第34讲 实验:电阻率、电源电动势和内阻的测量(专项训练)(上海专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
聚焦电学实验核心技能,以多用电表使用为基础,系统覆盖电阻率及电源参数测量方法,构建从仪器操作到数据处理的完整逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础演练|7题型(含多用电表操作、安阻法等)|侧重实验步骤规范与基础方法应用|从仪器使用(多用电表)到电路分析(家用电路),再到实验原理(伏安法变式)层层递进|
|重难创新|3综合题|结合传感器与图像分析,考查误差评估|通过实验数据处理(如U-I图线)深化科学思维,衔接实际应用(如土豆电池)|
|真题实战|1模考题|DIS实验情境,强调探究过程|以真实问题为载体,融合电阻率计算与电源参数测量,体现科学探究素养|
内容正文:
第34讲 实验:电阻率、电源电动势和内阻的测量
目录
模拟·基础演练 2
⏳题型01 多用电表的使用 2
⏳题型02 家用电路 2
⏳题型03 测量二极管的正、反向电阻 3
⏳题型04 电阻率的测量 4
⏳题型05增大等效内阻 6
⏳题型06 安阻法 6
⏳题型07伏阻法 8
重难·创新演练 10
真题·实战演练 13
模拟·基础演练
⏳题型01 多用电表的使用
1.(25-26高一上·上海·课堂例题)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________。
a.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
d.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
e.旋转S使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔
【答案】adbe
【详解】实验时要先选挡(因待测电阻约为几十千欧,则选择×1k挡),然后两表笔短接进行欧姆调零,再将两表笔接在电阻两端进行测量,完毕后将开关置于交流电压最大挡或者OFF挡。则正确的实验步骤是adbe。
2. 如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线,某同学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,挡位选用符合操作规程的是( )
A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡 C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡
【答案】 A
【解析】 因为被检测的电路为含电源电路,所以选用欧姆挡一定不可。由于电路中电源提供的电压为6 V,所以选用直流2.5 V挡也不安全。估测电路中电流,最大值可能为Im== A=1.2 A,所以选用直流0.5 A挡也不对,只有选用直流10 V挡。
⏳题型02 家用电路
3.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.开关应该接在火线和用电器之间
B.断路器“跳闸”一定是出现了短路
C.电器着火时,应该迅速浇水灭火
D.有金属外壳的用电器,金属外壳不能接地
【答案】A
【详解】A.开关应接在用电器和火线之间,这样在断开开关时,用电器才不会带电,故A正确;
B.断路器“跳闸”是因为电流过大,可能是出现了短路或总功率过大,故B错误;
C.用电器着火时,要先切断电源,再救火,若直接用水泼易引发触电,故C错误;
D.有金属外壳的用电器的外壳一定要接地,避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故,故D错误。
故选A。
4.(25-26高二上·上海杨浦·期中)图甲是某智能汽车的仪表盘,仪表盘上的LED指示灯是由锗、硅这类材料制成的,图乙为车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是________联。图丙中试电笔的氖管发光,说明所测的孔连接的是________线;当试电笔正常工作时,通过的微弱电流不会对身体造成伤害,但是我国家庭用电电压通常是________V,远高于人体安全电压,因此对家庭用电故障检测时,要熟知操作注意事项,做好防护措施。
【答案】 并联 火 220
【详解】[1]给三部手机充电时,手机可以独立工作,互不影响,所以三部手机的连接方式是并联。
[2]图丙中试电笔的氖管发光,说明所测的孔连接的是火线;
[3]我国家庭用电电压通常是220V。
⏳题型03 测量二极管的正、反向电阻
5.(25-26高一上·上海·课堂例题)某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻。完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上。
(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。
(4)测正向电阻时,将____(填“红”或“黑”)表笔接二极管正极,将另一表笔接二极管负极。
(5)测量发现指针的偏角过大,为使测量比较精准,应将选择开关旋转到____(选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后,再次测量。
(6)最后应将选择开关拨向“OFF挡”或者“交流电压最高挡”位置。
【答案】 黑 ×1
【详解】(4)[1]测正向电阻时,因黑表笔接内部电源的正极,应将黑表笔接二极管正极,将另一表笔接二极管负极。
(5)[2]测量发现指针的偏角过大,则说明挡位选择过高,为使测量比较精准,应将选择开关旋转到 “×1”的倍率挡位后,再次测量。
6. 用多用电表欧姆挡“×100”测试三只晶体二极管,其结果依次如图中的①、②、③所示。由图可知,图________中的二极管是好的,该二极管的正极是________端。
【答案】 ② a
【解析】 二极管的特性是,正向电阻很小,反向电阻极大,由图可知,②图中的二极管是好的,由于使用多用电表欧姆挡时,电流由黑表笔流出,红表笔流入,故可知电流由a流向b时二极管的电阻很小,故二极管的正极是a端。
⏳题型04 电阻率的测量
7.(25-26高二上·上海·期中)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某次测量结果如图1所示,其读数应为______mm。该小组的同学在坐标纸上建立坐标系,并描绘出图线如图2,由图线得到金属丝的阻值______本空保留两位有效数字)。根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为______(填选项前的符号)。
