实验专题(二)电表的改装、多用电表的使用、测定电池的电动势和内阻(带答案)

一、电压表和电流表的改装1.一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表，那么该电压表的量程为______V.用它来测量电压时，表盘指针位置如下图，此时电压表的读数大小为______V.2.把表头G改装成大量程电流表时，以下说法正确的选项是()A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B.改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变C.改装后，表头G自身的电阻减小了D.改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了3.在右图电路中，小量程电流表G的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2＝eq\f(100,999)Ω.(1)当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？(2)S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？4.如下图电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0～3A)和电流表A2(0～0.6A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流.那么以下正确的选项是()A.A1的指针半偏时，A2的指针也半偏B.A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏C.A1的读数为1A时，A2的读数为0.6AD.A1的读数为1A时，干路中的电流为1.2A二、多用电表的使用1、多用电表测电压、电流、定值电阻〔原理、步骤、读数〕5.关于多用电表表盘上的刻度线，以下说法中正确的选项是()A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一个刻度线B.电阻刻度是不均匀的C.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度相对应D.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度不对应6、用如下图的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据以下步骤完成电阻测量.(1)旋动部件________，使指针对准电流的“0〞刻线.(2)将K旋转到欧姆挡“×100〞的位置.(3)将插入“＋〞、“－〞插孔的两表笔短接，旋动部件________________，使指针对准电阻的__________(选填“0刻线〞或“∞刻线〞).(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小.为了得到比拟准确的测量结果，请从以下选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量.A.将K旋转到电阻挡“×1k〞的位置；B.将K旋转到电阻挡“×10〞的位置；C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接；D.将两表笔短接，旋动适宜部件，对电表进行校准7.用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，假设将选择倍率的旋钮拨至“×100〞的欧姆挡时，测量时指针停在刻度盘0Ω附近处，为了提高测量的精确度，有以下可供选择的步骤：A.将两根表笔短接B.将选择开关拨至“×1k〞欧姆挡C.将选择开关拨至“×10〞欧姆挡D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数E.调节欧姆调零旋钮电阻，使指针停在0Ω刻度线上F.将选择开关拨至交流电压最高挡上将上述步骤中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是______________________(填写步骤的代号)；假设操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如下图，那么此未知电阻的阻值是Rx＝_______________.8.如下图为多用电表的刻度盘.假设选用倍率为“×100〞的欧姆挡测电阻时，表针指示如下图，那么：(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，为了使测量结果比拟精确，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，中选用量程为50mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，那么所测电流为________mA；中选用量程为250mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，那么所测电流为________mA.(3)中选用量程为10V的直流电压挡测量直流电压时，表针也指于图示位置，那么所测电压为________V.9.在练习使用多用电表的实验中(1)某同学连接的电路如下图①假设旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；②假设断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是__________的电阻；③假设旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是__________两端的电压.(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，假设()A.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B.测量时发现指针偏离中央刻度过大，那么必须减小倍率，重新调零后再进行测量C.选择“×10〞倍率测量时发现指针位于20与30正中间，那么测量值小于25ΩD.欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大2、测二极管的正、反向电阻10、某同学用多用电表测量二极管的反向电阻.完成以下测量步骤：(1)检查多用电表的机械零点.(2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的量程处.(3)将红、黑表笔___________，进行欧姆调零.(4)测反向电阻时，将___________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出多用电表示数.(5)为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘________(填“左侧〞、“右侧〞或“中央〞)，否那么，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4).(6)测量完成后，将选择开关旋转到____________位置.11.如下图的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后，发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应中选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开的情况下，应中选用多用电表的________挡.(2)在开关闭合情况下，假设测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，那么说明__________________可能有故障.三、测电池电动势和内阻1、伏安法〔1〕为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.〔2〕实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化.〔3〕当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始.如下图，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|求出.〔4〕误差分析偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图象时描点不准确.系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些.U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，可以得到E测＜E真，r测＜r真.12.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，以下说法中错误的选项是()A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小13.