備戰(zhàn)2019年高考物理 考點(diǎn)一遍過 考點(diǎn)43 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（含解析）

實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1基本實(shí)驗(yàn)要求（1）實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路的歐姆定律。（2）實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。（3）實(shí)驗(yàn)操作：選擇電表，設(shè)計(jì)電路，連接電路；把滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(biāo)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)E、斜率k的絕對(duì)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(cè)量均準(zhǔn)確。電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值無(wú)系統(tǒng)誤差，內(nèi)阻的測(cè)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(dāng)路端電壓為零時(shí)的短路電流仍然是準(zhǔn)確的，即UI圖線的橫截距是準(zhǔn)確的，由于電壓表的分流，電流的測(cè)量值偏小，可見實(shí)際的UI圖線向下偏，縱軸截距偏小，斜率的絕對(duì)值偏小，即電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值都偏小。3測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的其他方法在缺少電表或電表量程不合適時(shí)，不限于使用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，只要滿足每次實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)一組數(shù)據(jù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律能寫出這兩個(gè)數(shù)據(jù)或其相關(guān)物理量的線性關(guān)系，就可以進(jìn)一步列方程組或作圖求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，請(qǐng)回答下列問題（1）在閉合開關(guān)之前，為防止電表過載，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P應(yīng)放在_端。（2）圖2是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的UI圖象，可知該電源的電動(dòng)勢(shì)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(xì)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(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P應(yīng)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(dòng)勢(shì)，E=1.50 V；斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻，?！疽族e(cuò)警示】由圖象求電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，常會(huì)需要讀縱軸截距、縱軸截距或斜率。要特別注意在計(jì)算斜率時(shí)，看清坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零開始。1（2018·陜西省西安中學(xué)高三第九次模擬考試）“用DIS測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中起_的作用；（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的路端電壓U相應(yīng)電流I的擬合曲線如圖（b）所示，由此得到電源電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_；（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖（b）所示，則實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器最合理的阻值范圍為_。A0200 B050 C 020 D05 【答案】（1）電流 保護(hù)電源 （2）1.50 0.28 （3）C【解析】（1）A串聯(lián)在電路中，測(cè)量電流的，所以A是電流傳感器；B與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，測(cè)量電壓，所以B是電壓傳感器；定值電阻R1在實(shí)驗(yàn)中的作用主要是保護(hù)電源，防止短路；（2）根據(jù)U=EIr可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=1.50 V；圖象的斜率表示內(nèi)阻，則可知，；（3）由圖可知，測(cè)出中的最小電流約為0.1 A，此時(shí)對(duì)應(yīng)的總電阻；此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電阻應(yīng)為151-0.28=13.7 ；故滑動(dòng)變阻器總阻值一定大于13.7 ；同時(shí)為了調(diào)節(jié)方便，總阻值不應(yīng)過大，故應(yīng)選擇20 的總阻值，故C正確，ABD錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題考查測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理及實(shí)物圖的連接，要注意審題，弄清楚實(shí)驗(yàn)的原理，找到解決問題的思路和方法。用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)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（020 ）D變阻器R2（0100 ）E開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）電壓表選用_量程，電流表選用_量程，滑動(dòng)變阻器選用_。（填器材前面的字母序號(hào)）（2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。（3）如圖所示的UI圖上是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)你完成圖線，并由圖線求出E=_V，r=_.（4）電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比_，內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)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(xì)解析】（1）電壓表選用03 V量程，電流表選用00.6 A量程，滑動(dòng)變阻器選用總阻值小的C。 （2）干電池電阻較小，電流表應(yīng)接在電壓表所在支路內(nèi)側(cè)。（3）根據(jù)描出的點(diǎn)作UI圖象，可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V，內(nèi)阻。（4）由于電壓表的分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，短路電流等于真實(shí)值，電源的UI圖象如圖所示，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值也小于真實(shí)值。【名師點(diǎn)睛】分析伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差，無(wú)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(diǎn)：（1）電源內(nèi)阻中是否包含電流表內(nèi)阻；（2）短路電流的測(cè)量是否準(zhǔn)確。1（2018·江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研）在“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)根據(jù)圖甲電路進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)。（1）根據(jù)圖甲電路，請(qǐng)?jiān)谝覉D中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接。（2）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)操作正確，記錄下幾組電壓表和電流表的示數(shù)，并在坐標(biāo)系內(nèi)作出電壓表示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖象，如圖丙所示。由圖象可測(cè)得和，則_；_（選填“>”、“=”、“<”）。（3）為了克服系統(tǒng)誤差，同學(xué)們又根據(jù)圖丁電路進(jìn)行測(cè)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(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值，則_，_?！敬鸢浮浚?）如圖所示 （2）< < （3）UB 【解析】（1）測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理是電流表的內(nèi)接法和滑動(dòng)變阻器的限流式接法，實(shí)物連線如圖。（2）當(dāng)采用電流表內(nèi)接法時(shí)，誤差原因?yàn)殡妷罕矸至鲗?dǎo)致電流表測(cè)量總電流偏小，可把電壓表與電源看作一個(gè)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(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均小于真實(shí)值。（3）當(dāng)采用電流表外接法時(shí)，誤差原因?yàn)殡娏鞅矸謮簩?dǎo)致電壓表測(cè)量外電壓偏小，可把電流表與電源看作一個(gè)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(dòng)勢(shì)是準(zhǔn)確的，而電流表內(nèi)接法時(shí)電壓表示數(shù)為零，代表外電路短路，由圖丙可知真實(shí)的短路電流為，可得。【點(diǎn)睛】本題應(yīng)明確用“等效電源”法分析“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)”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(xué)期第一次調(diào)研考試）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路來(lái)測(cè)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(zhǎng)時(shí)間后，它的電動(dòng)勢(shì)可認(rèn)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(lái)測(cè)定某一電阻，則測(cè)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(dòng)勢(shì)，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(duì)） （2）偏小 （3）6.0 1.0【解析】（1）出當(dāng)電壓U=5 V時(shí)，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(shí)，外電阻相同時(shí)，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(cè)量值小于真實(shí)值；（3）在圖乙中取兩點(diǎn)（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(cè)定某型號(hào)手機(jī)鋰電池的電動(dòng)勢(shì)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(dǎo)線若干（1）某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測(cè)鋰電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)際操作中你認(rèn)為可行嗎？并說明理由：_。（2）今用上述器材中的電壓表和電阻箱測(cè)鋰電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)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(dāng)電阻箱取最大值時(shí)，電路中的電流仍然大于電流表量程2 mA，會(huì)燒壞電流表 （2）如圖 （3）3.6 9.3【詳細(xì)解析】（1）根據(jù)所給數(shù)據(jù)，電路中電阻箱取最大值時(shí)，電路中電流大約是4 mA，超出電流表量程，會(huì)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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)，圖象的斜率為，可得電源內(nèi)阻r=9.3 ?！久麕燑c(diǎn)睛】測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)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(cè)定一組干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器R（020 ）E開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)根據(jù)提供的器材設(shè)計(jì)電路來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，PQ連接_，MN連接_（填“電流表1”或“電流表2”）。（2）該同學(xué)利用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1I2圖線（I1為電流表1的示數(shù)，I2為電流表2的示數(shù)，且I1遠(yuǎn)小于I2）如圖乙所示，則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_。（3）若將圖線的縱軸改為_（用所測(cè)物理量的符號(hào)表示），則圖線與縱軸交點(diǎn)的物理含義即為被測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)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(cè)電路的電流，MN連接內(nèi)阻已知的電流表相當(dāng)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(diǎn)的物理含義即為被測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)的大小?！军c(diǎn)睛】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(biāo)系所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)，利用截距和斜率求解即可。1（2018·吉林省長(zhǎng)春市九臺(tái)區(qū)師范高級(jí)中學(xué)高二上學(xué)期期中考試）在用電流表和電壓表“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，所測(cè)電池是電動(dòng)勢(shì)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(dòng)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(dòng)變阻器，阻值范圍015 ，額定電流1 AF滑動(dòng)變阻器，阻值范圍01000 ，額定電流0.5 A（1）實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)確且便于操作，則電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_。（填代號(hào)）（2）請(qǐng)你用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的各個(gè)實(shí)物連成符合要求的電路。2用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)（約2 V）和內(nèi)阻，所用器材如圖所示。 （1）請(qǐng)畫出電路原理圖，并將實(shí)物圖連接完整。（2）某同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器共測(cè)得5組電流、電壓的數(shù)據(jù)，如表所示。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中作出該電池的UI圖象，并計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻 r=_。（保留兩位小數(shù)）3（2018·重慶市第一中學(xué)高二上學(xué)期期中考試）為測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路。ab是電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲，是阻值為2.0 的保護(hù)電阻，滑片P與電阻絲始終接觸良好。用螺旋測(cè)微器測(cè)得電阻絲的直徑d=0.400 mm。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)P的位置，記錄aP長(zhǎng)度x、對(duì)應(yīng)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(dòng)勢(shì)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(xué)利用如圖甲所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)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(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，計(jì)算或回答下列問題：（1）圖甲中電阻R0的測(cè)量值等于_（用圖乙中的坐標(biāo)值表示），這個(gè)值與真實(shí)值相比_（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（2）電源的電動(dòng)勢(shì)E=_，內(nèi)阻r=_。（用圖乙中的坐標(biāo)值表示）（3）當(dāng)變阻器的滑片P滑到最左端時(shí)，兩個(gè)電壓表的示數(shù)不相等，原因是_。5（2018·北京師范大學(xué)附屬中學(xué)高二上學(xué)期期末考試）利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。（1）現(xiàn)有電流表（00.6 A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A電壓表（015 V） B電壓表（03 V）C滑動(dòng)變阻器（050 ） D滑動(dòng)變阻器（0500 ）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_。（選填相應(yīng)器材前的字母）（2）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下的一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出UI圖線。序號(hào)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(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)電阻r=_。（4）實(shí)驗(yàn)中隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)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、2所示為利用UI法測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)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(cè)量結(jié)果有系統(tǒng)誤差。請(qǐng)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(cè)量圖線，圖線_（填“”或“”）表示真實(shí)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(cè)量圖線，圖線_（填“”或“”）表示真實(shí)圖線。7（2018·吉林省延邊第二中學(xué)高二上學(xué)期第二次階段考試）如圖為某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖，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(gè)接線柱，電表的量程為_A；若使用a和c兩個(gè)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(dòng)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(yīng)選用_（填“V1”或“V2”），R應(yīng)選用最大阻值為_的滑動(dòng)變阻器。（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下：開關(guān)S2撥向b，將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片移到_端（選填“左”或“右”），閉合開關(guān)S1；多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_。（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）8在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表（視為理想電表）的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)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(cè)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(hào)電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖象是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)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(cè)量一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)E（約1.5 V）和內(nèi)阻r（約20 ），可供選擇的器材如下：兩個(gè)相同電流表A1、A2（量程0500 A，內(nèi)阻約為500 ），滑動(dòng)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(gè)相同的電阻箱R2、R3（阻值0999.9 ），開關(guān)、導(dǎo)線若干。由于現(xiàn)有電流表量程偏小，不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為此，先將電流表改裝（擴(kuò)大量程），然后再按圖甲電路進(jìn)行測(cè)量。（1）測(cè)量電流表A2的內(nèi)阻，按圖乙電路測(cè)量A2的內(nèi)阻時(shí)，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(dòng)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(dòng)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(qǐng)按合理順序排列其余實(shí)驗(yàn)步驟（填序號(hào)）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(cè)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(yīng)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(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變R3的值，記下電流表A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(dòng)勢(shì)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(yīng)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(dòng)勢(shì)E=_，內(nèi)阻r=_縱軸截距的絕對(duì)值。10小華、小剛共同設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為：電池組（電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器R2（0Rt）、開關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。（1）小華先利用該電路準(zhǔn)確地測(cè)出了R2接入電路的阻值。他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)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(shí)，電流表的示數(shù)也為I。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為_。（2）小剛接著利用該電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。他的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器。圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表_（用對(duì)應(yīng)字母表示），電源電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。11（2018·海南卷）某同學(xué)利用圖（a）中的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻RA（約為5 ）和直流電源的電動(dòng)勢(shì)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(dāng)R2的阻值為4.8 時(shí)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(jì)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(yīng)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R1的阻值和相應(yīng)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(dòng)勢(shì)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(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線（圖中虛線所示）時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路。請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處_；_。（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計(jì)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(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為_V；內(nèi)阻為_。R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8（3）為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)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(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時(shí)，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為_V；內(nèi)阻應(yīng)為_。13（2017·天津卷）某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)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(gè)R0=3.0 的電阻。（1）按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_導(dǎo)線斷開。 （2）排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_。14（2016·四川卷）用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3 V，內(nèi)阻約2 ），保護(hù)電阻R1（阻值10 ）和R2（阻值5 ），滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)主要步驟：（）將滑動(dòng)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(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；（）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作UI圖線（U、I都用國(guó)際單位）；（）求出UI圖線斜率的絕對(duì)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(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_。A兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱B兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱C一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端的接線柱D一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端的接線柱（3）選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=_，r=_，代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值。15（2015·安徽卷）某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材，一個(gè)滿偏電流為100 A，內(nèi)阻為2 500 的表頭，一個(gè)開關(guān)，兩個(gè)電阻箱（0999.9 ）和若干導(dǎo)線；（1）由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需要將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應(yīng)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(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示，通過改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流I，并且作相關(guān)計(jì)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(gè)點(diǎn)，請(qǐng)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(dòng)勢(shì)E是_V，內(nèi)阻r是_。16（2015·江蘇卷）小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）圖中電流表的示數(shù)為_A。（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：請(qǐng)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(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測(cè)量，花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間，測(cè)量期間一直保持電路閉合，其實(shí)從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)開。1（1）A C E （2）如圖連接（2）由于電流表內(nèi)阻與電源的內(nèi)阻相差不多，所以采用相對(duì)電源的電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，如圖所示。【點(diǎn)睛】學(xué)生實(shí)驗(yàn)中選擇儀表是常見的一種題型，要求學(xué)生能按照安全性和準(zhǔn)確性的要求進(jìn)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(dòng)變阻器。 2（1）電路圖（左） 實(shí)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）1.26×106（3）由圖丙所示圖象可知：，即，電阻率。【點(diǎn)睛】本題考查電動(dòng)勢(shì)及電阻的測(cè)量，要注意認(rèn)真分析題意，明確實(shí)驗(yàn)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）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(cè)量值偏大，則電阻R0的測(cè)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(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到最左端時(shí)，兩個(gè)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(cè)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(dān)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(biāo)為，圖象的斜率距表示電源電動(dòng)勢(shì)，故，解得；，解得?！军c(diǎn)睛】測(cè)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(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)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?yàn)楹雎許2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(duì)） 1.2（1.01.4都算對(duì)） （3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個(gè)空格一致） 1.0（結(jié)果比（2）問第二個(gè)空格小0.2）（3）用電壓表與電流表并聯(lián)，可測(cè)得電流表的內(nèi)阻，考慮電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，則E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的準(zhǔn)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(diǎn)睛】本題考查應(yīng)用電流表和電阻箱測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)，本題創(chuàng)新之處在于用一個(gè)電壓表并聯(lián)在電流表的兩端測(cè)出電流表的電阻，從而提高測(cè)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）用電壓擋檢測(cè)電路故障，電壓表的表頭是電流計(jì)，原電路有斷路，回路中無(wú)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(cè)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(dǎo)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(jiǎn)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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)E，則E=ka；斜率的絕對(duì)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(diǎn)，電壓相等，得。（2）如圖所示，由得，縱截距為電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.53 V；斜率的絕對(duì)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(zhǎng)時(shí)間使用后，內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化26