A. B. C. D.
【答案】 (0.295到0.298均可) /7.7/7.6 C
【详解】[1]螺旋测微器的精确度为,金属丝的直径
[2]根据欧姆定律可得图线的斜率表示金属丝的电阻,阻值
[3]根据电阻定律
待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm,代入数据可得电阻率
故选C。
8.(25-26高二上·上海徐汇·期中)某实验小组利用如图所示的电路测量金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。
(1)连接好电路后,开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至______________。(选填“左端”或“右端”);
(2)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,某次电流表和电压表示数分别为I和U,则______________。则被测金属丝的电阻率为______________。(用题中所给物理量的字母表示)
【答案】(1)左端 (2)
【详解】(1)在滑动变阻器的分压式接法中,开关S闭合前滑动变阻器分压部分的电阻应调到零,即滑片应滑至左端
(2)[1][2]由欧姆定律可得 由电阻定律
联立解得
⏳题型05增大等效内阻
9. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材有:电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0为、电键S及导线若干。
利用电路图进行实验,改变滑动变阻器的阻值,根据测出的数据画出的图线如图所示,则此干电池的电动势___________V,内阻r___________。(保留两位小数)
【答案】 1.50 0.67
【详解】[1][2]根据电路图,根据串联电路规律可得 即:
故可得 , 即:
⏳题型06 安阻法
10.(25-26高二上·上海青浦·阶段检测)电动汽车使用的电源一般由许多小型锂电池串并联组成,有小组设计实验测定某一节锂电池的电动势和内阻,如图甲所示,其中单位角度对应电阻丝的阻值为,主要实验步骤如下:
(1)将器材如图甲所示连接。开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的__________(选择:“”或“B”)端;
(2)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数,得到多组数据,并作出图像如图乙所示。其中图线斜率为,与纵轴截距为,则该节锂电池的电动势和内阻可表示为__________,__________。(用、、、表示)
【答案】(1)B (2)
【详解】(1)为了保护电流表,开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的最大阻值处,即B端。
(2)[1][2]电阻丝的阻值与长度成正比,根据数学关系可得
根据闭合电路欧姆定律 即
变形得 所以,
解得,
11. 甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1,其中R为电阻箱, 为保护电阻,阻值,电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值,记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标,以I作横坐标作图处理数据;乙同学以为纵坐标,以I为横坐标处理数据,他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。
(1)由图2可知,甲同学绘制的是图线________(填“a”或“b”),由该图线得到的电源电动势为_______V,内阻为______Ω。
(2)丙同学打算以纵坐标,以R作横坐标,请根据(1)中计算的结果将丙所作图线在图3中画出________。
【答案】 ①. a ②. 1.5 ③. 10 ④.见解析
【解析】(1)[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律
以为纵坐标时
以为纵坐标时
根据关系式可知甲同学的斜率绝对值更大,所以甲同学绘制的是图线a,该图像的截距表示电源的电动势,斜率的绝对值为,所以电源电动势为
解得
(2)[4]根据(1)可知
所以图像斜率和截距分别为 ,,可画出图像如下:
⏳题型07伏阻法
12.(25-26高二上·上海·阶段检测)某课题研究小组测量一组比亚迪新能源车刀片电池的电动势和内阻,实验室提供的器材有:
A.待测刀片电池(电动势E约为3V,内阻r约为几十毫欧);
B.电压表V(量程0~3V,内阻约为几千欧)
C.电阻箱R(0~99.9);
D.定值电阻;
E.开关S一个,导线若干。
