专题07 电动势的测量和多用电表 —专项训练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦电动势测量与多用电表应用，以科学探究为主线，通过实验设计、数据处理及误差分析构建系统性方法体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |多用电表原理与使用|3题（1、9、10）|内部电路挡位判断、红进黑出原则、中值电阻计算|从多用电表电路结构（分流/分压原理）到挡位功能识别，建立仪器使用与电路分析的关联| |欧姆表改装与应用|2题（2、10）|满偏调零法、内阻公式推导（R内=E/Ig）、电动势变化对测量影响分析|基于闭合电路欧姆定律，实现表头改装为欧姆表的模型建构，理解调零本质与误差来源| |电动势和内阻测量|9题（3-8、12-14）|伏安法电路选择（分压/限流）、图像法（U-I图纵截距与斜率）、系统误差修正（电表内阻影响）|从直接测量（多用电表电压挡）到间接测量（电路设计），通过数据处理（图像法）深化对闭合电路欧姆定律的科学推理与论证|

专题07 电动势的测量和多用电表——专项训练 1．在“练习使用多用电表”实验中，某同学查询到某一型号多用电表的内部电路示意图如图所示： (1)图中“”六个挡位可用于测电阻的是__________。 (2)下列说法正确的是_______。 A．B表笔是红表笔 B．选择“5”挡位时为小量程电压表 C．选择“2”挡位时为大量程电流表 D．使用欧姆表时其不同挡位内阻不同 2．某实验小组的同学将一电流表改装为简易欧姆表，改装电路图如图所示，其中电流表的满偏电流，内阻，电池的电动势，内阻，为可变电阻。是两只表笔。 (1)欧姆调零时，应先将________，调节滑动变阻器，使电流表示数为________。 (2)实验小组的同学把未知电阻接在改装好的欧姆表红黑表笔之间，进行探究性实验。图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色（填“红”或“黑”）。 (3)按照正确操作步骤，该同学发现欧姆表指针恰好指在电流刻度的处，则该电阻阻值为________。 (4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势不变、内阻略有增大，其他正常，按正确使用方法测量电阻时，测量结果与原测量结果相比会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 3．某兴趣小组尝试测量某电池的电动势（约）和内阻，除待测电源外，还有以下器材： A．电压表（，内阻约） B．电流表（，内阻约） C．滑动变阻器（总阻值） D．定值电阻 E．定值电阻 F．开关、导线若干 (1)首先设计如图1所示的电路，在改变滑动变阻器滑片位置的过程中发现电压表的示数变化不明显，该组同学检查电路无误后认为可能是_____（填选项序号）引起的。 A．电源内阻较小 B．滑动变阻器总阻值较小 (2)该组同学对实验电路进行了改进，设计了图2、图3两个电路，你认为比较合理的是图_____（填“2”或“3”），定值电阻应选_____（填器材前面的字母序号）。 (3)在（2）中正确选择电路后，根据测得的电压和电流数据作出图像如图4所示，根据图像可以得出电源的电动势是_____，内阻是_____。 (4)考虑到电压表和电流表都不是理想电表，下列选项中实线是根据本实验的数据描点作图得到的图像，虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的图像，则可能正确的是_____（填选项序号）。 A． B． C． D． 4．将两个金属电极锌、铜片插入水果（橘子、苹果、柠檬等）中就可以做成一个水果电池。学校物理兴趣小组制作了一个水果电池后，想测量该水果电池的电动势和内阻。 (1)张同学用多用电表的直流电压挡，选择合适的量程，直接测量铜、锌两金属片之间的电压时，若示数为，则水果电池的实际电动势___________（填“”“”或“”）；若水果电池的内阻为，所用多用电表的直流电压挡的内阻为，则水果电池的实际电动势可表示为___________。 (2)李同学用如图甲所示的电路测量水果电池的电动势和内阻，他根据实验数据用描点法作出电压表V的示数随电流表A的示数变化的关系图像如图乙所示。根据图乙可知，水果电池电动势的测量值___________V，内阻的测量值___________。（结果均保留两位有效数字） 5．某同学要测量一节旧干电池的电动势(约1.4V)和内阻(约3Ω)，实验室提供的器材如下： 电流表 A(量程为0~500 mA，内阻不计); 定值电阻 ； 滑动变阻器 R₁(最大阻值为 10 Ω)； 滑动变阻器 R₂(最大阻值为50 Ω)； 开关、导线若干。 (1)该同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请根据设计的电路，用笔画线代替导线完成图乙中的实物连线，开始时开关 S₁、S₂、S3均处于断开状态，滑动变阻器的滑片处在合理位置________。 (2)实验操作步骤如下： A.闭合开关S₁、S₂，调节滑动变阻器的滑片位置，读出此时的电流表的示数 ； B.不改变滑动变阻器的滑片位置，断开开关S₂，读出此时的电流表的示数； C.改变滑动变阻器的滑片位置，多次重复步骤A、B，记录 对应的数据； D.闭合开关S₁、S3，读出此时的电流表的示数 ； E.根据实验数据，作出 变化的图像。 ①实验中,滑动变阻器应选择________ (填“R₁”或“R₂”)。 ②如图丙所示为实验得到的 图像，可得________ ________。(结果均保留三位有效数字) (3)若考虑电流表对电路的影响，则电动势的测量值E________E真，内阻的测量值r ________r真。(填“大于”“等于”或“小于”) 6．某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。实验室备有如下器材： A.电压表V（量程0~3V，电阻RV约为4.0kΩ） B.电流表A1（量程0~100mA，电阻RA1约为5Ω） C.电流表A2（量程0~2mA，电阻RA2约为5Ω） D.滑动变阻器R1（0~40Ω，额定电流1A） E.电阻箱R2（0~999.9Ω） F.开关一只、导线若干 (1)为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，与其对应的实物图如图甲，图中的电流表A应选______（选填“A1”或“A2”），请将实物连线补充完整_______。 (2)为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数据作出图像，如图丙所示，若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=______，内阻r=______（均用k、b表示）。 7．某研究小组在课堂上学习水果电池后，决定自制一个苹果电池并测量其内阻和电动势。他们根据资料教程将铜片和锌片插入苹果中，组成一个苹果电池。实验前，研究小组同学通过上网查阅相关资料了解到苹果电池的电动势一般在1V左右，内阻在300Ω左右。除了苹果电池外，实验室还提供了以下可供选择的器材： A．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω） B．电流表（量程为0~1mA，内阻约为100Ω） C．电压表V（量程为0~1.5V，内阻为2kΩ） D．滑动变阻器（阻值为0~20Ω） E．电阻箱（阻值为0~9999.9Ω） F．多用电表 G．开关一个，导线若干 (1)实验前，实验小组想预测一下苹果电池的内阻，他们用调好的多用电表欧姆“×100”挡来进行测量，这么做是否合适？______。 (2)实验中电流表应选择______（选填“A”或“B”），根据提供的实验器材，该小组设计了如图所示的四种电路方案，其中______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图的方案最好。 (3)若所有电表的内阻均未知，则（2）问中选择的实验方案的误差来源是______（选填“电流表分压”或“电压表分流”） 8．测量电源电动势和内阻时，某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来消除因电表内阻造成的系统误差。实验操作步骤如下： ①按图示连接电路后，将电阻箱的阻值调到最大； ②闭合开关，将与1连接，调节电阻箱的阻值，记录下若干组的值，断开开关； ③将电阻箱的阻值调到最大； ④闭合开关，将与2连接，调节电阻箱的阻值，记录下若干组的值，断开开关； ⑤根据实验记录的数据，绘制图像如图乙中所示的两条图线。 答下列问题： (1)当与1连接时，在图像中对应________（填“A”或“B”）图线。 (2)电源的电动势________，内阻________。（均选用图中表示） 9．如图1所示，多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻，部分多用电表还可以测量电容。图2是某个多用电表的电路图，该多用电表有6个挡位，直流电流挡和挡、直流电压挡和挡以及两个欧姆挡，表头的满偏电流，内阻，其中、、、、均为定值电阻。 (1)定值电阻________，________。 (2)在图2中选择某一欧姆挡测量电阻，此时电源电动势，电源内阻未知，测量前先进行调零，然后测得表盘示数如图3所示，此时多用电表的内阻为________，则选择的欧姆挡位为________（选填、、、）。 10．