015年江苏高考第10题、2015年安徽高考第21题()、2015年四川高考第8题(2)、2014年全国卷第23题、2014年大纲卷第23题、2014年福建高考第19题、2014年北京高考第21题、2014年天津高考第9题、2014年重庆高考第6题等。备考正能量：这两个实验是高考命题的重点和热点，重点考查
2、测量电路原理、闭合电路欧姆定律、电路设计、仪器选择误差分析，多用电表的使用。题型和考查方式多样。预计今后还会重点考查。一、基础与经典1在测定电池的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列仪器(电流表和电压表都是理想电表)，不能达到实验目的的是()A一只电流表和一个电阻箱B一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器C一只电压表和一个电阻箱D一只电流表和一个滑动变阻器答案D解析一只电流表和一个电阻箱读出两组电流、电阻值，可求出两组相应电阻箱上的电压，便可求E、r；一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器，改变滑动变阻器的阻值，读出两组电流、电压值，便可求E、r；一只电压表和一个电阻箱读出两组电
3、压、电阻值，求出干路电流值，便可求E、r。选项A、B、C均可以达到实验目的。2. 如图所示，用多用电表测量直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的“”插孔，则()A前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表B前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表C前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表D前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表答案B解析题图是多用电表电路结构示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确。二、真题与模拟32016北京高考某兴趣小组探究用不同方法测定
4、干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是()A一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B一个伏特表和多个定值电阻C一个安培表和一个电阻箱D两个安培表和一个滑动变阻器答案D解析根据UEIr，要测出E和r，就要同时测出U和I，A、B、C三个选项都能满足要求；D选项只能测出电流I，不能测出电压U，所以选D。一、基础与经典4某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：电压表：V1(量程3 V，内阻RV110 k)电压表：V2(量程15 V，内阻RV250 k)电流表：G(量程3 mA，内阻Rg1
5、00 )电流表：A(量程3 A，内阻约为0.5 ) 滑动变阻器：R1(阻值范围010 ，额定电流2 A)R2(阻值范围01000 ，额定电流1 A)定值电阻：R30.5 ，R410 (1)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(填写器材的符号)。该同学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求，他将电流表G进行改装，电流表G应与定值电阻_并联，改装后的电流表对应的量程是_ A。(2)在如图所示的虚线框内，画出该同学实验连线时依据的实验原理图。(3)电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度，该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的
6、读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E_ V(结果保留三位有效数字)，电源的内阻r_ (结果保留两位有效数字)。答案(1)V1R1R30.603(填0.6或0.60均可)(2)如解析图所示(3)1.480.86(0.700.90之间即可)解析(1)一节干电池的电动势E1.5 V，故电压表应选择V1；为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是010 ，电路中最小电流约为：Imin0.15 A，电流表A的量程是3 A,0.15 A不到该量程的三分之一，电流表量程太大，因此不能用电流表A。为了扩大电流表G的量程，应并联一个小电阻，故应与R3并联；改装后电流表量程：II
7、g0.003 A A0.603 A。(2)由题意可知，电流表用表头进行改装，电压表并联在电源两端，原理图如图所示。(3)由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵轴截距等于电源的电动势，由题图读出电源的电动势为：E1.48 V。图线的斜率大小kr，由数学知识知：k 0.86 ，则电源的内阻为：rk0.86 。5如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 的电阻，测量步骤如下：(1)调节_，使电表指针停在_(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。(2)将选择开关旋转到“”挡的_(填“1”“10”“100”或“1 k”)位置。(3)将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将
8、两表笔短接，调节_，使电表指针对准_的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为_。(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。答案(1)指针定位螺丝电流(2)1(3)欧姆调零旋钮电阻(4)19.0解析使用多用电表欧姆挡，先机械调零。中值电阻约为15 ，测量20 的电阻时，要使用1的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19.0 。6. 如图为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig300 A，内阻Rg100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，图