该小组成员设计了如图甲所示电路。多次改变电阻箱的阻值R,读出电压U,根据测得的数据作出 图像,如图乙所示,则电源电动势________V,________。(结果均保留2位有效数字)
【答案】 3.2 0.040
【详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得
由图乙可得,
联立解得,
13. 某同学利用定值电阻R0、电阻R1箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻,装置如图甲所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值,用电压传感器测得路端电压,并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图乙中的图线。由图线可知( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【详解】根据 得:
则图像的斜率:,截距:,则:,
结合图像可知:, 故选D。
重难·创新演练
1.某同学用铜丝做了一个阻值为(20℃)的滑动变阻器。
(1)测得铜丝直径为,该直径是由什么工具直接测量的_________
A.螺旋测微器 B.游标卡尺 C.毫米刻度尺 D.米尺
(2)铜在20℃时_________
A.密度为 B.密度为
C.电阻率为 D.电阻率为
(3)该同学用该滑动变阻器测量两个土豆电池的电动势和内阻,设计了如图a所示的电路,实验图线如图b。图a中_________
A.甲是电压传感器 B.乙是电压传感器
C.甲是电流传感器 D.乙是电流传感器
(4)图b中,两条图线对应的电源参数_________
A., B.,
C., D.,
(5)图b中两图线交点,电源1对应的_________
A.输出功率更大 B.输出效率更大 C.外电阻阻值更大 D.内电阻分压更大
(6)请用题中数据估计该滑动变阻器所用铜的质量为多少克。(保留到个位数)
【答案】(1)A (2)AD (3)AD (4)D (5)B (6)49g
【详解】(1)螺旋测微器精度为,可估读到;游标卡尺(最高精度)、毫米刻度尺、米尺均无法读到位
题中直径估读到,符合螺旋测微器读数特征。故选A。
(2)AB.密度单位为,故A正确,B错误;
CD.由电阻定律可得电阻率单位为,故C错误,D正确;
故选AD。
(3)电压传感器应与待测元件并联,电流传感器应与电路串联
由电路图可知,甲与滑动变阻器并联,乙串联在干路中,所以甲是电压传感器,乙是电流传感器
故选AD。
(4)由闭合电路欧姆定律,变形得
在图像中,横轴截距即时对应的值,等于电动势;斜率绝对值,斜率越大内阻越小,图线1较陡,故,得;图线1横轴截距较小,故
故选D。
(5)交点处两电源的路端电压、电路电流均相同
A.输出功率,其中与相同,故输出功率相等,故A错误;
B.输出效率,其中相同且,故,电源1效率更大,故B正确;
C.外电阻,其中与相同,故外电阻相等,故C错误;
D.内电阻分压公式,其中相同且,故电源1内电阻分压更小,故D错误。
故选B。
(6)设铜丝横截面积为,长度为
由电阻定律有,其中 代入得铜丝长度
铜丝体积,由密度公式有 将代入得
代入数值有,电阻
直径,电阻率,取
计算得
又,体积
代入质量公式得
故该滑动变阻器所用铜的质量为。
2. 某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,在是否可忽略电流表内阻这种情况下,以电阻箱读数R为横坐标,电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况,虚线代表电流表内阻不可忽略的情况,这四幅图中,能正确反映相关物理量之间关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】若不考虑电流表的内阻则 则
考虑电流表的内阻 则
两种情况斜率相同,截矩不同,电流表内阻不可忽略时截矩大,虚线在实线的上方。 故选B。
3. “用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图A. 所示,其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器。
(1)器材A是_________传感器;
(2)测得电源的路端电压U与电流的关系图线如图B. 所示,则电源电动势___V,内阻r=____Ω;
(3)某同学用电流传感器和电阻箱与电源组成如图C. 所示的电路,改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流I,由实验数据做出图线,则该图像对应的函数关系式为________________。(电源电动势和内阻分别用E和r表示)。
该同学没有采用测两组数据、解方程组求电动势和内阻的方法,原因是_____________。
【答案】 电压; 4.4,1.6; ,实验误差较大
