備戰(zhàn)2019年高考物理 考點一遍過 考點43 實驗:測定電源的電動勢和內(nèi)阻(含解析)

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1、實驗:測定電源的電動勢和內(nèi)阻1基本實驗要求(1)實驗原理:閉合電路的歐姆定律。(2)實驗器材:待測電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線等。(3)實驗操作:選擇電表,設計電路,連接電路;把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器,使表有明顯的示數(shù),記下多組數(shù)據(jù)。(4)實驗數(shù)據(jù)處理讀出兩組數(shù)據(jù),列方程組求解E、r。圖象法:以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸,建立坐標系,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點作圖,縱軸截距為電動勢E、斜率k的絕對值為內(nèi)阻r。2系統(tǒng)誤差(1)電流表接在電壓表所在支路外側(cè)。將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻的一部分,則電壓表和電流表的測量均準確。電源電動勢的測量值無系統(tǒng)誤差,

2、內(nèi)阻的測量值偏大,等于電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻的和。(2)電流表接在電壓表所在支路內(nèi)側(cè)。即使考慮電表內(nèi)阻的影響,當路端電壓為零時的短路電流仍然是準確的,即UI圖線的橫截距是準確的,由于電壓表的分流,電流的測量值偏小,可見實際的UI圖線向下偏,縱軸截距偏小,斜率的絕對值偏小,即電源電動勢和內(nèi)阻的測量值都偏小。3測定電源電動勢和內(nèi)阻的其他方法在缺少電表或電表量程不合適時,不限于使用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻,只要滿足每次實驗能測一組數(shù)據(jù),根據(jù)閉合電路歐姆定律能寫出這兩個數(shù)據(jù)或其相關(guān)物理量的線性關(guān)系,就可以進一步列方程組或作圖求電源的電動勢和內(nèi)阻。測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗電路如圖1所示,請回答下列問題

3、(1)在閉合開關(guān)之前,為防止電表過載,滑動變阻器的滑動頭P應放在_端。(2)圖2是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的UI圖象,可知該電源的電動勢E=_V,內(nèi)阻r=_。(保留三位有效數(shù)字) 【參考答案】(1)a (2)1.50 1.00【詳細解析】(1)由圖1電路圖可知,閉合開關(guān)前為防止電表過載滑動變阻器的滑動頭P應在a端。(2)由閉合電路歐姆定律有U=EIr,則圖2的縱軸截距表示電源電動勢,E=1.50 V;斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻,。【易錯警示】由圖象求電源電動勢和內(nèi)阻時,常會需要讀縱軸截距、縱軸截距或斜率。要特別注意在計算斜率時,看清坐標原點是否從零開始。1(2018陜西省西安中學高三第九次模擬考試)“用

4、DIS測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗電路如圖(a)所示,其中定值電阻阻值R1=1 。(1)圖(a)中A為_傳感器,定值電阻R1在實驗中起_的作用;(2)實驗測得的路端電壓U相應電流I的擬合曲線如圖(b)所示,由此得到電源電動勢E=_V,內(nèi)阻r=_;(3)實驗測得的數(shù)據(jù)如圖(b)所示,則實驗中選用的滑動變阻器最合理的阻值范圍為_。A0200 B050 C 020 D05 【答案】(1)電流 保護電源 (2)1.50 0.28 (3)C【解析】(1)A串聯(lián)在電路中,測量電流的,所以A是電流傳感器;B與滑動變阻器并聯(lián),測量電壓,所以B是電壓傳感器;定值電阻R1在實驗中的作用主要是保護電源,防止短路;