某同学在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R0，实验电路如图甲所示.(1)按图甲电路原理图将图乙实物连接起来.(2)该同学顺利完成实验，测出的数据如表所示.请你根据这些数据帮他在图4中画出U－I图象，并由图象得出电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.I/A0.100.170.230.30U/V1.201.000.800.6014.在利用伏安法测定电池的电动势和内阻的实验中，某同学的实际连线如图甲所示.(电流表A：0～0.6～3A，电压表V：0～3～15V)(1)经仔细检查、诊断知，找出该图中有不太合理的连线编号是____________.(2)假设利用改正后的正确的连线图，实验后，测得数据，并画出电源的输出特性图象(U－I图)如图乙.那么该电源的电动势为________，电源内阻为________.2、其它实验方案〔1〕伏安法：〔2〕安阻法：〔3〕伏阻法：15.某研究性学习小组利用如图8甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R－eq\f(1,I)图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝________，r＝________.16、某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω，连接电路的实物图如下图.关于该学生接线的说法正确的选项是()A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥17.给你一个电压表、一个电阻箱、电键及导线等器材：(1)在虚线框内画出根据闭合电路欧姆定律测定一节旧的干电池的电动势和内阻的实验电路图.(2)在实验过程中，将电阻箱拨到45Ω时，电压表读数为0.9V；假设将电阻箱拨到如图1甲所示的位置时，电压表读数如图乙表盘所示.根据以上数据，可以算出该节电池的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω.18.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响.实验器材如下图.测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式_____________________________________________，利用测量数据作出U－I图象，得出E和r.(2)将电压表视为理想表，要求防止电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路.(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U－I图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知.在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势___________(选填“增大〞、“减小〞或“不变〞)，电源内阻__________(选填“增大〞、“减小〞或“不变〞).1、答案10.8解析2、答案BD解析把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各参量都不变，故B、D对，A、C错.3、答案(1)电压表1V(2)电流表1A解析(1)S1和S2均断开时，电阻R1与小量程电流表G串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻RV＝Rg＋R1＝1000Ω.所以，电压表两端的电压最高为：U＝IgRV＝0.001×1000V＝1V.即改装成的电压表的量程为1V.(2)S1和S2均闭合时，电阻R1被短路，电阻R2与小量程电流表G并联，组成较大量程的电流表.当小量程电流表满偏时，通过R2的电流为：IR2＝eq\f(IgRg,R2)＝eq\f(0.001×100,\f(100,999))A＝0.999A.故改装成的电流表的量程为I＝IR2＋Ig＝0.999A＋0.001A＝1A.4、答案AD解析电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，流过两表头的电流相等，A1的指针半偏时，A2的指针也半偏.A正确，B错误；两电流表的内阻之比为1∶5，那么电流之比为5∶1.A1的读数为1A时，A2的读数为0.2A，干路中的电流为1.2A.C错误，D正确.应选A、D.5、答案ABC解析多用电表中，直流电流和直流电压刻度线是均匀的，共用电表的中间刻度线，但电阻刻度不均匀，A、B选项正确；电阻零刻度对应直流电流的最大刻度，即Ig，电阻∞刻度对应直流电流的零刻度，故C选项正确，D选项错误.6、答案(1)S(3)T0刻线(4)ADC解析使指针对准电流的“0〞刻线，应旋动机械调零部件S；使指针对准电阻的“0〞刻线，应旋动欧姆调零部件T；测电阻时假设指针偏转角度过小，那么待测电阻的阻值很大，根据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值〞的原那么知，应先换用较大倍率的挡位，因此步骤A合理；然后，每换一个挡位应重新调零，那么选步骤D；最后，测电阻时两表笔的金属局部分别与被测电阻两引线相连，应选步骤C.7、答案CAEDF160Ω8、答案(1)1.5×103×1k(2)30.4(30.3～30.5都正确)152(3)6.1解析(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100〞，读数为1.5×103Ω；测2.0×104Ω电阻时应选“×1k〞的欧姆挡.(2)选50mA直流电流挡，那么每一大格表示10mA，每一小格表示1mA，测量的精确度为1mA，应估读到0.1mA(此时为eq\f(1,10)估读)，指针对应的读数为30.4mA；选择量程为250mA的电流挡，那么每一大格表示50mA，每一小格表示5mA，测量的精确度为5mA，应估读到1mA(此时为eq\f(1,5)估读)，指针对应的读数为152mA.(3)选择10V电压挡，那么每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，测量的精确度为0.2V，应估读到0.1V(此时应为eq\f(1,2)估读)，指针对应的读数为6.1V.9、答案(1)①R1②R1和R2串联③R2(或电源的路端电压)(2)D解析(1)①当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表与R1串联，此时电流表测得的是通过R1的电流.②切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2串联的总电阻.③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，且滑动变阻器的滑片移至最左端时，电阻R1被短路，此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压.(2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，应偏小，A错误；测量时指针假设向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，B错误；选择开关对应“×10〞倍率时，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250Ω，C错误；电池使用时间太久，电动势减小，电池内阻增大，虽然完成调零，但多用电表的内阻增大，测量相同电阻时，通过的电流减小，多用电表的读数将比真实值偏大，D正确.10、解析用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极.选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行调零，使指针指在最右端零位.为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央.测量完毕后，应将选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡位置.答案(3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF挡或交流电压最高挡11、答案(1)直流电压欧姆(2)开关或连接点5、6解析(1)当连接点1、2已接好时，电路中已有电压存在，故需用直流电压挡来检测电路.当连接点1、2同时断开时，电路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过测各段电路的电阻是否异常，故采用多用电表的欧姆挡.(2)当电路中两点间有电压时，这说明在此两点之外的电路与电源两极是连通的.当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时，就可以确定断路位置在此两点之间.12、答案BD解析伏安法测电池的电动势和内阻实验中，应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表，滑动变阻器阻值不能