【详解】(1)由图A. 可知,该实验应用伏安法测电源电势和内阻,则器材A为电压传感器。
(2)由图B. 可知,电源电动势为:,电源内阻为:
(3)如图C. 所示的电路可知,电源电动势为:,整理得:
测量两组数据、解方程组求电动势和内阻实验误差较大,为减小实验误差,要进行多次测量,测出多组数据,应用图像法求解电源电动势和内阻。
真题·实战演练
(2025·上海奉贤·一模)小贤用电压传感器、电流传感器、电容器、阻值未知的定值电阻R、单刀单掷开关K、单刀双掷开关S和导线,测量某电源的电动势和内阻,实验电路如图(a)。
1.电路图如图(a)中,乙是( )
A.电压传感器 B.电流传感器
2.按电路图如图(a)连接好实物,将甲、乙与数据采集器相连,再接入计算机,打开DIS通用软件,传感器的示数实时显示在计算机屏幕上。设置合适的传感器数据采集时间间隔T和总时间t,以保证获得实验操作全过程中足够多的电流传感器和电压传感器示数(I1,U1),并记录在表格中。
(1)先将开关S________(选涂:A.空置 B.置于接线柱1 C.置于接线柱2),等传感器示数均为0后,点击“开始”;
(2)再闭合开关K,将开关S________(选涂:A.空置 B.置于接线柱1 C.置于接线柱2),待传感器示数稳定后,再立刻将开关S置于另一个接线柱,等待DIS系统采集数据结束;
(3)用采集到的电流、电压数据(I1,U1),绘制U−I曲线,得到图(b)中的图线Ⅰ和Ⅱ。
①图(b)中的图线Ⅱ对应电容器的_____
A.充电过程 B.放电过程
②本实验中,定值电阻R的阻值为________Ω;若该电阻由长度L=3m、直径D=1mm的金属丝绕制而成,则该金属丝的电阻率ρ=________Ω⋅m。(结果均保留2位有效数字)
③(计算)该电源的电动势E______和内阻r各为多大?______(结果均保留2位有效数字)
【答案】1.B 2. C B A 5.0 1.3×10−6 3.0 2.5
【详解】1.电路图如图(a)中,乙与电容器串联,乙是电流传感器。故选B。
2.(1)[1]为了确保电容器储存的电荷量为零,先将开关S置于接线柱2,等传感器示数均为0后,点击“开始”。故选C。
(2)[2]再闭合开关K,将开关S置于接线柱1,使电容器充电,待传感器示数稳定后,再立刻将开关S置于另一个接线柱,等待DIS系统采集数据结束。故选B。
(3)①[3]根据题图可知充电过程,电流方向为正,放电过程,电流方向为负,图线Ⅱ对应电容器的充电过程。故选A。
②[4]放电过程,根据 可得
[5]根据电阻定律 结合
代入数据可得
③[6][7]根据题图可知,当电容器两端电压为3.0V时,电流为零,此时电容器两端的电压等于电源电动势,即电源电动势为
根据闭合电路欧姆定律 可得电源内阻
结合题图可得
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第34讲 实验:电阻率、电源电动势和内阻的测量
目录
模拟·基础演练 2
⏳题型01 多用电表的使用 2
⏳题型02 家用电路 2
⏳题型03 测量二极管的正、反向电阻 3
⏳题型04 电阻率的测量 3
⏳题型05增大等效内阻 4
⏳题型06 安阻法 5
⏳题型07伏阻法 6
重难·创新演练 7
真题·实战演练 9
模拟·基础演练
⏳题型01 多用电表的使用
1.(25-26高一上·上海·课堂例题)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________。
a.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
d.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
e.旋转S使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔
2. 如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线,某同学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,挡位选用符合操作规程的是( )
A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡 C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡
⏳题型02 家用电路
3.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.开关应该接在火线和用电器之间
B.断路器“跳闸”一定是出现了短路
C.电器着火时,应该迅速浇水灭火
D.有金属外壳的用电器,金属外壳不能接地