9、中与接线柱A相连的表笔颜色应是_色。按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx_k，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Rx，其测量结果与原结果相比将_ (填“变大”“变小”或“不变”)。答案红5变大解析由I及Ig知，指针指中央时，IIg150 A，Rx5 k；欧姆表内阻R内RgrR，当电池电动势变小、内阻r增大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表示数体现出来的，由I，可知当R内变小时，I变小，指针偏左，欧姆表示数变大。7. 某学生实验小组利用图a
10、所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干。回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点。(2)将图a中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。(3)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_ k和_ V。(4)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12.0 k和4.00 V。从测量数据可知，
11、电压表的内阻为_k。(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图d所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为_ k。答案(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0解析(1)欧姆表每次使用都需要将红、黑表笔短接进行欧姆调零。(2)由于红表笔接欧姆表内置电源的负极，因此红表笔也应该与电压表的负接线柱相连，故应和1端相连。(3)欧姆表读数需要“1 k”倍率，因此电阻为15.0 k。电流表示数3.60 V，最小刻度是0.1 V的需要精确到最小刻度的下一位。
12、(4)当滑动变阻器电阻为零的时候，欧姆表测得的是电压表的内阻，因此是12.0 k。(5)根据欧姆表中间刻度可以判断欧姆表的内阻为15.0 k，根据(4)中的数据可知，当测内阻是12 k的电压表时，电压表示数是4 V，所以I mA，可得EI(RVR内)9.00 V。二、真题与模拟82016四川高考 用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 )，保护电阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相
13、应电流表的示数I；以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)；求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题：(1)电压表最好选用_；电流表最好选用_。A电压表(03 V，内阻约15 k)B电压表(03 V，内阻约3 k)C电流表(0200 mA，内阻约2 )D电流表(030 mA，内阻约2 ) (2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_。A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D一条导线接在滑动变阻器金属
14、杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E_，r_，代入数值可得E和r的测量值。答案(1)AC(2)C(3)kakR2解析(1)在此电路测量中，其误差来源于电压表分流，即需要电压表内阻远大于电源内阻，电压表应选A。当滑动变阻器R0时，Imax160 mA，电流表应选C。(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑，电压变大，说明电阻变大，则一条导线接在电阻丝左端接线柱，另一根接在金属杆任意一个接线柱，C正确。(3)由闭合电路欧姆定律得EUI(R2r)，则UEI(R2r)。UI图线纵轴截距为电动势，故Eka，图线斜率的绝对值为电源内阻与R
15、2之和，所以rkR2。92015天津高考用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 )的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A电流表：量程0.6 A，内电阻约1 B电流表：量程3 A，内电阻约0.2 C电压表：量程3 V，内电阻约30 kD电压表：量程6 V，内电阻约60 kE滑动变阻器：01000 ，额定电流0.5 AF滑动变阻器：020 ，额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_。(均填仪器的字母代号)(2)如图为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还
16、需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连。(均填仪器上接线柱的字母代号)(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以_为纵坐标，以_为横坐标。答案(1)ADF(2)adcgfh(3条连线必须全对)(3)(横纵坐标互换亦可)解析(1)由于被测电池组的电动势约4.5 V，因此电压表应选用D，由于电池允许通过的电流一般不超过0.5 A，因此电流表选用A，滑动变阻器起限流作用，为了方便调节，因此阻值
17、不宜太大，选用F。(2)考虑到电流表内电阻与电池组的内电阻相差不大，而电压表内电阻特别大，为了使测量误差尽可能小，需用电压表测量电流表和滑动变阻器的总电压，故还需在电路中用导线将a与d相连接，c与g相连接，f与h相连接，电路连接如图所示。(3)若用电阻箱与电压表以伏阻法测电源电动势和内电阻，根据闭合电路欧姆定律可知，EUr，变形得，以为纵坐标，为横坐标，作出的图象是一条直线。102015江苏高考小明利用如图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。(1)图1中电流表的示数为_A。(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.1
