7-6用电压表和电流表测量电源的电动势和内电阻、练习使用多用电表

第六课时用电压表和电流表测量电源的电动势和内电阻、练习使用多用电表【教学要求】1．掌握用伏安法测电源的电动势和内电阻的原理与方法。

2．学会用其它方法测电源电动势和内电阻。

3．掌握使用多用电表测量电阻的方法。

【知识再现】一、用电压表和电流表测量电源的电动势和内电阻1．实验目的：测定电源的电动势和内电阻．2．数据处理的方法有：①公式法：如图所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出两组I、U值，代入得方程组：E＝U1+I1r，E＝U2十I2r，联立就可解得电动势E和内电阻r．为了减小误差，可以多测几组I、U值，求出E、r值，最后分别算出它们的．②图象法：在坐标纸上以I轴为横坐标，U为纵坐标，用测出几组的I、U值画出U—I图象。

如图所示．所得直线跟纵轴的交点即为的值，图线的的绝对值即为内阻r的值．3．实验器材：被测电源(干电池) 、电压表、，开关和导线若干．4．实验步骤：①电流表用0．6 A 量程，电压表用3 V量程，按图连接好电路．②把滑动变阻器的滑动片滑动到一端使阻考点剖析值，闭合S，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录一组数据I、U值二、用多用电表测电阻实验步骤：①机械调零：两表笔断开，观察指针是否指电流零刻度，若不指电流零刻度，应进行机械调零，使指针指电流零刻度，应调整调零螺丝，使指针指电流零刻度．②根据所测电阻的大约阻值，选取合适的挡位．两表笔短接，观察指针是否指，若不指电流满刻度，调节表盘右下方的调零电位器，使指针指在电流满刻度(0Ω处)．③将待测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数．④读出指针在刻度盘上所指示的数值，观察选择开关所对应的电阻挡的倍率，用读数乘以倍率，即得测量结果．知识点一伏安法测电源电动势和内阻原理该实验中一般使用的电源是旧干电池，它的电动势小于1.5V，内电阻较小，所以选用电压表和电流表时，要注意量程不要太大，电流表采用外接法．【应用1】（20宁夏卷）利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：干电池：电动势约为1.5 V，符号电压表：量程1 V，内阻998.3 Ω，符号○V电流表：量程1 A，符号○A滑动变阻器：最大阻值10Ω，符号电阻箱：最大阻值99999.9 Ω，符号单刀单掷开关1个，符号导线若干重点突破（1）设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。

一、电压表和电流表的读数方法1.最小刻度是1的电表（包括0.1、0.01）10分法（估读到最小刻度的下一位）2.最小刻度是2的电表（包括0.2、0.02）2分法（估读到最小刻度的本位）3.最小刻度是5的电表（包括0.5、0.05）5分法（估读到最小刻度的本位）若将多用电表选择旋钮置于1mA 挡测电流则被测电流为（1）如果是用直流10V档测量电压，则读数为V。

