专题04 闭合电路欧姆定律【考点清单】-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（鲁科版2019必修第三册）

专题04 闭合电路欧姆定律 清单01 电动势 1.电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极 与 的比值。 2.定义式：E＝ 。单位： 。 3.物理意义：反映电源 做功本领大小的物理量。 4.决定因素：由电源中 决定，跟电源的体积 ，跟外电路 。 清单02 闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路 (1)闭合电路是指由电源和 及导线组成的完整的电路。 (2)内电路：如图所示， 的电路叫内电路， 的电阻叫内电阻。 (3)外电路： 的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻。 2.闭合电路中的能量转化 如图所示，电路中电流为I，在时间t内， 等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即EIt＝ 。 3.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：在外电路为 的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成 。 (2)表达式：I＝。 (3)适用条件： 为纯电阻电路。 三、路端电压与负载的关系 1.路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝ 。 (2)U－I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示 ，斜率的绝对值表示电源的 。 2.路端电压随外电阻的变化规律 (1) 当外电阻R增大时，由I＝可知电流 ，路端电压U＝E－Ir ，当R增大到无限大(断路)时，I＝ ， U＝E，即外电路断路时的 等于电源 。 (2) 当外电阻R减小时，由I＝可知电流I ，路端电压U＝E－Ir ，当R减小到零(短路)时，I＝，U＝ 。 清单03 闭合电路的功率和效率 1.电源的总功率 P总＝ ；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝ ；电源输出功率P出＝ 。 2.对于纯电阻电路，电源的输出功率 P出＝I2R＝R＝，当R＝r时，电源的输出功率 ，其 输出功率为Pm＝ 。电源输出功率随外电阻变化而变化的曲线如图所示。 3.电源的效率 指电源的输出功率与电源的总功率之比， 即η＝×100%＝×100%＝×100%。 对于纯电阻电路，电源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，所以当R增大时，效率η 。当R＝r(电源有最大输出功率)时效率仅为 ，效率并不高。 清单04 测电源电动势和内阻 一、实验目的 1.理解测量电源的电动势和内阻的基本原理，体验测量电源的电动势和内阻的实验过程。 2.会用解析法和图像法求解电动势和内阻。 3.掌握利用仪器测量电源电动势和内阻的方法，并能设计简单的电路和选择仪器。 二、实验原理 由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，电路图如图所示。 三、实验步骤 1.电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V量程，按实验原理图连接好电路。 2.把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路的阻值最大。 3.闭合开关，调节滑动变阻器接入电阻的阻值，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1)。用同样的方法测量几组I、U值。 4.断开开关，整理好器材。 5.处理数据，用解析法和作图法求出电池的电动势和内阻。 四、数据处理 为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法： 1.公式法 利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U外/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值E＝，r＝作为测量结果。 2.图像法 把测出的多组U、I值，在U－I图中描点画图像，使U－I图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U＝E－Ir可知： (1)纵轴截距等于电源的电动势E，横轴截距等于外电路 时的电流Im＝。 (2)图线 的绝对值等于电源的内阻r＝||＝。 五、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图像时描点不准确。 2.系统误差 由于电压表分流IV，使电流表示数I小于电池的输出电流I真。I真＝I＋IV，而IV＝，U越大，IV越大，它们的关系可用图表示。实测的图线为AB，经过IV修正后的图线为A′B，可看出AB的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于A′B，即实测的E和r都小于 。 六、注意事项 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 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，防止干电池大电流放电时内阻r明显变化。 3.若干电池的路端电压变化不很明显，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。如图所示，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＝||求出。 4.为了提高测量的精确度，在实验中I、U的变化范围要大一些，计算E、r时，U1和U2、I1和I2的差值要大一些。 清单05 练习使用多用电表 一、多用电表构造及原理图 1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程。 