18、20.200.280.360.44请根据表中的数据，在图2的方格纸上作出UI图线。由图线求得：电动势E_V；内阻r_。(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_。答案(1)0.44(2)UI图线如图1.60(1.581.62)1.22(1.181.26)(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大解析(1)由图可知，电流表的量程为0.6 A，精度为0.02 A，因此估读到0.01 A即可，所以电流表的示数为0.44 A。(2)由图象与纵轴的截距得电动势为1.60 V，斜率即内阻为r 1.22 。
19、(3)如果一直保持电路闭合，干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。112015安徽高考某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 A、内阻为2500 的表头，一个开关，两个电阻箱(0999.9 )和若干导线。(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱_(填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为_。(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表。123456R()95.075.055.045
20、.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中。并画出IRI图线；根据图线可得电池的电动势E是_V，内阻r是_。答案(1)并联5.0(2)如图所示1.532.0解析(1)将表头与一个定值电阻R并联，就相当于一个大量程的电流表；根据欧姆定律得：UgIgRg1104 A2500 0.25 V，并联的电阻R5.0 。(2)根据闭合电路欧姆定律IREI(rRA)，根据图线得电源的电动势E1.53 V、内阻r52.0 。122014重庆高考某照明
21、电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12 V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50 V挡检测故障。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a点时多用表指示如图2所示，读数为_V，说明题中_(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”“小灯”)正常。(2)红表笔接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”)。答案(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯解析(1)多用电表调至50 V量程最小分度为1 V，应估读到下一位，
22、故接ac两点测量的是电源两端的电压，读数为11.5 V，可见蓄电池完好。(2)断开开关，电压表指针不偏转，表明电压表被断路，开关闭合后，读数不变，表明蓄电池、保险丝、开关和多用表能组成完好回路，开关和保险丝无问题，发生故障的是小灯，小灯断路。132017湖南益阳检测在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示)；A2.5 V B10 V C50 V D250 V测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障
23、是_。AA灯丝断开 BB灯丝断开Cd、e间连线断开 DB灯被短路(2)接着练习使用欧姆表的“1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，测试前，一定要将电路中的开关S_；测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为_ ，此时测量的是_间电阻，根据小灯泡的规格计算出的电阻为_ 。答案(1)BA(2)断开6.0e、f12.7解析(1)由于4节干电池串联后电动势为6 V，电压表量程应选10 V，B正确。灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A正确。(2)使用欧姆
24、表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”。温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。欧姆表读数应该为6.0 。由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0 ，说明测量的应该是e、f间电阻。由R可求得电阻为12.7 。142016河北衡水联考某实验小组用如图甲所示电路测量一个水果电池的电动势和内阻。已知该电池的电动势E约为1 V，内阻为几百欧姆。所用的实验器材有：待测水果电池，电阻箱R(最大阻值9999.9 )，改装的电压表V(量程1 V，内阻RV1 k)，开关S和导线若干。实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记
25、下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，为横坐标，作 图线；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题：(1)实验得到部分数据如下表所示，其中第二组数据的电压表及电阻箱的示数如图乙、丙所示，则表中数据为：_，_。数据组1234567/(103 1)1.03.04.05.06.07.0/V12.03.03.54.04.55.0(2)在图丁的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并作出图线。(3)根据图线求得水果电池的电动势E_ V，内阻r_ 。(结果保留三位有效数字)(4)某同学把电压表看作理想电表，则由图线求得的_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。答案(1)2.02.5(2)如图所示(3)1.00500(4)不变解析本题主要考查电源电动势和内阻的测量实验，意在考查考生的实验能力。(1)电阻箱读数为500 ，为2.0；电压表读数为0.40 V，为2.5。(3)由图知纵轴截距为1.5 V1，斜率为500 A1，由闭合电路欧姆定律有EUUr，得，即1.5 V1，500 A1，得E1.00 V，r500 。(4)由EU可得，两种情况的图线斜率相同，即不变。