4.(25-26高二上·上海杨浦·期中)图甲是某智能汽车的仪表盘,仪表盘上的LED指示灯是由锗、硅这类材料制成的,图乙为车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是________联。图丙中试电笔的氖管发光,说明所测的孔连接的是________线;当试电笔正常工作时,通过的微弱电流不会对身体造成伤害,但是我国家庭用电电压通常是________V,远高于人体安全电压,因此对家庭用电故障检测时,要熟知操作注意事项,做好防护措施。
⏳题型03 测量二极管的正、反向电阻
5.(25-26高一上·上海·课堂例题)某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻。完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上。
(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。
(4)测正向电阻时,将____(填“红”或“黑”)表笔接二极管正极,将另一表笔接二极管负极。
(5)测量发现指针的偏角过大,为使测量比较精准,应将选择开关旋转到____(选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后,再次测量。
(6)最后应将选择开关拨向“OFF挡”或者“交流电压最高挡”位置。
6. 用多用电表欧姆挡“×100”测试三只晶体二极管,其结果依次如图中的①、②、③所示。由图可知,图________中的二极管是好的,该二极管的正极是________端。
⏳题型04 电阻率的测量
7.(25-26高二上·上海·期中)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某次测量结果如图1所示,其读数应为______mm。该小组的同学在坐标纸上建立坐标系,并描绘出图线如图2,由图线得到金属丝的阻值______本空保留两位有效数字)。根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为______(填选项前的符号)。
A. B. C. D.
8.(25-26高二上·上海徐汇·期中)某实验小组利用如图所示的电路测量金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。
(1)连接好电路后,开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至______________。(选填“左端”或“右端”);
(2)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,某次电流表和电压表示数分别为I和U,则______________。则被测金属丝的电阻率为______________。(用题中所给物理量的字母表示)
⏳题型05增大等效内阻
9. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材有:电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0为、电键S及导线若干。
利用电路图进行实验,改变滑动变阻器的阻值,根据测出的数据画出的图线如图所示,则此干电池的电动势___________V,内阻r___________。(保留两位小数)
⏳题型06 安阻法
10.(25-26高二上·上海青浦·阶段检测)电动汽车使用的电源一般由许多小型锂电池串并联组成,有小组设计实验测定某一节锂电池的电动势和内阻,如图甲所示,其中单位角度对应电阻丝的阻值为,主要实验步骤如下:
(1)将器材如图甲所示连接。开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的__________(选择:“”或“B”)端;
(2)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数,得到多组数据,并作出图像如图乙所示。其中图线斜率为,与纵轴截距为,则该节锂电池的电动势和内阻可表示为__________,__________。(用、、、表示)
11. 甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1,其中R为电阻箱, 为保护电阻,阻值,电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值,记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标,以I作横坐标作图处理数据;乙同学以为纵坐标,以I为横坐标处理数据,他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。
(1)由图2可知,甲同学绘制的是图线________(填“a”或“b”),由该图线得到的电源电动势为_______V,内阻为______Ω。
(2)丙同学打算以纵坐标,以R作横坐标,请根据(1)中计算的结果将丙所作图线在图3中画出________。
⏳题型07伏阻法