5、(2)根據(jù)U=EIr可知,圖象與縱軸的交點表示電源的電動勢,故E=1.50 V;圖象的斜率表示內(nèi)阻,則可知,;(3)由圖可知,測出中的最小電流約為0.1 A,此時對應的總電阻;此時滑動變阻器接入電阻應為151-0.28=13.7 ;故滑動變阻器總阻值一定大于13.7 ;同時為了調(diào)節(jié)方便,總阻值不應過大,故應選擇20 的總阻值,故C正確,ABD錯誤?!军c睛】本題考查測電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理及實物圖的連接,要注意審題,弄清楚實驗的原理,找到解決問題的思路和方法。用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,所給的器材有: A電壓表V(03 V15 V)B電流表A(00.6 A3 A)C變阻器R1(0

6、20 )D變阻器R2(0100 )E開關(guān)S,導線若干(1)電壓表選用_量程,電流表選用_量程,滑動變阻器選用_。(填器材前面的字母序號)(2)畫出實驗電路圖。(3)如圖所示的UI圖上是由實驗測得的7組數(shù)據(jù)點,請你完成圖線,并由圖線求出E=_V,r=_.(4)電動勢的測量值與真實值相比_,內(nèi)阻的測量值與真實值相比_。(均填“偏大”、“偏小”或“不變”)【參考答案】(1)03 V 00.6 A C (2)如左圖 (3)如右圖 1.5 0.5 (4)偏小 偏小【詳細解析】(1)電壓表選用03 V量程,電流表選用00.6 A量程,滑動變阻器選用總阻值小的C。 (2)干電池電阻較小,電流表應接在電壓表所

7、在支路內(nèi)側(cè)。(3)根據(jù)描出的點作UI圖象,可知電源的電動勢E=1.5 V,內(nèi)阻。(4)由于電壓表的分流作用,電流表測量值偏小,當外電路短路時,短路電流等于真實值,電源的UI圖象如圖所示,電動勢測量值小于真實值,電源內(nèi)阻測量值也小于真實值。【名師點睛】分析伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差,無論是列方程組求解,還是作圖求解,都可以歸結(jié)到UI圖象上。解題關(guān)鍵是看兩點:(1)電源內(nèi)阻中是否包含電流表內(nèi)阻;(2)短路電流的測量是否準確。1(2018江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學情況調(diào)研)在“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,某實驗小組同學根據(jù)圖甲電路進行測量實驗。(1)根據(jù)圖甲電路,請在乙圖中用筆畫線代替導線

8、,完成實物電路的連接。(2)實驗小組同學操作正確,記錄下幾組電壓表和電流表的示數(shù),并在坐標系內(nèi)作出電壓表示數(shù)U和對應的電流表示數(shù)I的圖象,如圖丙所示。由圖象可測得和,則_;_(選填“”、“=”、“”)。(3)為了克服系統(tǒng)誤差,同學們又根據(jù)圖丁電路進行測量。同樣作出UI圖象,如圖戊所示。經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn),利用圖丙和圖戊可以消除系統(tǒng)誤差得出電源的電動勢和內(nèi)阻的真實值,則_,_?!敬鸢浮浚?)如圖所示 (2) (3)UB 【解析】(1)測量電動勢和內(nèi)阻的實驗原理是電流表的內(nèi)接法和滑動變阻器的限流式接法,實物連線如圖。(2)當采用電流表內(nèi)接法時,誤差原因為電壓表分流導致電流表測量總電流偏小,可把電壓表與電

9、源看作一個等效電源,如圖丙所示,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,即電動勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實值。(3)當采用電流表外接法時,誤差原因為電流表分壓導致電壓表測量外電壓偏小,可把電流表與電源看作一個等效電源,如圖戊所示,綜合兩種接法的誤差可知電流表的外接法電動勢是準確的,而電流表內(nèi)接法時電壓表示數(shù)為零,代表外電路短路,由圖丙可知真實的短路電流為,可得。【點睛】本題應明確用“等效電源”法分析“測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗”誤差的方法,明確UI圖象中縱軸截距與斜率的含義。2(2018廣東省湛江市高三上學期第一次調(diào)研考試)某實驗小組用如圖甲所示的實驗電路來測量未知電阻Rx的阻值,圖中電壓表為理想電壓表,調(diào)節(jié)電