（2）如果是用×100Ω档测量电阻，则读数为Ω。

（3）如果是用直流5mA档测量电流，则读数为mA二、多用电表的原理和使用1、原理2、欧姆表盘的刻度右疏左密，右0左无穷3、欧姆表内部结构图4、使用a测量小灯泡的电压（并联、电势红高黑低）b测量小灯泡的电流（串联、电流红进黑出）c测量定值电阻(1)机械调零(2)选择合适倍率(3)欧姆调零(4)测量读数(5)用后旋离d读数原则测量值＝表盘指针示数×倍率e测量二极管的正向电阻（黑表笔接触二极管正极, 红表笔接触二极管负极）测量二极管的反向电阻（黑表笔接触二极管负极, 红表笔接触二极管正极）f探测黑箱原件xER RIΩ=-gERIΩ∴=1．用多用电表欧姆挡测电阻，有许多注意事项，下列说法中哪些是错误的( )A．测量前必须调零，而且每测量一次电阻都要重新调零B．每次换挡后必须电阻调零C．待测电阻如果是连接在电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量D．两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，因此，应当用两手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起2．用多用电表欧姆挡(×100)测试三只二极管，其结果依次如图①②③所示，关于二极管的说法正确的是( )A．①是完好的，且a端为正极 B．②是完好的，且a端为正极C．②是完好的，且b端为正极 D．③是完好的，且b端为正极3．用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，则( )A．测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表B．测U、测R电流均从红表笔流入多用电表C．测U、测R电流均从红表笔流出多用电表D．测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表4.如图中B为电源，R1、R2为电阻，S为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是( )A．保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B．保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C．将S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处D．将S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处5.如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．在下列选项中，符合操作规程的是( )A．直流10 V挡B．直流0.5 A挡C．直流2.5 V挡D．欧姆挡6.如图为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻r g＝100 Ω，调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，用它测量电阻R x，能较准确测量的阻值范围是( )A．30 kΩ～80 kΩ B．3 kΩ～8 kΩC．300 kΩ～800 kΩ D．3 000 kΩ～8 000 kΩ7．一只多用电表有4个欧姆挡，分别为×1、×10、×100、×1 k，欧姆挡表盘的中间刻度值为“15”．现用它来测量一未知电阻的阻值，先将选择开关置于“×100”挡处，接着将红表笔和黑表笔接触，发现表针指在“0”处，然后进行测量，结果发现表针指在欧姆挡刻度值为“200”的刻度线附近，为了使测量结果更准确，必须换挡并重新测量，下列说法正确的是( )A．必须将选择开关改为置于“×10”挡处B．必须将选择开关改为置于“×1”挡处C．换挡之后必须重新调零才能进行测量D．换挡之后不必重新调零就能进行测量8、如图所示为一多用电表，S为选择开关，Q为欧姆挡调零旋钮．现在要用它检测两个电阻的阻值(图中未画电阻)．已知阻值分别为R1＝60 Ω，R2＝47 kΩ，下面提出了在测量过程中一系列可能的操作，请你选出尽可能准确测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上．A．旋动S使其尖端对准电阻挡×1 kB．旋动S使其尖端对准电阻挡×100C．旋动S使其尖端对准电阻挡×10D．旋动S使其尖端对准电阻挡×1E．旋动S使其尖端对准OFFF．将两表笔分别接到R1的两端，读出R1的阻值，随后立即断开G．将两表笔分别接到R2的两端，读出R2的阻值，随后立即断开H．两表笔短接，调节Q使指针对准电阻挡刻度盘上的0，随后立即断开所选操作及其顺序为(用字母代号填写)：___________ ______.(操作步骤可以重复选用)9．如图所示，为万用表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法中正确的是( )A．a孔插红表笔B．表盘刻度是均匀的C．用×100 Ω挡测量时，若指针指在0 Ω附近，则应换用×1 kΩ挡D．测量“220 V 100 W”的泡的电阻，会发现测量的电阻比484 Ω小得多10．一个多用电表的电池已使用很久了，但是转动调零旋钮时，仍可使表针调至零欧姆刻度．这时测量出的电阻值R测与所测电阻的真实值R真相比较，下列说法中正确的是( )A．R测＝R真B．R测>R真C．R测<R真D．无法判断二、非选择题11．图为一正在测量中的多用电表表盘．(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为________Ω. (2)如果是用直流10 mA 挡测量电流，则读数为______mA. (3)如果是用直流5 V 挡测量电压，则读数为________V.12．(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十k Ω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，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×1 kd ．旋转S 使其尖端对准欧姆挡×100e ．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. 13.如图所示方框内有三个电学元件，用多用电表电压挡测量a 、b 、c 、d 任意两点间的电压均为零．用欧姆挡测量：(1)红表笔接a ，黑表笔接b 测出一定电阻值；(2)红表笔接a ，黑表笔接d 测出的电阻值比(1)中测到的电阻值大； (3)红表笔接b ，黑表笔接a 欧姆表指针几乎不偏转；(4)红表笔接c 、黑表笔接d 和红表笔接d 、黑表笔接c 测出的电阻值相同； (5)b 、c 之间，不管表笔如何，测到的电阻均为零． 请画出方框内的电路．实验：测定电池的电动势和内阻 同步练习1．某同学用电压表和电流表测量电源电动势,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数,并多次重复,画出的U-I 图线如图所示,则该电源的电动势E=_______V.内阻r=_______Ω.2．用伏安法测定电池电动势和内电阻的实验时，有下列实验步骤：A ．打开电键，切断电路B ．恰当选择实验器材，按电路原理图连好电路C ．调节滑动变阻器的滑片，减小接入电路的电阻，记录一组电流表和电压表的示数D ．把滑动变阻器的滑片滑至一端，使接入电路的电阻最大F ．逐次减小滑动变阻器接入电路的电阻，记录多组电流表和电压表的示数 E ．闭合电键接通电路把以上步骤的序号按合理的顺序填写在横线上：___________________________.3．要测定一节干电池的电动势和内阻，除电池、导线、开关外，可采用下列哪组仪器进行 （ ）A ．1只电流表、1只电阻箱B ．1只电压表、1只定值电阻C ．1只电流表，1只滑动变阻器D ．1只电流表、1只电压表和1只滑动变阻器4．如图所示,用电压表和电流表测量电池的电动势和内电阻有两种电路.（1）如果采用甲电路,测得的电动势E 比真实值__________,内电阻的的测量值比真实值_________;如果选用乙电路进行测量,则电动势的测量值比真实值__________,内电阻的测量值比真实值___________。