2.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。 3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。 4.原理图: 二、多用电表使用 实验器材： 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。 进行实验： 1.机械调零:多用电表的指针若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。 2.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。 3.测量小电珠的电压和电流。 (1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于 挡,测小电珠两端的电压。 (2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于 挡,测量通过小电珠的电流。 4.用多用电表测电阻 (1)调整定位螺丝,使指针指向电流的 ,插入表笔。 (2)选择开关置于“Ω”挡的×1挡,短接红、黑表笔,调节 旋钮,使指针指到“0”欧姆位置,然后断开表笔。 (3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。 (4)选择开关改置于×100挡,重新进行 。 (5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。 (6)测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“ ”挡。 5.注意事项： (1)红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔。 (2)区分“两个零点”:机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。 (3)测电阻时: ①待测电阻与电源一定要断开。 ②两手一定不要同时接触两表笔金属杆。 ③指针指中值附近较准,否则换挡。 ④每换一挡必须重新欧姆调零。 ⑤读出示数要乘以倍率。 (4)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。 知识点　欧姆表原理及应用 1.构造:欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。 欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。 外部:接被测电阻Rx。 2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I=。 3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R,使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。 (1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“ ”。(图甲) (2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“ ”。(图乙) (3)当I=时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫 。 1．将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电源电动势为9V B．该电源内阻为 C．调整R，电源最大输出功率为 D．电阻箱功率最大时电源效率为50% 2．某同学利用理想电流表、电阻箱和定值电阻（阻值为）等器材测量电源的电动势和内阻，实验电路如图所示，闭合开关S，调节电阻箱R改变其阻值，可测得多组I、R数据。为了减少偶然误差，用图像法处理数据，以为纵轴、R为横轴，作出图像。若图像的斜率为k，纵坐标截距为b，则电源的电动势E和内阻r分别为（    ） A． B． C． D． 3．如图，电路中有、、三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻、都是完好的。电源电动势为。某同学想利用多用电表的直流挡检查出断导线，下列说法正确的是（　　） A．若测得间电压接近，断导线一定是 B．若测得间电压接近，断导线一定是 C．若测得间电压为0，断导线一定是 D．若测得间电压为0，断导线一定是 4．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（   ） A．电压表读数变大 B．电流表读数变大 C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大 5．在如图所示的U − I图像中，线段I为某电源路端电压与电流的关系图线，线段II为某一电阻R的U − I图线。用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　）    A．R的阻值为1.5 Ω B．电源电动势为3.0 V C．电源的内阻为1.0 Ω D．电阻R消耗的功率为1.5 W 6．如图所示，电路中、为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S，使滑动变阻器的滑片向左滑动，则下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大 B．电流表示数变大 C．电阻消耗的功率变大 D．电池的输出功率一定变大 7．某同学要测量一节新干电池的电动势和内阻（0.3Ω左右）。根据实验室提供的器材设计了如图所示的电路。其中电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；电压表V（量程0~3V，内阻约6）；定值电阻（阻值1.0Ω）；滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）。 (1)电流表指针位置如图二所示，其示数为 A。 (2)测得多组电压表、电流表的示数U、I，作出图像如图三所示，则由图像可得电池的电动势 V，电池的内阻 Ω（结果保留1位小数）。 