10、阻箱R1=4.0,閉合電鍵S1、S2,打開S3,改變電阻箱R的阻值,得到多組電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù),并繪出的UR圖象如圖乙所示。(1)保持S1閉合,斷開S2,閉合S3,讀得電壓表示數(shù)為5.0 V,利用圖乙中的UR圖象可得Rx=_。(保留兩位有效數(shù)字)(2)電源使用較長時間后,它的電動勢可認為不變,但其內(nèi)阻增大,若仍使用該裝置和圖乙中的UR圖象來測定某一電阻,則測定結(jié)果將_(選填“偏大”、“偏小”或不變)。(3)結(jié)合圖乙中的UR圖象及已知條件可以求得電源的電動勢,E=_V,電源的內(nèi)阻r=_。(均保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)25(24或26都算對) (2)偏小 (3)6.0 1.0【解析】(

11、1)出當電壓U=5 V時,電阻約為25 ;(2)將電源與電阻箱R1看成新的電源,電源的內(nèi)電阻變大時,外電阻相同時,外電路分得的電壓減小,重新作出UR圖,如圖所示;相同的電壓表讀數(shù),測量值小于真實值;(3)在圖乙中取兩點(5,3)和(10,4)代入公式,即:和,解得:,。某研究小組選用下列器材測定某型號手機鋰電池的電動勢E(約4 V)和內(nèi)阻r(幾歐到幾十歐)。A電壓表V(量程6 V,內(nèi)阻約為6.0 k)B電流表A(量程2 mA,內(nèi)阻約為50 )C電阻箱R(0999.9 )D開關(guān)S一只、導線若干(1)某同學從上述器材中選取了電流表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻,從實際操作中你認為可行嗎?并說明理由

12、:_。(2)今用上述器材中的電壓表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻,請畫出實驗電路圖。(3)根據(jù)圖象求得E=_V,r=_。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【參考答案】(1)不可行,當電阻箱取最大值時,電路中的電流仍然大于電流表量程2 mA,會燒壞電流表 (2)如圖 (3)3.6 9.3【詳細解析】(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù),電路中電阻箱取最大值時,電路中電流大約是4 mA,超出電流表量程,會燒壞電流表,所以不可行。(2)有電阻箱和電壓表,就能讀出兩組數(shù)據(jù),可以根據(jù)伏阻法求電源電動勢和內(nèi)阻。(3)根據(jù)閉合歐姆定律有,可得,則圖象的縱軸截距的倒數(shù)為電源電動勢,圖象的斜率為,可得電源內(nèi)阻r=9.3 。【名師點睛】測電

13、源的電動勢和內(nèi)阻實驗根據(jù)所提供的儀器不同,可選用伏安法、伏阻法(電壓表、電阻箱)、安阻法(電流表、電阻箱);在電表內(nèi)阻已知的情況下,甚至可以使用伏伏法、安安法。1(2018四川省廣安、眉山、內(nèi)江、遂寧高三第一次診斷性考試)在測定一組干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,備有下列器材:A電流表1(量程2 mA,內(nèi)阻r1=100 )B電流表2(量程1 A,內(nèi)阻約10 )C定值電阻R0(2 900 )D滑動變阻器R(020 )E開關(guān)和導線若干(1)某同學根據(jù)提供的器材設計電路來完成實驗,PQ連接_,MN連接_(填“電流表1”或“電流表2”)。(2)該同學利用測出的實驗數(shù)據(jù)作出的I1I2圖線(I1為電流表1的