第1页 共14页 第2页 共14页2023-2024学年高二上物理：11.5实验：练习使用多用电表一．选择题（共6小题）1．图为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300μA ，内阻R g ＝100Ω，调零电阻的最大值R 0＝50k Ω，电池电动势E ＝1.5V ，两表笔短接调零后，用它测量电阻R x ，当电流计指针指在满刻度的13时，则R x 的阻值是（ ）A ．100ΩB ．1k ΩC ．10k ΩD ．100k Ω2．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成的，下列说法正确的是（ ） ①甲表是安培表，R 增大时量程增大 ②甲表是安培表，R 增大时量程减小 ③乙表是伏特表，R 增大时量程增大 ④乙表是伏特表，R 增大时量程减小。

A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④3．用多用电表探测如图所示的黑箱发现：用直流电压挡测量，E 、G 两点间和F 、G 两点间均有电压，E 、F 两点间无电压；用欧姆表测量，黑表笔接E 点，红表笔接F 点，阻值很小，但反接阻值很大．那么该黑箱内元件的接法可能是选项图中的（ ）A ．B ．C ．4．在如图所示的电路中，只有一处导线发生断路，已知电池和两个定值电阻完好。

现要求用多用电表对该电路的故障进行探究，一同学将两表笔正确地插入插孔后，将红表笔接触图中的a 点，然后黑表笔分别接触b 、c 两点。

已知电源的电压为U ＝6V ，两个定值电阻的阻值分别为R 1＝100Ω、R 2＝5Ω。

为了能完成上述操作应选择的合理挡位是（ ）A ．直流电压挡10VB ．直流电流挡0.5AC ．直流电压挡5VD ．欧姆挡5．如图所示，把一个量程为5mA 的电流表表头改装成欧姆表“×1”挡，表头的内阻是50Ω，电池的电动势是1.5V ，内阻为10Ω。

经过欧姆调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的一半位置时，被测电阻的阻值是（ ）A ．60ΩB ．150ΩC ．300ΩD ．600Ω6．关于指针式多用电表的使用，下列说法正确的是（ ）A ．测电阻时，指针偏转至靠近刻度盘最右端，需要将倍率调换到更高倍率挡B ．测电阻时，为保证接触良好，可以用手直接将表笔和电阻捏紧C ．欧姆表换挡后，不需要重新进行欧姆调零，即可直接测电阻D ．测电流时，电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出 二．多选题（共3小题）。

专题8.3 电源电动势和内阻的测量、练习使用多用电表【讲】目录一讲核心素养 (1)二讲必备知识 (2)【知识点一】伏安法测电源的电动势和内阻 (2)【知识点二】多用电表的改装及原理 (11)【知识点三】多用电表的使用和读数 (15)三．讲关键能力 (18)【能力点一】.会用多用电表检测电路故障 (18)【能力点二】会用多用电表探索黑箱内的电学元件 (21)四．讲模型思想----测定电源电动势和内阻的其他方法 (25)模型一安阻法测电动势和内阻 (25)模型二伏阻法测电动势和内阻 (30)一讲核心素养1.科学探究：测定电源的电动势和内阻(1)掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法.。