8．甲图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电源，和是固定电阻，是可变电阻，表头G的满偏电流为、内阻为。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，分别为直流电压1V挡和5V挡、直流电流1mA挡和2.5mA挡、欧姆“”挡。 (1)图甲中的A端与 （填“红”或“黑”）色表笔相连接。 (2)当要使用“直流电流2.5mA”挡时，应将选择开关置于 （填挡位数字）。 (3)根据题给条件可得 ， ， 。 (4)将选择开关置于“3”，多用电表的表盘如图乙所示，则多用电表内电源的电动势 V。 (5)某次使用该表测量一个电阻的阻值，指针位置如图乙所示，则读数为 （保留2位有效数字）。 1．（22-23高二上·河南郑州·期中）电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线。直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　） A．R接到电源a上，电源的效率较低 B．R接到电源b上，电源的输出功率较大 C．R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源效率较低 D．R接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较低 2．（23-24高二上·吉林延边·期中）2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（    ） A．该蓄电池的电动势为10V B．该蓄电池的内阻为1Ω C．该蓄电池的最大输出功率为70W D．该蓄电池的短路电流为24A 3．（23-24高二上·吉林延边·期中）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，电源内阻为r，、、为定值电阻，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（    ） A．电压表读数增大 B．带电质点P向上运动 C．电源的输出功率变大 D．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则 4．（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器R的阻值可以从零连续增大到，定值电阻的阻值范围为，则下列结论正确的是（　　） A．外电路消耗的最大功率为 B．R消耗的最大功率可能为 C．当时，r消耗的功率最小 D．当时，消耗的功率最大 5．（23-24高二上·湖北孝感·期末）在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上移动时，关于灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是（　　） A．L变暗，Q增多 B．L变暗，Q减少 C．L变亮，Q增多 D．L变亮，Q减少 6．（23-24高二上·云南昆明·期中）如图所示，电路中的电源，内阻不计，a、b、c、d为电路中的四个接触点，闭合开关S后，左右滑动滑动变阻器滑片，电路中的电流表没有示数，电路中两个灯泡和都不亮，用多用电表的电压挡检查电路时，测得，，，，整个电路中只有一个故障，则故障原因可能是（　　） A．灯泡短路 B．滑动变阻器R断路 C．灯泡断路 D．电流表短路 7．（23-24高二上·山西吕梁·期中）兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材： A．两节干电池组成的电池组 B．电流表A1：量程=100mA，内阻=4Ω C．电流表A2：量程=200mA，内阻=2Ω D．定值电阻R1=1Ω E．定值电阻R2=2Ω F．定值电阻R3=13Ω G．滑动变阻器R（0~10Ω） H．导线与开关 （1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表，将电流表。量程扩大为0.5A，另定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：a ；b ；c （均填器材前面的字母）。 （2）在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。( )    （3）电路连接准确无误后，闭合开关K，移动滑动变阻器，得到多组电流表A1，A2的示数，作出了I2-I1图像如图丙所示，则电池组电动势E0= V；内阻= Ω（小数点后均保留两位） （4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 8．（23-24高二上·湖北十堰·期中）某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有： A．待测锂电池（电动势E约3.9V，内阻r约2Ω，最大电流=0.6A）； B．理想电压表（量程0~3V）； C．电阻箱R1（0∼99.9Ω）； D．定值电阻R0=4.5Ω； E．开关S一个，导线若干。 (1)课题小组设计了如图1和图2所示的两套方案，若要求电压表能够达到满偏，你认为合理的是图 （填“1”或“2”），原因是 。 (2)若某同学在实验过程中，发现调节电阻箱时电压表有示数，但示数不变，则可能的原因是______（填选项序号）。 A．连接定值电阻的导线断开 B．连接电阻箱的导线将电阻箱短路 C．电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变 (3)故障排除后，多次改变电阻箱的阻值R1，读出对应的电压U，根据测得的数据作出图像，如图3所示，则电源电动势 ，内阻 （结果均保留2位有效数字）。 9．（21-22高二上·辽宁大连·期中）某实验兴趣小组为了研究电表的改装原理和练习使用多用电表，设计了如下实验。    （1）图甲为某同学随意设计的电流表、电压表两用表的电路图，已知电流计G的量程是，内阻是，电阻，，则选择开关接到 （填“1”或“2”）时是电流表，电流表、电压表的量程分别是 A、 V； （2）某同学用多用电表测量电阻时采用“”倍率，结果多用电表表盘指针位置如图乙中虚线所示，为了测量更加准确，这时应该采用 （填“”或“”）倍率，换完倍率以后需要 ，如果此时读数如实线所示，则读数是 ； （3）一个多用电表的电池用久了，电动势由降成，内阻由变成，现用此电表欧姆调零后测量一未知电阻，测得，则其真实值为 。 10．（2021·四川绵阳·三模）实验小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量一电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻，待测电源（电动势约，内阻r约），多用表一只，电阻箱R，开关一个，导线若干。 （1）用多用电表测定值电阻的阻值：先对多用电表机械调零后，将选择开关调到电阻挡，红黑表笔短接，调整图1中多用电表的 （选填“A”或“B”或“C”）旋钮，进行欧姆调零；再将红黑表笔与定值电阻两端相接触，多用电表指针位置如图1放大图中a所示；重新调整到合适的电阻挡并欧姆调零后测量，指针位置如图1放大图中b所示，读数后将选择开关调到OFF挡。则测得该定值电阻的阻值 。 （2）电路设计与电路组装：测量电源电动势和内阻的电路如图2所示，按照该电路组装实物电路。 （3）测量并记录数据：将多用电表选择开关调到直流电压 （选填“2. 5”或“10”）V挡，闭合开关，调节电阻箱R阻值，读出多用电表相对应的示数U，测得多组R和U并记录。 （4）处理数据得结论：算出每组数据对应的和值，做出了如图3所示的图线，则该实验测得的电源电动势 V，内阻 （结果保留3位有效数字）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 闭合电路欧姆定律 清单01 电动势 1.电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷量q的比值。 2.定义式：E＝。单位：伏特(V)。 3.物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量。 4.决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。 清单02 闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路 (1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路。 (2)内电路：如图所示，电源内部的电路叫内电路，电源的电阻叫内电阻。 (3)外电路：电源外部的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻。 2.闭合电路中的能量转化 如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。 3.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 (2)表达式：I＝。 (3)适用条件：外电路为纯电阻电路。 三、路端电压与负载的关系 1.路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝E－Ir。 (2)U－I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。 2.路端电压随外电阻的变化规律 (1) 当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大，当R增大到无限大(断路)时，I＝0， U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。 (2) 当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小，当R减小到零(短路)时，I＝，U＝0。 清单03 闭合电路的功率和效率 1.电源的总功率 P总＝EI；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I。 2.对于纯电阻电路，电源的输出功率 P出＝I2R＝R＝，当R＝r时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为Pm＝。电源输出功率随外电阻变化而变化的曲线如图所示。 3.电源的效率 指电源的输出功率与电源的总功率之比， 即η＝×100%＝×100%＝×100%。 对于纯电阻电路，电源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，所以当R增大时，效率η提高。当R＝r(电源有最大输出功率)时效率仅为50%，效率并不高。 清单04 测电源电动势和内阻 一、实验目的 1.理解测量电源的电动势和内阻的基本原理，体验测量电源的电动势和内阻的实验过程。 2.会用解析法和图像法求解电动势和内阻。 3.掌握利用仪器测量电源电动势和内阻的方法，并能设计简单的电路和选择仪器。 二、实验原理 由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，电路图如图所示。 三、实验步骤 1.电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V量程，按实验原理图连接好电路。 2.把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路的阻值最大。 3.闭合开关，调节滑动变阻器接入电阻的阻值，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1)。用同样的方法测量几组I、U值。 4.断开开关，整理好器材。 5.处理数据，用解析法和作图法求出电池的电动势和内阻。 四、数据处理 为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法： 1.公式法 利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U外/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值E＝，r＝作为测量结果。 2.图像法 把测出的多组U、I值，在U－I图中描点画图像，使U－I图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U＝E－Ir可知： (1)纵轴截距等于电源的电动势E，横轴截距等于外电路短路时的电流Im＝。 (2)图线斜率的绝对值等于电源的内阻r＝||＝。 五、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图像时描点不准确。 2.系统误差 由于电压表分流IV，使电流表示数I小于电池的输出电流I真。I真＝I＋IV，而IV＝，U越大，IV越大，它们的关系可用图表示。实测的图线为AB，经过IV修正后的图线为A′B，可看出AB的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于A′B，即实测的E和r都小于真实值。 六、注意事项 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，防止干电池大电流放电时内阻r明显变化。 3.若干电池的路端电压变化不很明显，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。如图所示，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＝||求出。 4.为了提高测量的精确度，在实验中I、U的变化范围要大一些，计算E、r时，U1和U2、I1和I2的差值要大一些。 清单05 练习使用多用电表 一、多用电表构造及原理图 1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程。 2.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。 3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。 4.原理图: 二、多用电表使用 实验器材： 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。 进行实验： 1.机械调零:多用电表的指针若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。 2.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。 3.测量小电珠的电压和电流。 (1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小电珠两端的电压。 (2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小电珠的电流。 4.用多用电表测电阻 (1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度,插入表笔。 (2)选择开关置于“Ω”挡的×1挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指到“0”欧姆位置,然后断开表笔。 (3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。 (4)选择开关改置于×100挡,重新进行欧姆调零。 (5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。 (6)测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。 5.注意事项： (1)红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔。 (2)区分“两个零点”:机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。 (3)测电阻时: ①待测电阻与电源一定要断开。 ②两手一定不要同时接触两表笔金属杆。 ③指针指中值附近较准,否则换挡。 ④每换一挡必须重新欧姆调零。 ⑤读出示数要乘以倍率。 (4)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。 知识点　欧姆表原理及应用 1.构造:欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。 欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。 外部:接被测电阻Rx。 2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I=。 3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R,使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。 (1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲) (2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”。(图乙) (3)当I=时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫中值电阻。 1．将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电源电动势为9V B．该电源内阻为 C．调整R，电源最大输出功率为 D．电阻箱功率最大时电源效率为50% 【答案】B 【详解】B．根据电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线，当电阻箱的电阻等于电源内阻加R0之和时，即 电阻箱消耗的电功率最大，已知，可得 故B正确； A．可得电阻箱的电功率最大的时候，电阻箱的电压为 根据串联分压可得 代入数据解得电源电动势为 故A错误； C．当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大；本题中定值电阻的阻值大于内阻的阻值，故变阻箱的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为 故C错误； D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的输出效率为 故D错误。 故选B。 2．某同学利用理想电流表、电阻箱和定值电阻（阻值为）等器材测量电源的电动势和内阻，实验电路如图所示，闭合开关S，调节电阻箱R改变其阻值，可测得多组I、R数据。为了减少偶然误差，用图像法处理数据，以为纵轴、R为横轴，作出图像。若图像的斜率为k，纵坐标截距为b，则电源的电动势E和内阻r分别为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由题意，根据闭合电路欧姆定律，可得整理得作出图像，可得，则电源的电动势E和内阻r分别为，故选B。 3．如图，电路中有、、三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻、都是完好的。电源电动势为。某同学想利用多用电表的直流挡检查出断导线，下列说法正确的是（　　） A．若测得间电压接近，断导线一定是 B．若测得间电压接近，断导线一定是 C．若测得间电压为0，断导线一定是 D．若测得间电压为0，断导线一定是 【答案】D 【详解】AB．用多用电表的红表笔接在a点，黑表笔如果接在b点或者d点时电表示数为9V，说明已有电流通过电压表，可知ef段导线肯定无断路，断路必定在ab或cd段，故A、B错误； CD．用多用电表的红表笔接在a点，黑表笔如果接在c点时电表示数为0V，说明没有电流通过电压表，可知cd或ef段导线有断路，黑表笔如果接在e点时电表示数为0V，说明ef段导线一定有断路，故C错误，D正确。 故选D。 4．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（   ） A．电压表读数变大 B．电流表读数变大 C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大 【答案】B 【详解】BD．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路得欧姆定律可知干路电流增大，电阻R1以及电源内阻上的电压变大，与电容器并联的支路电压减小，流过R3的电流减小，则R3上消耗的功率逐渐减小，且流过电流表的电流增大，故B正确、D错误； A．流过电流表的电流增大，电阻R2两端的电压增大，与电容器并联的支路电压减小，可知电阻R4两端的电压减小，电压表读数减小，故A错误； C．电容器两端电压减小，电容器间场强减小，质点P受到的电场力减小，小于重力，故质点P将向下运动，故C错误。 故选B。 5．在如图所示的U − I图像中，线段I为某电源路端电压与电流的关系图线，线段II为某一电阻R的U − I图线。用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　）    A．R的阻值为1.5 Ω B．电源电动势为3.0 V C．电源的内阻为1.0 Ω D．电阻R消耗的功率为1.5 W 【答案】ABD 【详解】A．由题图两图线的交点知 故A正确； BC．线段I在纵轴上的截距表示电源电动势，即 斜率的绝对值表示电源内阻，即 故B正确，C错误； D．电阻R消耗的功率 故D正确。 故选ABD。 6．如图所示，电路中、为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S，使滑动变阻器的滑片向左滑动，则下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大 B．电流表示数变大 C．电阻消耗的功率变大 D．电池的输出功率一定变大 【答案】AC 【详解】ABC．滑动变阻器的滑片向左滑动，则接入电路的阻值变大，总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小，路端电压变大；则电压表示数变大，两端的电压减小，则两端的电压变大，通过的电流变大，消耗的功率变大；则通过电流表的电流减小，即电流表示数变小，故AC正确，B错误； D．因电源内阻和外电阻的大小关系不能确定，则不能判断电池的输出功率如何变化，故D错误。 故选AC。 7．某同学要测量一节新干电池的电动势和内阻（0.3Ω左右）。根据实验室提供的器材设计了如图所示的电路。其中电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；电压表V（量程0~3V，内阻约6）；定值电阻（阻值1.0Ω）；滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）。 (1)电流表指针位置如图二所示，其示数为 A。 (2)测得多组电压表、电流表的示数U、I，作出图像如图三所示，则由图像可得电池的电动势 V，电池的内阻 Ω（结果保留1位小数）。 【答案】(1)0.16 (2) 1.5 0.4 【详解】（1）电流表分度值是0.02A，读数为0.16A。 （2）[1]根据 则纵截距为电源电动势，则电动势为 [2]斜率的绝对值为 故电池的内阻为 8．甲图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电源，和是固定电阻，是可变电阻，表头G的满偏电流为、内阻为。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，分别为直流电压1V挡和5V挡、直流电流1mA挡和2.5mA挡、欧姆“”挡。 (1)图甲中的A端与 （填“红”或“黑”）色表笔相连接。 (2)当要使用“直流电流2.5mA”挡时，应将选择开关置于 （填挡位数字）。 (3)根据题给条件可得 ， ， 。 (4)将选择开关置于“3”，多用电表的表盘如图乙所示，则多用电表内电源的电动势 V。 (5)某次使用该表测量一个电阻的阻值，指针位置如图乙所示，则读数为 （保留2位有效数字）。 【答案】(1)黑 (2)1 (3) 64 96 880 (4)1.5 (5) 【详解】（1）电流从欧姆表的黑表笔流出，从红表笔流入，因此A端应与黑色表笔相连接。 （2）根据电流表的改装原理，可知把电流计改装成电流表，应将G与电阻并联，可知选择开关接“1”或“2”时为电流表；选择开关接“1”时，并联电阻为，电流表量程为 选择开关接“2”时，并联电阻为，电流表量程为 所以要使用“直流电流2.5mA”挡，应将选择开关置于“1”。 （3）[1][2]由（ 2）可知，选择开关接“1”时有 选择开关接“2”时，有 代入数据联立解得 ， [3]当选择开关接“4”时，相当于量程为1mA的电流表与串联，改装成量程为1V的电压表；量程为1mA的电流表的内阻 当选择开关接“4”时，根据欧姆定律有 代入数据解得 （4）将选择开关置于“3”时多用电表为欧姆表，使用的挡位为欧姆“”挡；根据中值电阻的定义，即电流为满偏电流的一半时，待测电阻阻值等于多用电表的内阻，则欧姆表的内阻 根据闭合电路欧姆定律，可得多用电表内电源的电动势 （5）使用该表测量一个电阻的阻值，指针位置如题图乙所示，则读数为 1．（22-23高二上·河南郑州·期中）电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线。直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　） A．R接到电源a上，电源的效率较低 B．R接到电源b上，电源的输出功率较大 C．R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源效率较低 D．R接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较低 【答案】D 【详解】电源的效率为 由题中图像可知两电源的电动势相同，A与C交点处电压大于B与C交点处电压，则R接到电源a上效率高；电源输出功率为 由题中图像交点可知R接在电源a上的输出电压和电流都较大，所以R接在电源a上的输出功率较大。 故选D。 2．（23-24高二上·吉林延边·期中）2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（    ） A．该蓄电池的电动势为10V B．该蓄电池的内阻为1Ω C．该蓄电池的最大输出功率为70W D．该蓄电池的短路电流为24A 【答案】D 【详解】AB．电源的输出功率为变形得结合图像可得，故AB错误； C．由可知当最大输出功率为故C错误； D．该蓄电池的短路电流为故D正确。故选D。 3．（23-24高二上·吉林延边·期中）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，电源内阻为r，、、为定值电阻，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（    ） A．电压表读数增大 B．带电质点P向上运动 C．电源的输出功率变大 D．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则 【答案】D 【详解】A．由图可知，与滑动变阻器串联后与并联，再与串联接在电源两端，电容器与并联；当滑动变阻器的滑片向b端移动，滑动变阻器接入电阻减小，则电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，同时两端的电压也增大，所以并联部分的电压减小，则电压表读数减小，故A错误； B．由A项分析可知并联部分的电压减小，即平行金属板两极板间的电压减小，根据 平行金属板间的场强减小，带电质点P受到的电场力减小，则带电质点P将向下运动，故B错误； C．由于不知内外电阻的关系，无法确定电源的输出功率的变化情况，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律有则故D正确。故选D。 4．（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器R的阻值可以从零连续增大到，定值电阻的阻值范围为，则下列结论正确的是（　　） A．外电路消耗的最大功率为 B．R消耗的最大功率可能为 C．当时，r消耗的功率最小 D．当时，消耗的功率最大 【答案】A 【详解】A．当外电路电阻等于电源内阻时外电路消耗的功率最大，但是由于，则只有当滑动变阻器R的阻值为零时，外电路消耗的功率最大，最大值为选项A正确； B．将R1等效为电源的内阻，则当时R消耗的功率最大，此时最大功率为选项B错误； C．当内阻r消耗的功率最小时，电路的电流最小，此时电路总电阻最大，此时，选项C错误； D．当消耗的功率最大时，此时电路的总电流最大，此时总电阻最小，即此时，选项D错误。 故选A。 5．（23-24高二上·湖北孝感·期末）在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上移动时，关于灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是（　　） A．L变暗，Q增多 B．L变暗，Q减少 C．L变亮，Q增多 D．L变亮，Q减少 【答案】C 【详解】当滑动变阻器的滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，灯L变亮，通过灯L的电流增大，而干路电流又减小，则通过的电流减小，两端的电压减小，故滑动变阻器两端的电压增大，电容器所带电荷量Q增大。 故选C。 6．（23-24高二上·云南昆明·期中）如图所示，电路中的电源，内阻不计，a、b、c、d为电路中的四个接触点，闭合开关S后，左右滑动滑动变阻器滑片，电路中的电流表没有示数，电路中两个灯泡和都不亮，用多用电表的电压挡检查电路时，测得，，，，整个电路中只有一个故障，则故障原因可能是（　　） A．灯泡短路 B．滑动变阻器R断路 C．灯泡断路 D．电流表短路 【答案】C 【详解】电路中灯泡不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，测不断的位置电压为零，，测量的是电源电压，测得，说明电流表没有断路，，，整个电路中只有一个故障，说明灯泡断路。 故C正确。 7．（23-24高二上·山西吕梁·期中）兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材： A．两节干电池组成的电池组 B．电流表A1：量程=100mA，内阻=4Ω C．电流表A2：量程=200mA，内阻=2Ω D．定值电阻R1=1Ω E．定值电阻R2=2Ω F．定值电阻R3=13Ω G．滑动变阻器R（0~10Ω） H．导线与开关 （1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表，将电流表。量程扩大为0.5A，另定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：a ；b ；c （均填器材前面的字母）。 （2）在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。( )    （3）电路连接准确无误后，闭合开关K，移动滑动变阻器，得到多组电流表A1，A2的示数，作出了I2-I1图像如图丙所示，则电池组电动势E0= V；内阻= Ω（小数点后均保留两位） （4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】 F D E    2.91 1.35 等于 【详解】（1）[1]将电流表A2改装成3V电压表，则有=3V解得=13Ω即A2与定值电阻a串联，故a应选R3； [2]电流表A1量程扩大到0.5A，扩大倍数并联电阻=1Ω解得=1Ω故b应选R1； [3]保护电阻c应选R2。 （2）实物连线如图所示。    （3）[5][6]扩大量程后电压表内阻=15Ω电流表内阻=0.8Ω由闭合电路欧姆定律，有即得=2.91V，，=1.35Ω。 （4）[7]用本实验电路测量，测量电动势和内阻测量值与真实值相等。 8．（23-24高二上·湖北十堰·期中）某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有： A．待测锂电池（电动势E约3.9V，内阻r约2Ω，最大电流=0.6A）； B．理想电压表（量程0~3V）； C．电阻箱R1（0∼99.9Ω）； D．定值电阻R0=4.5Ω； E．开关S一个，导线若干。 (1)课题小组设计了如图1和图2所示的两套方案，若要求电压表能够达到满偏，你认为合理的是图 （填“1”或“2”），原因是 。 (2)若某同学在实验过程中，发现调节电阻箱时电压表有示数，但示数不变，则可能的原因是______（填选项序号）。 A．连接定值电阻的导线断开 B．连接电阻箱的导线将电阻箱短路 C．电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变 (3)故障排除后，多次改变电阻箱的阻值R1，读出对应的电压U，根据测得的数据作出图像，如图3所示，则电源电动势 ，内阻 （结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1) 1 见解析(2)C(3) 4.0 1.9 【详解】（1）[1][2]采用图1方案，当电压表接近满偏时，回路内的电流约为可以使用；采用方案2，电压表示数最大值为不可以使用，故合理的是1方案。 （2）A．若连接定值电阻的导线断开，则电压表不会有示数，故A错误； B．若连接电阻箱的导线将电阻箱短路，则电压表亦被短路，电压表没有示数，故B错误； C．若电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变，则电阻箱两端的电压一定，电压表的示数即为电阻箱两端的电压，即此时调节电阻箱时电压表有示数，且示数不变，故C正确。故选C。 （3）[1]根据欧姆定律整理得图像的纵截距为解得[2]图像的斜率为解得 9．（21-22高二上·辽宁大连·期中）某实验兴趣小组为了研究电表的改装原理和练习使用多用电表，设计了如下实验。    （1）图甲为某同学随意设计的电流表、电压表两用表的电路图，已知电流计G的量程是，内阻是，电阻，，则选择开关接到 （填“1”或“2”）时是电流表，电流表、电压表的量程分别是 A、 V； （2）某同学用多用电表测量电阻时采用“”倍率，结果多用电表表盘指针位置如图乙中虚线所示，为了测量更加准确，这时应该采用 （填“”或“”）倍率，换完倍率以后需要 ，如果此时读数如实线所示，则读数是 ； （3）一个多用电表的电池用久了，电动势由降成，内阻由变成，现用此电表欧姆调零后测量一未知电阻，测得，则其真实值为 。 【答案】 1 6.3 696 ×10 欧姆调零 120 【详解】（1）[1]接到“1”时R1与电流计G并联，起分流作用，所以是电流表。 [2] 接到“1”时，表头满偏时，通过电阻R1的电流则电流表的量程为 [3] 接到“2”时，表头满偏时，电压表的量程为 （2）[4]指针指到表盘靠近中间位置时比较准确，虚线偏转较大，说明所选量程较大，应改用“×10” [5] 换完倍率以后需要重新进行欧姆调零； [6]指针所指为12，再乘以倍率10，所以读数为120Ω； （3）[7]设表头的满偏电流为，240Ω对应的电流为，调零后电表内阻为R0，，当电池电动势为1.5V时当电池电动势为1.0V时联立两式得 10．（2021·四川绵阳·三模）实验小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量一电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻，待测电源（电动势约，内阻r约），多用表一只，电阻箱R，开关一个，导线若干。 （1）用多用电表测定值电阻的阻值：先对多用电表机械调零后，将选择开关调到电阻挡，红黑表笔短接，调整图1中多用电表的 （选填“A”或“B”或“C”）旋钮，进行欧姆调零；再将红黑表笔与定值电阻两端相接触，多用电表指针位置如图1放大图中a所示；重新调整到合适的电阻挡并欧姆调零后测量，指针位置如图1放大图中b所示，读数后将选择开关调到OFF挡。则测得该定值电阻的阻值 。 （2）电路设计与电路组装：测量电源电动势和内阻的电路如图2所示，按照该电路组装实物电路。 （3）测量并记录数据：将多用电表选择开关调到直流电压 （选填“2. 5”或“10”）V挡，闭合开关，调节电阻箱R阻值，读出多用电表相对应的示数U，测得多组R和U并记录。 （4）处理数据得结论：算出每组数据对应的和值，做出了如图3所示的图线，则该实验测得的电源电动势 V，内阻 （结果保留3位有效数字）。 【答案】 B 8 10 8. 33 1. 00 【详解】（1）[1][2]将选择开关调到电阻挡，红黑表笔短接，调整图1中多用电表的欧姆调零旋钮B进行欧姆调零；由图1放大图中a所示可知，指针偏角太大，所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应选择挡，由图1放大图中b所示可知，测得该定值电阻的阻值。 （3）[3]电源电动势约为8V，应将多用电表选择开关调到直流电压10V挡。 （4）[4][5]由闭合电路的欧姆定律得整理得由图示图象可知，图象纵轴截距图象斜率 解得，电源电动势， 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$