某同学在学习多用电表相关知识后，自制欧姆表的电路如图甲所示，电源的电动势为，内阻，表头的量程为，内阻，回答下列问题： (1)表笔1为__________（填“红”或“黑”）表笔； (2)使用前先将表笔1、表笔2短接，调节滑动变阻器，直到电流表示数为__________mA； (3)该同学将原表头处标记为15，则可知此欧姆表倍率为__________（填“×1”“×10”或“×100”）；若测量一阻值时，电流表指针如图乙所示，则该电阻阻值为__________Ω； (4)长时间使用后，该欧姆表中电源电动势降低，内阻增大，若仍然可以调零，则测量时测量值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 11．某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值。 (1)首先用多用电表粗测出它的阻值，第一次粗测发现指针偏转角度过大，然后换成“×1”的欧姆挡，在测量前_____（选填“需要”或“不需要”）进行欧姆调零，测得其阻值如图甲中指针所示，则其读数为______Ω。 (2)为了更加精确测量的阻值，实验室里准备了以下器材： A.电压表：量程3V，内阻3kΩ            B.电压表：量程15V，内阻约为100kΩ C.电流表A：量程0.6A，内阻约为2Ω        D.滑动变阻器：最大阻值100Ω E.滑动变阻器：最大阻值5Ω                F.定值电阻 G.定值电阻                        H.电源（电动势约6V）、导线若干、开关 根据所给器材，请在图乙虚线框中画出设计的电路图________，要求电流表和电压表的读数范围尽量大，滑动变阻器选用_____（选填“D”或“E”），定值电阻有两种，最好选用_____（选填“F”或“G”）。 12．某学习小组的同学们想测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为，内阻约为），灵敏电流计（满偏电流，内阻），定值电阻（阻值可求），变阻箱（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。 (1)若想灵敏电流计改装成量程为的电压表，需要________一个定值电阻（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值为________。 (2)为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整________。 (3)采集灵敏电流计和变阻箱的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，纵截距为，则所测得电池组的内阻________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计中的电流） (4)组长还组织大家进一步研讨，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势，内阻），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为________（保留位有效数字）。 13．某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势，所用器材如下： 待测干电池 电流计G（量程0~200μA，内阻150Ω） 定值电阻R0（阻值2.5Ω） 电阻箱R1（阻值0~9999.9Ω） 电阻箱R2（阻值0~999.9Ω） 开关S和导线若干 (1)实验时先将电流计与电阻箱A串联改装成量程为0~1.5V的电压表，则电阻箱A应选择________（选填“R1”或“R2”）； (2)该同学改变电阻箱B的阻值，记录其阻值R和电流计的读数I，计算出和，并将结果描在坐标上，如图乙所示。请根据实验数据描出的点，在坐标纸上作出与的关系图线； (3)若不考虑电阻箱A的分流，则根据图乙可得电源的电动势为________V（结果保留3位有效数字）； (4)实际测量时，电阻箱A会分流，则电动势的测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 14．某同学利用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻，并描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验器材有： A.直流电源（由两节干电池组成）； B.电流表（量程为0～0.6A，内阻）； C.理想电压表V1（量程为0～3V）； D.理想电压表V2（量程为0～1.5V）； E.定值电阻（）； F.小灯泡（额定电压）； G.滑动变阻器； H.滑动变阻器； I.开关和导线。 