14、示數(shù),I2為電流表2的示數(shù),且I1遠小于I2)如圖乙所示,則由圖線可得被測電池的電動勢E=_V,內(nèi)阻r=_。(3)若將圖線的縱軸改為_(用所測物理量的符號表示),則圖線與縱軸交點的物理含義即為被測電池電動勢的大小?!敬鸢浮浚?)電流表2 電流表1 (2)4.5 1.5 (3)I1(R0+r1)或3 000I1【解析】(1)PQ連接電流表測電路的電流,MN連接內(nèi)阻已知的電流表相當于改裝了一只電壓表,故PQ接電流表2,MN接電流表1。(2)由閉合電路歐姆定律,解得:,結(jié)合圖象解得:(3)若將圖線的縱軸改為I1(R0+r1)或3000I1,則圖線與縱軸交點的物理含義即為被測電池電動勢的大小?!军c睛】

15、本題沒有電壓表,所以需要利用已知內(nèi)阻的電流表改裝電壓表,并結(jié)合閉合電路歐姆定律求出坐標系所對應的數(shù)學函數(shù),利用截距和斜率求解即可。1(2018吉林省長春市九臺區(qū)師范高級中學高二上學期期中考試)在用電流表和電壓表“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,所測電池是電動勢約為1.5 V的干電池,其內(nèi)阻約為幾歐。備用的電流表、電壓表、滑動變阻器如下:A電流表:量程0.6 A,內(nèi)阻0.10 B電流表:量程3 A,內(nèi)阻0.025 C電壓表:量程3 V,內(nèi)阻5 kD電壓表:量程15 V,內(nèi)阻25 kE滑動變阻器,阻值范圍015 ,額定電流1 AF滑動變阻器,阻值范圍01000 ,額定電流0.5 A(1)實驗要求

16、準確且便于操作,則電流表應選_,電壓表應選_,滑動變阻器應選_。(填代號)(2)請你用鉛筆畫線代替導線,將圖中的各個實物連成符合要求的電路。2用電壓表、電流表、滑動變阻器測量一節(jié)蓄電池的電動勢(約2 V)和內(nèi)阻,所用器材如圖所示。 (1)請畫出電路原理圖,并將實物圖連接完整。(2)某同學做該實驗時,調(diào)整滑動變阻器共測得5組電流、電壓的數(shù)據(jù),如表所示。請在坐標紙中作出該電池的UI圖象,并計算電池的電動勢E=_V,內(nèi)阻 r=_。(保留兩位小數(shù))3(2018重慶市第一中學高二上學期期中考試)為測定某電源的電動勢E、內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率,設計了如圖(a)所示的電路。ab是電阻率較大的粗細均勻的

17、電阻絲,是阻值為2.0 的保護電阻,滑片P與電阻絲始終接觸良好。用螺旋測微器測得電阻絲的直徑d=0.400 mm。實驗時,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)P的位置,記錄aP長度x、對應的電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I等數(shù)據(jù),并求得的數(shù)值,分別繪出了關(guān)系圖象和關(guān)系圖象,如圖(b)、(c)所示。(1)根據(jù)圖(b)可求出電源電動勢E=_V,內(nèi)阻r=_ 。(均保留兩位有效數(shù)字)(2)圖(c)中關(guān)系圖象縱軸截距的物理意義是_。(3)根據(jù)圖(c)可求得電阻絲的電阻率=_ m(保留三位有效數(shù)字)。4某同學利用如圖甲所示電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻。閉合開關(guān)S后,變阻器的滑片P由一端滑到另一端的過程中,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化

18、情況分別如圖乙的UI圖象中的直線a、b所示。根據(jù)UI圖象中坐標軸所標出的數(shù)據(jù),計算或回答下列問題:(1)圖甲中電阻R0的測量值等于_(用圖乙中的坐標值表示),這個值與真實值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。(2)電源的電動勢E=_,內(nèi)阻r=_。(用圖乙中的坐標值表示)(3)當變阻器的滑片P滑到最左端時,兩個電壓表的示數(shù)不相等,原因是_。5(2018北京師范大學附屬中學高二上學期期末考試)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差,實驗電路如圖1所示。(1)現(xiàn)有電流表(00.6 A)、開關(guān)和導線若干,以及以下器材:A電壓表(015 V) B電壓表(03 V)C

19、滑動變阻器(050 ) D滑動變阻器(0500 )實驗中電壓表應選用_;滑動變阻器應選用_。(選填相應器材前的字母)(2)某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖2的坐標紙上,請標出余下的一組數(shù)據(jù)的對應點,并畫出UI圖線。序號12 3456電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10電流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480(3)根據(jù)(2)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=_V,內(nèi)電阻r=_。(4)實驗中隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化,圖3各示意圖中正確反映PU關(guān)系的是_。6如圖1、

20、2所示為利用UI法測定電源電動勢和內(nèi)阻的兩種常用方法,圖3和圖4是用圖象法處理的結(jié)果。由于電流表和電壓表都不是理想電表,所以測量結(jié)果有系統(tǒng)誤差。請分析以下問題:(1)采用圖1的方法,引入系統(tǒng)誤差的原因是_;采用圖2的方法,引入系統(tǒng)誤差的原因是_。(2)圖3是用圖_(填“1”或“2”)電路處理的結(jié)果,其中圖線_(填“”或“”)表示測量圖線,圖線_(填“”或“”)表示真實圖線;圖4是用圖_(填“1”或“2”)電路處理的結(jié)果,其中圖線_(填“”或“”)表示測量圖線,圖線_(填“”或“”)表示真實圖線。7(2018吉林省延邊第二中學高二上學期第二次階段考試)如圖為某同學測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的電

21、路圖,其中虛線框內(nèi)是用毫安表改裝成雙量程電流表的改裝電路。(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為10 ,滿偏電流為100 mA,和為固定電阻,阻值分別為=0.5 ,=2.0 ;由此可知,若使用a和b兩個接線柱,電表的量程為_A;若使用a和c兩個接線柱,電表的量程為_A。(2)電壓表有兩種規(guī)格,V1(量程1.5 V,內(nèi)阻約為2 k)和V2(量程3 V,內(nèi)阻約為4 k);滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為20 和500 。則電壓表應選用_(填“V1”或“V2”),R應選用最大阻值為_的滑動變阻器。(3)實驗步驟如下:開關(guān)S2撥向b,將滑動變阻器R的滑動片移到_端(選填“左”或“右”),閉合開關(guān)S1;多次

22、調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動片,記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I并作出UI圖象如圖(b)所示;根據(jù)圖線(b)求得電源的電動勢E=_V,內(nèi)阻r=_。(結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位)8在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,由于所用電壓表(視為理想電表)的量程較小,某同學設計了如圖所示的實物電路。(1)實驗時應先將電阻箱的電阻調(diào)到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)。(2)改變電阻箱的阻值R,分別測出的定值電阻兩端的電壓U。下列兩組R的取值方案中,比較合理的方案是_(填“1”或“2”)。方案編號電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)

23、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點,繪出的圖象是一條直線。若直線的斜率為k,在坐標軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=_,內(nèi)阻r=_。(用k、b和R0表示)9(2018河南省六市高三第一次聯(lián)考)按圖甲所示的電路測量一節(jié)舊電池的電動勢E(約1.5 V)和內(nèi)阻r(約20 ),可供選擇的器材如下:兩個相同電流表A1、A2(量程0500 A,內(nèi)阻約為500 ),滑動變阻器R(阻值0100 ,額定電流1.0 A),定值電阻R1(阻值約為100 ),兩個相同的電阻箱R2、R3(阻值0999.9 ),開關(guān)、導線若干。由于現(xiàn)有電流表量程偏小,不能滿足實驗要求,為此,先將電流表改裝(擴大量程),然后再按圖甲電路進行測量。(1)測

24、量電流表A2的內(nèi)阻,按圖乙電路測量A2的內(nèi)阻時,必要的操作如下。A斷開S1B閉合S1、S2C按圖乙連接線路,將滑動變阻器R的滑片調(diào)至最左端,R2調(diào)至最大D斷開S2,閉合S3E調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)適中,記錄A1的示數(shù)I1F調(diào)節(jié)R2,使A1的示數(shù)為I1,記錄R2的值請按合理順序排列其余實驗步驟(填序號)CB_A。(2)將電流表A2(較小量程)改裝成電流表A(較大量程),如果(1)中測出A2的內(nèi)阻為468.0 ,現(xiàn)用R2將A2改裝成量程為20 mA的電流表A,應把R2為_。(3)利用電流表A、電阻箱R3及開關(guān)S按圖甲所示電路測電池的電動勢和內(nèi)阻。實驗時,改變R3的值,記下電流表A

25、的示數(shù)I,得到若干組R3、I的數(shù)據(jù),然后通過做出有關(guān)物理量的的線性圖象,求得電池電動勢E和內(nèi)阻r。a.圖中虛線框內(nèi)為一條直線,其中縱軸為,橫軸應為_。b.已知圖中直線縱軸截距為b,斜率為k,改裝后電流表A的內(nèi)阻為RA,則電動勢E=_,內(nèi)阻r=_縱軸截距的絕對值。10小華、小剛共同設計了圖甲所示的實驗電路,電路中的各個器材元件的參數(shù)為:電池組(電動勢約6 V,內(nèi)阻r約3 )、電流表(量程2.0 A,內(nèi)阻rA=0.8 )、電阻箱R1(099.9 )、滑動變阻器R2(0Rt)、開關(guān)三個及導線若干。他們認為該電路可以用來測電源的電動勢、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。(1)小華先利用該電路準確地測出了R2接

26、入電路的阻值。他的主要操作步驟是:先將滑動變阻器滑片調(diào)到某位置,接著閉合S、S2,斷開S1,讀出電流表的示數(shù)I;再閉合S、Sl,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 時,電流表的示數(shù)也為I。此時滑動變阻器接入電路的阻值為_。(2)小剛接著利用該電路測出了電源電動勢E和內(nèi)阻r。他的實驗步驟為:a在閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)電阻R1或R2至_(填“最大值”或“最小值”),之后閉合開關(guān)S,再閉合_(填“S1”或“S2”);b調(diào)節(jié)電阻_(填“R1”或“R2”),得到一系列電阻R和電流I的數(shù)據(jù);c斷開開關(guān),整理實驗儀器。圖乙是他由實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象,圖象縱軸截距與電源電動勢的乘積代表_(用對應字母表示),電源電動

27、勢E=_V,內(nèi)阻r=_。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。11(2018海南卷)某同學利用圖(a)中的電路測量電流表的內(nèi)阻RA(約為5 )和直流電源的電動勢E(約為10 V)。圖中R1和R2為電阻箱,S1和S2為開關(guān)。已知電流表的量程為100 mA,直流電源的內(nèi)阻為r。(1)斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的阻值,使?jié)M偏;保持R1的阻值不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,當R2的阻值為4.8 時的示數(shù)為48.0 mA。忽略S2閉合后電路中總電阻的變化,經(jīng)計算得RA=_。(2)保持S1閉合,斷開S2,多次改變R1的阻值,并記錄電流表的相應示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖(b)所示,則此次R1的阻值為_。(3)利用記錄的

28、R1的阻值和相應的電流表示數(shù)I,作出I-1R1圖線,如圖(c)所示。用電池的電動勢E、內(nèi)阻r和電流表內(nèi)阻RA表示I-1隨R1變化的關(guān)系式為I-1=_。利用圖(c)可求得E=_V。(保留2位有效數(shù)字)12(2018江蘇卷)一同學測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)如圖所示是該同學正準備接入最后一根導線(圖中虛線所示)時的實驗電路。請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處_;_。(2)實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I,以及計算的數(shù)據(jù)見下表:根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖象_。由圖象可計算出該干電池的電動勢為_V;內(nèi)阻為_。R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.1

29、90.220.26/A16.76.05.34.53.8(3)為了得到更準確的測量結(jié)果,在測出上述數(shù)據(jù)后,該同學將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端。調(diào)節(jié)電阻箱,當電流表的示數(shù)為0.33 A時,電壓表的指針位置如圖所示,則該干電池的電動勢應為_V;內(nèi)阻應為_。13(2017天津卷)某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 k,電阻R1=9.0 k,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個R0=3.0 的電阻。(1)按圖示電路進行連接后,發(fā)現(xiàn)、和三條導線中,混進了一條內(nèi)部斷開的導線。為了確定哪一條導線內(nèi)部是斷開的,將電建S閉合,用多用電表的

30、電壓擋先測量a、間電壓,讀數(shù)不為零,再測量、間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是_導線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是_導線斷開。 (2)排除故障后,該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖象如右圖。由I1I2圖象得到電池的電動勢E=_V,內(nèi)阻r=_。14(2016四川卷)用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材:待測電源(電動勢約3 V,內(nèi)阻約2 ),保護電阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 ),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導線若干。實驗主要步驟:()將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān);()逐漸減小滑動變阻器接入電

31、路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應電流表的示數(shù)I;()以U為縱坐標,I為橫坐標,作UI圖線(U、I都用國際單位);()求出UI圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a?;卮鹣铝袉栴}:(1)電壓表最好選用_;電流表最好選用_。A電壓表(03 V,內(nèi)阻約15 k)B電壓表(03 V,內(nèi)阻約3 k)C電流表(0200 mA,內(nèi)阻約2 )D電流表(030 mA,內(nèi)阻約2 )(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是_。A兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱B兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱C一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導線接在電阻絲左端

32、的接線柱D一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導線接在電阻絲右端的接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達式E=_,r=_,代入數(shù)值可得E和r的測量值。15(2015安徽卷)某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻,從實驗室找到以下器材,一個滿偏電流為100 A,內(nèi)阻為2 500 的表頭,一個開關(guān),兩個電阻箱(0999.9 )和若干導線;(1)由于表頭量程偏小,該同學首先需要將表頭改裝成量程為50 mA的電流表,則應將表頭與電阻箱_(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),并將電阻箱阻值調(diào)為_。(2)接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢和內(nèi)阻進行測量,實驗電路圖如圖1所示

33、,通過改變電阻R測相應的電流I,并且作相關(guān)計算后一并記錄如下表:根據(jù)表中的數(shù)據(jù),圖2中已描繪出四個點,請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中,并畫出圖線。根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是_V,內(nèi)阻r是_。16(2015江蘇卷)小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)圖中電流表的示數(shù)為_A。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下:請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出UI圖線。由圖線求得:電動勢E=_V,內(nèi)阻r=_。(3)實驗時,小明進行了多次測量,花費了較長時間,測量期間一直保持電路閉合,其實從實驗誤差考慮,這樣的操作不妥,因為_。1(1)A C E (2)如圖連接(2)由于

34、電流表內(nèi)阻與電源的內(nèi)阻相差不多,所以采用相對電源的電流表外接法,滑動變阻器采用限流式接法,如圖所示?!军c睛】學生實驗中選擇儀表是常見的一種題型,要求學生能按照安全性和準確性的要求進行分析,先確定出必須用到的器材,再去根據(jù)題目中給出的條件去判斷電流表和電壓表以及滑動變阻器。 2(1)電路圖(左) 實物圖(右) (2)如圖 2.03 0.09表示內(nèi)阻,為。3(1)3.0 1.0 (2)電流表的內(nèi)阻為2.0 (3)1.26106(3)由圖丙所示圖象可知:,即,電阻率?!军c睛】本題考查電動勢及電阻的測量,要注意認真分析題意,明確實驗原理,再利用圖象分析數(shù)據(jù)得出最終的結(jié)果。4(1) 偏小 (2) (3)

35、電流表有內(nèi)阻【解析】(1)圖線b表示電阻R0的UI圖象,則;因電壓表的分流作用使得電流的測量值偏大,則電阻R0的測量值偏小。(2)由閉合電路歐姆定律有E=U+Ir,可知E=U1+I1r=U2+I2r,解得,。(3)當滑動變阻器的滑片P滑到最左端時,兩個電壓表的示數(shù)不相等,原因是電流表有內(nèi)阻,起分壓作用。 9(1)EDF (2)12 (3)R3 【解析】(1)等效替代法測電阻的核心是“效果相同”,本題中體現(xiàn)為使A1的示數(shù)相同,所以步驟為CBEDFA;(2)改裝原理如下圖所示電阻需要分擔電流;電阻電壓,則; (3)由閉合電路歐姆定律得:,將此公式變形后即得:,故橫坐標為,圖象的斜率距表示電源電動勢

36、,故,解得;,解得?!军c睛】測電阻的方法有伏安法、半偏法、等效替代法等。電表改裝原理可記為“串大并小”。測量電源電動勢和內(nèi)阻始終離不開閉合電路的歐姆定律。10(1)3.6 (2)最大值 S1 R1 r+rA 6.0 2.811(1)5.2 (2)148.2 (3) 9.1(8.9至9.4之間)【解析】(1)因為忽略S2閉合后電路中總電阻的變化,總電流還是為100 mA,表頭與R2并聯(lián),電流按電阻成反比分配,即:,易知:RA=5.2 。(2)由圖可知。(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律,易得,由斜率,可求出。12(1)開關(guān)未斷開 電阻箱阻值為零 (2)圖象如圖所示 1.4(1.301.44都算對) 1.

37、2(1.01.4都算對) (3)1.4(結(jié)果與(2)問第一個空格一致) 1.0(結(jié)果比(2)問第二個空格小0.2)(3)用電壓表與電流表并聯(lián),可測得電流表的內(nèi)阻,考慮電表內(nèi)阻對實驗的影響,則E=I(R+RA+r),得,所以圖線的斜率仍表示電動勢,電動勢的準確值為1.4 V,圖線的截距表示(RA+r),所以內(nèi)阻精確值為r=(1.200.20)=1.0 ?!军c睛】本題考查應用電流表和電阻箱測量電源電動勢和內(nèi)電阻實驗,本題創(chuàng)新之處在于用一個電壓表并聯(lián)在電流表的兩端測出電流表的電阻,從而提高測量電源內(nèi)阻的精確度。13(1) (2)1.41(1.361.44均可) 0.5(0.40.6均可)【解析】(1

38、)用電壓擋檢測電路故障,電壓表的表頭是電流計,原電路有斷路,回路中無電流,將電壓表接在間后有示數(shù),說明電路被接通,即間有斷路故障,再測量間電壓,電壓表讀數(shù)不為零,說明斷路故障的范圍被縮小到間,則一定是導線斷開;若讀數(shù)為零,則說明電路未被接通,斷路故障的范圍被確定在間。 (2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律有,由于,上式可簡化為,即,圖線斜率,解得內(nèi)阻r=0.5 ,代入橫截距(260 mA,0.05 mA),解得電動勢E=1.41 V。14(1)A C (2)C (3)ka (3)UI圖線在U軸上的截距等于電動勢E,則E=ka;斜率的絕對值等于內(nèi)阻與R2之和,則r=kR2。15(1)并聯(lián) 5.0 (2)如圖所示 1.53 2【解析】(1)把小量程的電流表改裝成大量程的電流表需并聯(lián)小電阻,由并聯(lián)的特點,電壓相等,得。(2)如圖所示,由得,縱截距為電源的電動勢E=1.53 V;斜率的絕對值為,得。16(1)0.44 (2)如圖所示 1.60(1.581.62均可) 1.2(1.181.26均可)(3)干電池長時間使用后,內(nèi)阻會發(fā)生變化26

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