12.(25-26高二上·上海·阶段检测)某课题研究小组测量一组比亚迪新能源车刀片电池的电动势和内阻,实验室提供的器材有:
A.待测刀片电池(电动势E约为3V,内阻r约为几十毫欧);
B.电压表V(量程0~3V,内阻约为几千欧)
C.电阻箱R(0~99.9);
D.定值电阻;
E.开关S一个,导线若干。
该小组成员设计了如图甲所示电路。多次改变电阻箱的阻值R,读出电压U,根据测得的数据作出 图像,如图乙所示,则电源电动势________V,________。(结果均保留2位有效数字)
13. 某同学利用定值电阻R0、电阻R1箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻,装置如图甲所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值,用电压传感器测得路端电压,并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图乙中的图线。由图线可知( )
A. , B. ,
C. , D. ,
重难·创新演练
1.某同学用铜丝做了一个阻值为(20℃)的滑动变阻器。
(1)测得铜丝直径为,该直径是由什么工具直接测量的_________
A.螺旋测微器 B.游标卡尺 C.毫米刻度尺 D.米尺
(2)铜在20℃时_________
A.密度为 B.密度为
C.电阻率为 D.电阻率为
(3)该同学用该滑动变阻器测量两个土豆电池的电动势和内阻,设计了如图a所示的电路,实验图线如图b。图a中_________
A.甲是电压传感器 B.乙是电压传感器
C.甲是电流传感器 D.乙是电流传感器
(4)图b中,两条图线对应的电源参数_________
A., B.,
C., D.,
(5)图b中两图线交点,电源1对应的_________
A.输出功率更大 B.输出效率更大 C.外电阻阻值更大 D.内电阻分压更大
(6)请用题中数据估计该滑动变阻器所用铜的质量为多少克。(保留到个位数)
2. 某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,在是否可忽略电流表内阻这种情况下,以电阻箱读数R为横坐标,电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况,虚线代表电流表内阻不可忽略的情况,这四幅图中,能正确反映相关物理量之间关系的是( )
A. B. C. D.
3. “用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图A. 所示,其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器。
(1)器材A是_________传感器;
(2)测得电源的路端电压U与电流的关系图线如图B. 所示,则电源电动势___V,内阻r=____Ω;
(3)某同学用电流传感器和电阻箱与电源组成如图C. 所示的电路,改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流I,由实验数据做出图线,则该图像对应的函数关系式为________________。(电源电动势和内阻分别用E和r表示)。
该同学没有采用测两组数据、解方程组求电动势和内阻的方法,原因是_____________。
真题·实战演练
(2025·上海奉贤·一模)小贤用电压传感器、电流传感器、电容器、阻值未知的定值电阻R、单刀单掷开关K、单刀双掷开关S和导线,测量某电源的电动势和内阻,实验电路如图(a)。
1.电路图如图(a)中,乙是( )
A.电压传感器 B.电流传感器
2.按电路图如图(a)连接好实物,将甲、乙与数据采集器相连,再接入计算机,打开DIS通用软件,传感器的示数实时显示在计算机屏幕上。设置合适的传感器数据采集时间间隔T和总时间t,以保证获得实验操作全过程中足够多的电流传感器和电压传感器示数(I1,U1),并记录在表格中。
(1)先将开关S________(选涂:A.空置 B.置于接线柱1 C.置于接线柱2),等传感器示数均为0后,点击“开始”;
(2)再闭合开关K,将开关S________(选涂:A.空置 B.置于接线柱1 C.置于接线柱2),待传感器示数稳定后,再立刻将开关S置于另一个接线柱,等待DIS系统采集数据结束;
(3)用采集到的电流、电压数据(I1,U1),绘制U−I曲线,得到图(b)中的图线Ⅰ和Ⅱ。
①图(b)中的图线Ⅱ对应电容器的_____
A.充电过程 B.放电过程
②本实验中,定值电阻R的阻值为________Ω;若该电阻由长度L=3m、直径D=1mm的金属丝绕制而成,则该金属丝的电阻率ρ=________Ω⋅m。(结果均保留2位有效数字)
③(计算)该电源的电动势E______和内阻r各为多大?______(结果均保留2位有效数字)
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