(2)掌握用图象处理实验数据的方法。

(3)掌握实物图连接的技巧2.科学态度与责任：练习使用多用电表。

1.了解多用电表的构造和工作原理.2.会用多用电表测量电压、电流.3.测量定值电阻和二极管的正负极.4.会用多用电表进行简单的电路故障分析。

二 讲必备知识【知识点一】伏安法测电源的电动势和内阻1．实验原理 闭合电路欧姆定律． 2．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．实验步骤(1)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程，按图连接好电路．(2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最大的一端．(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1，U 1)．用同样的方法再测量几组I 、U 值，填入表格中．(4)断开开关，拆除电路，整理好器材． 4．实验数据处理(1)列方程组⎩⎪⎨⎪⎧E ＝U 1＋I 1rE ＝U 2＋I 2r ，解出E 、r ，并多次测量求平均值．(2)用作图法处理数据，如图所示．①图线与纵轴交点为电源电动势E；①图线斜率的绝对值为内阻r.5．误差分析(1)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．(2)系统误差①若采用图所示电路本实验的误差来源于电压表的分流，通过电流表的电流小于干路电流，由E＝U＋Ir得知，电动势E测<E真，若将内阻与电源并联等效为电源，则示数为通过电源的电流，所测内阻为等效电源的内阻(如图虚线框所示)，则r测<r真．因R V①r，故E测≈E真，r测≈r真．①若采用图所示电路，将电源与串联等效为电源，如图虚线所示，示数为等效电源的电压，为干路电流，由闭合电路欧姆定律E＝U＋I(r＋R A)，E测＝E真，r测＝r＋R A，若R A未知，由于R A与r很接近，所以r测误差较大，故一般不采用此种接法；但若R A已知，此法可测r的准确值．6．注意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．(2)电流不要过大，应小于0.5 A，读数要快．(3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些．(4)若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r ＝|ΔUΔI |确定．【例1】(2021·黑龙江模拟)为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A ．被测干电池一节；B ．电流表1：量程0～0.6 A ，内阻r A ＝0.3 Ω；C ．电流表2：量程0～0.6 A ，内阻约为0.1 Ω；D ．电压表1：量程0～3 V ，内阻未知；E ．电压表2：量程0～15 V ，内阻未知；F ．滑动变阻器1：0～10 Ω，2 A ；G ．滑动变阻器2：0～100 Ω，1 A ；H ．开关、导线若干．伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻． (1)在上述器材中应选择的器材为：________(填写选项前的字母)； (2)实验电路图应选择下图中的________(填“甲”或“乙”)；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的UI 图象，则干电池的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.【答案】 (1)ABDFH (2)甲 (3)1.5 0.7【解析】 (1)在上述器材中请选择适当的器材：被测干电池一节；电流表B 的内阻是已知的，故选B ，电压表选择量程0～3 V 的D ，滑动变阻器选择阻值较小的F ，开关、导线若干，故选ABDFH ；(2)因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U I图象，则干电池的电动势E＝1.5 V，内电阻r＝1.5－1.00.5Ω－0.3 Ω＝0.7 Ω.【素养升华】本题考察的学科素养主要是科学探究要求考生理解并掌握实验电路的设计与实验器材选取。

多用电表 测量电源的电动势和内阻一、考点扫描 （一）知识整合1．测量电源的电动势和内阻的原理（1）用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。

如图（1）所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____________（2）用电流表、电阻箱测量。

如图（2）所示： 测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____________（3）用电压表、电阻箱测量。

如图（3）所示： 测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____________这几种方法均可测量，下面我们以图（1）所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。

2．测量电源的电动势和内阻的实验器材：电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。

3．测量电源的电动势和内阻的实验步骤：（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。

（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。

（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值。

（4）断开电键，整理好器材。

（5）数据处理：在坐标纸上作U －I 图，求出E 、r 4．测量电源的电动势和内阻的注意事项：（1）实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。

（2）测量误差：E 、r 测量值均小于真实值。

（3）安培表一般选0－0.6A 档，伏特表一般选0－3V 档。

（4）电流不能过大，一般小于0.5A 。

5．多用电表由 、 和 三部分组成（如图），表头换开关和是一块高灵敏度磁电式电流表，其满偏电流约几十到几百μA ，转测量线路相配合，可测量交流电流和直流电流、交流电压和直流电压及电阻等。

测量电阻部分即欧姆表是依据 ________ 制成的，原理如图所示，当红、黑表笔短接并调节R 使指针满偏时有 Rr r E I g g ++=内R E = （1）图（2） 图（3）图 （1）当电笔间接入待测电阻R x 时，有xx R R E I +=内 （2）当指针指到表盘中央即中R R x =时，g x I R R EI 21=+=中内有中内R R =因此，又把欧姆表的内阻叫做中值电阻。