完成下列填空： (1)滑动变阻器应该选择_________（填写器材前面的字母）。 (2)按照图甲的实验电路图，请用笔画线代替导线，将如图乙所示的实物图连接完整_______。 (3)闭合开关，调节滑动变阻器，记录两个电压表和电流表的示数，并分别描绘电压表V1、V2的示数与电流表A的示数的关系曲线，分别如图丙中1、2所示是图线1上的两点的坐标。由图像可知，电源电动势为__________，内阻为__________。（结果均保留两位有效数字） (4)若将电路中的滑动变阻器换成一个相同的小灯泡，则电路中每个灯泡的实际功率为________。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《专题07 电动势的测量和多用电表——专项训练》参考答案： 1．(1)3和4 (2)BD 【详解】（1）图中3和4两个挡位时，其内部存有电源，可知这两个挡位是欧姆挡，用于测电阻。 （2）A．根据欧姆表中电源的正负极，电流从A表笔流入多用电表，所以A表笔为红表笔，故A项错误； B．当开关与5连接时，分压电阻的阻值比开关与6连接时要小，所以是量程较小的电压表，故B项正确； C．当开关与2连接时，分流电阻的阻值比开关与1连接时要大，所以是量程较小的电流表，故C项错误； D．欧姆表不同挡位，其挡位内的电阻不同，故D项正确。 故选BD。 2．(1) 短接 1 (2)红 (3)375 (4)不变 【详解】（1）[1][2]欧姆调零时，应先将红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表满偏，示数为1。 （2）欧姆表电流方向为红进黑出，所以与接线柱A相连的是电源的负极，则与接线柱A相连的表笔颜色应是红色。 （3）欧姆表的指针恰好指在电流刻度的0.80mA处，则 根据 （4）电池电动势不变，内阻变大，欧姆表仍能调零 可知，总内阻不变，按正确使用方法在测电阻时，指针偏转角度与内阻较小时相同，其测量结果与原结果相比将不变。 3．(1)A (2) 3 D (3) 2.9 0.9 (4)C 【详解】（1）可能原因是电源内阻较小，电压大部分都分担在路端，故电压表变化不明显。 故选A。 （2）[1]图2电路在改变滑动变阻器滑片位置的过程中，电压表的示数变化仍不明显，应选择图3电路，把等效为电源内阻，在改变滑动变阻器滑片位置的过程中电压表的示数变化就会明显一些。 [2]定值电阻阻值不易过大，若选择定值电阻连入电路中，电流表读数过小，不合理，故选D。 （3）[1]由闭合电路欧姆定律 在图像中与纵轴的交点坐标等于电动势，故电动势 [2]斜率的绝对值等于等效电源的内阻，故电源内阻，代入数据得。 （4）由电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于理想值，因此虚线在实线的上方，当电压为零时，横截距均为，因此虚线与实线在轴相交。 故选C。 4．(1) (2) 0.96 1.9 【详解】（1）[1] 当用多用电表的直流电压挡直接测量铜、锌两金属片之间的电压时，多用电表的直流电压挡相当于一个电阻，此时水果电池有电流通过，根据闭合电路欧姆定律可知，水果电池的电动势等于路端电压加上内电压，所以。 [2] 根据闭合电路欧姆定律有 而 联立解得水果电池的实际电动势 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形解得 图像的纵轴截距表示电源的电动势，所以根据题图乙可得水果电池电动势的测量值为 另外图像斜率的绝对值表示电源的内阻，根据题图乙可得内阻的测量值 5．(1) (2) 1.44 3.17 (3) 等于 大于 【详解】（1）滑动变阻器是分流式连接，开始滑动变阻器处于最大阻值处，保护电路。如图所示 （2）[1]为调节方便，使电流表的示数有合理的变化范围，滑动变阻器应选择R₁。 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有E= 整理得 图像在纵轴的截距 解得电源电动势E≈1.44 V 内阻 （3）[1][2]若考虑电流表的内阻，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 可知 图像的纵轴截距不变，电动势的测量值等于真实值 内阻，考虑电流表对电路的影响，内阻的测量值大于真实值。 6．(1) A2 (2) 【详解】（1）[1]电路能达到的最大电流为，可知图中的电流表A应选A2； [2]因R0>>RA，则采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则实物连线如图 （2）[1][2]由闭合电路的欧姆定律可知 即 由题意可知， 解得， 7．(1)不合适 (2) B 丙 (3)电压表分流 【详解】（1）[1]不合适；苹果电池为电源，欧姆表本身有电源，不能直接测量其内阻。 （2）[1]若整个电路只有苹果电池，则电流最大值为A=3.3mA 则电流表应选择A2。 故选B。 [2]由题知，所选苹果电池内阻较大，滑动变阻器的电阻太小，则应用电阻箱，电压表的内阻已知，电流表电阻未知，丁图中电流表内阻对电池内阻的测量影响较大，故丙最符合要求。 故选丙。 （3）丙图中电流表测量的是支路电流，根据可知，误差来源于电压表分流。 8．(1)A (2) 【详解】（1）与1连接，电流表测得的是流经电源的电流，而电压表测得的不是路端电压，故该操作测得电源内阻的系统误差主要来源于电流表分压，导致测得的内阻偏大，斜率更大，对应的图线是A。 （2）[1]接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有； [2]由于接2时，当电路短路时，电压表没有分流，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的图线是A图线纵轴交点与B图线横轴交点的连线，可知 9．(1) 96 880 (2) 【详解】（1）[1]根据电流表的改装原理可知，选择开关接“1”时，有 选择开关接“2”时，有 代入数据，联立解得 [2]当选择开关接“5”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，根据欧姆定律有 代入数据解得 （2）[1][2]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，则欧姆表的内阻为 则使用的挡位为欧姆“”挡。 10．(1)黑 (2)1 (3) ×100 500 (4)偏大 【详解】（1）[1]根据红进黑出原理知表笔1为黑表笔。 （2）[1]使用前先将表笔1、表笔2短接，调节滑动变阻器，直到电流表示数为1mA。 （3）[1]欧姆表内阻 同学将原表头处标记为15，表头标记15的位置为满偏电流的，即此时中值电阻等于欧姆表内阻 故知此欧姆表倍率为×100 [2]若测量一阻值时，电流表指针如图乙所示，则该电阻阻值为此时电流为 又 解得 （4）[1]长时间使用后，该欧姆表中电源电动势降低，内阻增大，若仍然可以调零，则测量同一个电阻时，电路中电流偏小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了，电阻测量值偏大。 11．(1) 需要 8##8.0 (2) E G 【详解】（1）[1][2]首先用多用电表粗测出它的阻值，第一次粗测发现指针偏转角度过大，然后换成“×1”的欧姆挡，在测量前需要进行欧姆调零，测得其阻值如图甲中指针所示，则其读数为 （2）[1][2][3]要求电流表和电压表的读数范围尽量大，则采用分压电路，所以滑动变阻器应选用阻值较小的；电源电动势约6 V，电压表V2的量程15 V，太大了，电压表V1量程3 V，略小，其内阻为3kΩ，串联一个定值电阻，就改装为量程为6 V的电压表，电流表外接可以消除系统误差，设计的电路图如图所示 根据以上分析可知，滑动变阻器选用E，定值电阻选用G。 12．(1) 串联 (2) (3) (4)0.29 【详解】（1）[1][2]G表改装成6V电压表，应串联定值电阻，由 得 （2）由题意可知，本实验用电阻箱与改装后的电压表并联，如图所示 （3）已知电源中的电流远大于电流计中的电流，由闭合电路的欧姆定律可得 解得 可得 （4）设灯泡两端电压为，每个灯泡的电流为，由闭合电路欧姆定律 解得 作图像在丙图中，如图所示 两图形交点即为一个灯泡的工作电流与电压，每只灯泡的功率 13．(1) (2) (3)1.25 (4)小于 【详解】（1）要将电流计与电阻箱A串联改装成量程为0~1.5V的电压表，需要串联电阻，即 代入数据解得 解得 故电阻箱A应选择R1。 （2）如图所示 （3）若不考虑电阻箱A的分流，电阻箱A的阻值设为 根据闭合电路欧姆定律 整理可得 根据图像，可得纵截距为，即 解得电动势为1.25V。 （4）实际测量时，电阻箱A会分流，根据闭合电路欧姆定律 整理可得 根据图像，可得纵截距为，即 因为，和第（3）问比较，可得电动势的测量值小于真实值。 14．(1)G (2) (3) 3.0 0.50 (4)0.384 【详解】（1）灯泡电阻和电池内阻都较小，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的，即选G。 （2）根据电路图连接实物图如图 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 根据图线1的截距与斜率可知V， 解得 （4）若将电路中的滑动变阻器换成一个相同的小灯泡，设每个灯泡的电压为U，电流为I，则有 代入数据变形可得 如图 图中交点坐标（0.40A，0.96V）代表灯泡的实际电流与实际电压，则功率为W 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $