2021年高考物理總復習實驗題型訓練 《測定電源的電動勢和內阻》

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1、《實驗：測定電源的電動勢和內阻》針對訓練 1．某實驗小組利用電壓表和電阻箱測量電源的電動勢和內阻 （1）請在虛線框中畫出實驗的電路圖。 （2）實驗的主要步驟如下： ①檢查并調節(jié)電壓表指針指零，將開關S斷開，按照電路圖連線。 ②調節(jié)電阻箱R的阻值至________。 ③將開關S閉合，逐漸調節(jié)電阻箱的阻值使電壓表指針有足夠的偏轉，記下此時電阻箱的阻值R和電壓表的示數(shù)U。 ④改變電阻箱的阻值，測出幾組U及R的數(shù)據，作出－的圖線如圖所示（單位為國際單位制單位）。 （3）由作出的－圖線可求得電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。（結果保留兩位有效數(shù)字）

2、【答案】（1）見解析（2）最大值（3）3.3 V 【解析】（1） （2）為了保護電路，電阻箱的阻值應調為最大值。 （3）由閉合電路歐姆定律E＝U＋r，得到＝－，由圖象在縱軸上截距的絕對值得內阻r＝1.0 Ω，由圖象斜率可得電動勢E＝3.3 V。 2．用圖所示的電路測定一種特殊電池的電動勢和內阻，它的電動勢E約為8 V，內阻r約為30 Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為40 mA。為防止調節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用了一個定值電阻充當保護電阻，除待測電池外，可供使用的實驗器材還有： A．電流表A 0 Ω、額定電流為1 A）；G．導線和單刀單擲開關若干。 （1）為了電路安全

3、及便于操作，定值電阻應該選________；滑動變阻器應該選________。（填寫器材名稱） （2）接入符合要求的用電器后，閉合開關S，調滑動變阻器的阻值，讀取電壓表和電流表的示數(shù)。取得多組數(shù)據，作出了如圖所示的圖線。根據圖線得出該電池的電動勢E為________V，內阻r為________Ω。（結果保留兩位有效數(shù)字） （3）若所給電壓表已被損壞，其他器材均可使用。重新選擇器材，設計電路測定該電池電動勢和內阻。請在虛線框中畫出設計的電路圖并在上面標明選定器材的名稱。 【答案】（1）R2 R4（2）7.8 V 29 Ω（3）見解析 【解析】（1）電壓表量程為6 V，電池

4、允許輸出的最大電流為40 mA，故滑動變阻器接入電路電阻必大于150 Ω，所以滑動變阻器應選R4，保護電阻至少要分壓2 V，當電壓表示數(shù)為零時，保護電阻要分壓8 V，所以保護電阻應選阻值為200 Ω的R2。 （2）圖線縱軸截距為電池電動勢，可得E＝7.8 V。圖線的斜率k＝R2＋r＝ Ω＝229 Ω，得r＝29 Ω。 （3）電壓表損壞，至少要測量2次，根據所提供器材，可以考慮用2個單刀單擲開關改變電路總電阻，測出對應電流，得出電池內阻和電動勢，所以設計如圖所示電路。 3．甲同學采用如圖所示的電路測定電源的電動勢和內電阻。提供的器材：電壓表（0～3 V）、電流表（0～0.6 A）及

5、滑動變阻器R、電鍵S、導線。 （1）連好電路后，當該同學閉合電鍵S，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯，接觸良好，且電路未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接ab、bc和de時，示數(shù)均為0，把兩表筆接cd時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是____________________________。 （2）排除故障后，該同學順利完成實驗數(shù)據的測量，如下表所示。并根據數(shù)據在空白的坐標紙上作出如圖所示的U－I圖線，該圖存在多處不妥之處，請指出。（指出兩處不妥之處） I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.

6、60 U/V 2.93 2.87 2.85 2.77 2.75 2.70 ①__________________________________________________； ②__________________________________________________。 該同學根據上表數(shù)據可測出電源的電動勢E＝________ V，內電阻r＝________ Ω。 （3）為了在實驗中保護電流表和調節(jié)電阻時使電壓表、電流表的示數(shù)變化均明顯，乙同學對甲同學的實驗進行改進，設計了如圖所示的電路，電路中電阻R0應該選取下列備選電阻中的哪一個？_____。 A．

7、1 Ω B．5 Ω C．10 Ω D．20 Ω 【答案】（1）斷路（2）U軸坐標起點的選取從0開始顯然不妥；建立坐標系時沒有標明單位也是不妥 2.98 V，0.50 Ω（3）B 【解析】（1）發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0，電流表或R處斷路，用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，知滑動變阻器R斷路。 （2）由題圖可知，圖線幾乎分布在一個很小的區(qū)域內，原因是電壓U的取值范圍在2.70～3.00 V之間，而U軸坐標起點的選取從0開始顯然不妥；此外該同學建立坐標系時沒有標明單位也是不妥；還有畫圖

8、線時應盡量使更多的點落在直線上，不在直線上的點應盡量對稱分布在直線的兩側，偏離直線太遠的點應去掉，該同學作圖時沒有將不在直線上的點均勻分布在直線兩側也是不妥。根據閉合電路歐姆定律可知，圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢，圖線的斜率的絕對值表示內阻，則可知E＝2.98 V，內阻r＝ Ω＝0.50 Ω。 （3）保護電阻R0應大約為R0＝ Ω＝5 Ω，所以B選項正確。 4．用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組（電動勢約4.5 V，內電阻約1 Ω）的電動勢和內電阻，除待測電池組、電鍵、導線外，還有下列器材供選用： A．電流表：量程0.6 A，內電阻約1 Ω B．電流表：量程

9、3 A，內電阻約0.2 Ω C．電壓表：量程3 V，內電阻約30 kΩ D．電壓表：量程6 V，內電阻約60 kΩ E．滑動變阻器：0～1 000 Ω，額定電流0.5 A F．滑動變阻器：0～20 Ω，額定電流2 A （1）為了使測量結果盡量準確，電流表應選用_____，電壓表應選用____，滑動變阻器應選用_____（均填儀器的字母代號）。 （2）圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路．為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導線將_______和_______相連、________和________相連、________和_______相連（均填儀器上接線柱的字母代號

10、）。 （3）實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實驗。實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應電壓表的示數(shù)U。用圖象法處理采集到的數(shù)據，為在直角坐標系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以_______為縱坐標，以_______為橫坐標。 【答案】（1）A　D　F?。?）a　d　c　g　f　h?。?）?。ɑ騏　或　R） 【解析】（1）因三節(jié)干電池的電動勢約為4.5 V，故電壓表應選D；因干電池放電電流不宜超過0.5 A，故電流表應選A；由電壓表和電流表的測量范圍可知滑動變阻器選用F即可。 （2）本實驗的實驗電路應如圖所示。

11、 為了連接成如圖所示的實驗電路，還需要用導線將a與d、c與g、f與h相連。 （3）實驗時，電流表不再使用，電阻箱代替滑動變阻器，實驗電路圖如圖所示。 根據閉合電路歐姆定律得U＋r＝E，整理可得三種情況： a．＝＋，以為縱坐標，為橫坐標，在直角坐標系中圖象為一條直線； b．U＝E－r，以U為縱坐標，為橫坐標，在直角坐標系中圖象為一條直線； c．＝R＋，以為縱坐標，R為橫坐標，在直角坐標系中圖象為一條直線。 5．在測量一節(jié)干電池電動勢E和內阻r實驗中，小明設計了如圖甲所示的實驗電路。 （1）根據圖甲實驗電路，請在圖乙中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。 （2）實驗開始前

12、，應先將滑動變阻器的滑片P移至______（選填“a”或“b”）端。 （3）合上開關S1，S2接圖甲中的1位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應的電流表示數(shù)；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動變阻器阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應的電流表示數(shù)。 在同一坐標系內分別描點作出電壓表示數(shù)U和對應的電流表示數(shù)I的圖象，如圖丙所示，兩直線與縱軸的截距分別為UA、UB，與橫軸的截距分別為IA、IB。 ①S2接1位置時，作出的U－I圖線是圖丙中的________（選填“A”或“B”）線； ②S2接1位置時，測出的電池電動勢E和內阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是________表（選填

13、“電壓”或“電流”）的示數(shù)偏_____（選填“大”或“小”）。 【答案】（1）見解析圖　（2）a?。?）①B?、陔娏鳌∑? 【解析】（1）實物連線圖如圖所示 （2）為保護電流表，實驗開始前，應將滑片P移至電阻最大的a端。 （3）①當S2接1位置時，可把電壓表與電源看做一個等效電源，根據閉合電路歐姆定律E＝U斷可知，電動勢和內阻的測量值均小于真實值，所以作出的U－I圖線應是B線； ②測出的電池電動勢E和內阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表的分流，結果使電流表的示數(shù)偏小。 6．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阻。 （1）圖中電流表的示數(shù)為________A。

14、（2）調節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：請根據表中的數(shù)據，在坐標紙上作出U－I圖線（如圖）。由圖線求得：電動勢E＝____V；內阻r＝_____Ω。 U（V） 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I（A） 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 （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_____。 【答案】（1）0.44（2）U－I圖象見解析圖　1.60（1.58～1.62都算對）　1.22（1.18～1.26都算對） （3）干電池長時間使用后，電

15、動勢和內阻會發(fā)生變化，導致實驗誤差增大。 【解析】 （1）由實驗裝置圖可知，電流表使用0.6 A量程，所以讀數(shù)為0.44 A。 （2）描點作圖，如圖所示。根據U＝－Ir＋E可得電動勢為E＝1.60 V；圖線斜率的絕對值等于內阻r＝1.22 Ω； （3）干電池長時間使用后，電動勢和內阻會發(fā)生變化，導致實驗誤差增大。 7．根據閉合電路歐姆定律，用圖所示電路可以測定電池的電動勢和內電阻。圖中R0是定值電阻，通過改變R的阻值，測出R0兩端的對應電壓U12，對所得的實驗數(shù)據進行處理，就可以實現(xiàn)測量目的，根據實驗數(shù)據在－R坐標系中描出坐標點，如圖所示。已知R0＝150 Ω，請完成以下數(shù)據分析和處理

16、。 （1）圖中電阻為________Ω的數(shù)據點應剔除； （2）在坐標紙上畫出－R的關系圖線； （3）圖線的斜率是________（V－1Ω－1），由此可得電池電動勢Ex＝________V。 【答案】（1）80.0　（2）見解析圖?。?）4.4410－3　1.50 　【解析】（1）由閉合電路歐姆定律可知：Ex＝（R＋r）＋U12即＝R＋（1+） 由此可知－R關系圖線是一條直線。電阻R＝80.0 Ω的點不落在直線上，應剔除。 （2）畫出－R的關系圖線如圖所示。 （3）斜率k＝ V－1Ω－1＝4.4410－3 V－1Ω－1。 8．某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢

17、和內阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100 μA、內阻為2 500 Ω的表頭，一個開關，兩個電阻箱（0～999.9 Ω）和若干導線。 （1）由于表頭量程偏小，該同學首先需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)”），并將該電阻箱阻值調為___Ω。 （2）接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內阻進行測量，實驗電路如圖所示，通過改變電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表。 1 2 3 4 5 6 R/Ω 95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I/mA 15.0 1

18、8.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR/V 1.42 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 ①根據表中數(shù)據，圖中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據也描繪在圖中，并畫出IR－I圖線； ②根據圖線可得電池的電動勢E是______V，內阻r是______Ω。 【答案】（1）并聯(lián)　5.0（2）①見解析圖?、?.53　2.0 【解析】（1）要將電流表量程擴大，需要并聯(lián)電阻，由并聯(lián)電路特點：I＝Ig＋，將I＝50 mA，Ig＝100 μA，Rg＝2 500 Ω代入解得R＝5.0 Ω。 （2）①作IR－I圖線，如圖所示。 ②根據實

19、驗電路知，IR表示電源的路端電壓，I表示電路的電流，故IR－I圖線的縱軸截距即為電池的電動勢，則E＝1.53 V，圖線斜率的絕對值減去改裝后的電流表阻值即為電池的內阻，則r＝2.0 Ω。 9．某同學用如圖所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內阻r，R為電阻箱。干電池的工作電流不宜超過0.5 A。實驗室提供的器材如下：電壓表（量程0～3 V，內阻約3 kΩ）；電阻箱（阻值范圍0～999.9 Ω）；開關、導線若干。 （1）請根據圖的電路圖在圖中畫出連線，將器材連接成實驗電路。 （2）實驗時，改變電阻箱R值，記錄電壓表的示數(shù)U，得到若干組R、U的數(shù)據。 根據實驗數(shù)據繪

20、出如圖所示的－圖線。由圖象得出電池組的電動勢E＝________V，內阻r＝______Ω。 （3）關于這個實驗中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說法正確的是 A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差 B．該同學讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 C．本實驗用圖象法處理數(shù)據可以減小偶然誤差 D．如果將電壓表的內阻計算在內就可以減小系統(tǒng)誤差 【答案】（1）見解析（2）2.86（2.85～2.87均可）　6.07（6.06～6.08均可）?。?）CD 【解析】（1）如圖所示 （2）根據閉合電路歐姆定律得E＝U＋，變換為＝＋，結合圖象可得圖線斜率＝＝2.125，圖線在縱軸

21、上截距＝0.35，解得電動勢E≈2.86 V，內阻r≈6.07 Ω。 （3）電壓表的分流作用引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，選項A錯誤；該同學讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，選項B錯誤。 10．利用如圖所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有： 待測電源，電阻箱R（最大阻值為999.9 Ω），電阻R0（阻值為3.0 Ω），電阻R1（阻值為3.0 Ω），電流表（量程為200 mA，內阻為RA＝6.0 Ω），開關S。 實驗步驟如下： ①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S； ②多次調節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應的阻值R； ③以為縱坐標，R為橫坐標，作－R圖線

22、（用直線擬合）； ④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b。 回答下列問題：（1）分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則與R的關系式為___。 （2）實驗得到的部分數(shù)據如下表所示，其中電阻R＝3.0 Ω時電流表的示數(shù)如圖所示，讀出數(shù)據，完成下表。 答：①__________，②__________。 R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 /A－1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 （3）在圖的坐

23、標紙上將所缺數(shù)據點補充完整并作圖，根據圖線求得斜率k＝______ A－1Ω－1，截距b＝______ A－1。 （4）根據圖線求得電源電動勢E＝_____ V，內阻r＝______ Ω。 【答案】 （1）＝＋R?。?）0.110　9.09（3）圖見解析　1.0（0.96～1.04）　6.0（5.9～6.1）（4）3.0（2.7～3.3）　1.0（0.6～1.4） 【解析】（1）由閉合電路歐姆定律可知E＝3I（r＋R0＋R＋）， 所以＝（r＋R0＋R＋）＝＋R。 （2）根據題圖得，電流表讀數(shù)I＝110 mA＝0.110 A，所以≈9.09 A－1。 （3）描點作圖，直線的斜率為k

24、＝1.0 A－1Ω－1，截距為b＝6.0 A－1。 （4）根據函數(shù)關系＝＋R可得，截距＝6.0 A－1，斜率＝1.0 A－1Ω－1， 由此得E＝3.0 V，r＝1.0 Ω.結合＝R＋（1＋）可知：＝4.4410－3所以Ex＝1.50 V。 11．用如圖所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻。電池的內阻較小，為了防止在調節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有： a、電流表，量程0.6 A、3 A； b、電壓表，量程3 V、15 V； c、定值電阻，阻值1 Ω、額定功率5 W； d、定值電阻，阻值10 Ω、額定

25、功率10 W； e、滑動變阻器，阻值范圍0～10 Ω、額定電流2 A； f、滑動變阻器，阻值范圍0～100 Ω、額定電流1 A。 那么（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇________ V，電流表的量程應選擇________ A；R0應選擇________ Ω的定值電阻，R應選擇阻值范圍是______ Ω的滑動變阻器。 （2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是______________________________。 【答案】（1）3　0.6　1　0～10　（2）電壓表的分流 【解析】（1）由于電源是一節(jié)干電池（約1.5 V），所以選量程為3 V的電壓表；估算電流時，考慮到干

26、電池的內阻一般為幾歐，加上保護電阻，最大電流也在1.0 A以下，小于量程3 A的，所以選量程為0.6 A的電流表；由于電池內阻較小，保護電阻不宜太大，選1 Ω的即可，否則會使電流表、電壓表讀數(shù)范圍較小，造成較大的誤差；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內阻大幾倍就能很好地控制電路中的電流和電壓，因此取0～10 Ω范圍。 （2）由于電壓表的分流作用，使電流表讀數(shù)總是比干路電流小，造成E測

27、數(shù)U，該小組同學發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關系，于是求出了相應的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示。 序號 1 2 3 4 5 6 7 1/R（Ω－1） 0.1 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 5.0 1/U（V－1） 0.36 0.44 0.43 0.60 0.87 1.00 1.58 回答下列問題： （1）根據表中的數(shù)據和實驗原理，你認為第_____（填序號）組數(shù)據是錯誤的，原因是________________。 （2）根據實驗數(shù)據，請在圖所給的坐標系中繪出–－關系圖線。 （3）由圖線可知，該干電池的電動勢E＝________ V，內阻

28、r＝________ Ω。（結果保留兩位有效數(shù)字） 【答案】（1）3　隨著電阻的減小路端電壓應逐漸減?。?）見解析圖?。?）2.9　0.71 【解析】（1）根據E＝U＋r，得＝＋，知變大，就變大，故第3組數(shù)據錯誤。 （2）根據給定的各組、值在坐標系中描出位置，然后依據這些位置作出－圖線，如圖所示。 （3）根據＝＋知，縱軸截距是電動勢的倒數(shù)，斜率是，有＝0.35， ＝，得E≈2.9 V，r≈0.71 Ω。 13．某個實驗小組認為用一只已知內阻的電流表和電阻箱，采用如圖甲所示的電路測電源電動勢與內阻，比常規(guī)的伏安法更準確。若電流表內阻阻值為RA，則測量的方法與步驟是：

29、（1）將電阻箱阻值R調到最大，閉合S后觀察電流表示數(shù)，然后再調節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)指到某兩個恰當?shù)闹?，記下此時電阻箱的阻值R1、R2及對應的電流I1、I2； （2）根據以上的數(shù)據及閉合電路歐姆定律，建立方程組，即可求出電源的電動勢E與內阻r。該方程組的表達式是：_______、________。該實驗小組現(xiàn)在手頭只有一個電流表，只知其內阻很小，卻不知具體阻值。為了測出該電流表的內阻，她們找來了如圖乙所示兩節(jié)干電池等實驗器材。請你用筆畫線將圖中的實物連接成能測出電流表內阻的電路。注意滑動變阻器串聯(lián)接入電路起限流作用，開關閉合前其阻值應______。 【答案】E＝I1（R1＋RA＋r）　E＝

30、I2（R2＋RA＋r）連線如圖　調至最大 【解析】根據題圖示電路，利用閉合電路歐姆定律可得：E＝I1（R1＋RA＋r）、E＝I2（R2＋RA＋r）；兩節(jié)干電池的電動勢大約為3 V，電流表應選0.6 A量程，在連接電路時，本著先串后并的原則進行。 14．某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻的實驗中，串聯(lián)了一只2.5 Ω的保護電阻R0，實驗電路如圖所示。 （1）連好電路后，當該同學閉合電鍵時，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯，接觸良好且未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，

31、示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是________。 （2）在圖中按電路原理圖及用多用電表的電壓擋檢查電路時，把兩表筆分別接c、d時的實物電路圖，以筆畫線代替導線連接起來。 （3）排除故障后，該同學順利完成實驗，測定得到下列數(shù)據，根據表中數(shù)據在圖中的坐標上畫出U–I圖線，由圖線知：電池的電動勢為_______，內阻為________。 【答案】（1）R斷路?。?）如圖甲所示（3）如圖乙所示　1.50 V（1.41～1.51 V均可）0.5 Ω（0.5～0.7 Ω均可） 【解析】（1）用電壓表檢測c、d時，電壓表有示數(shù)，說明有電流通過電壓表，但沒有電流通過多用電表所并聯(lián)的

32、電路，說明多用電表所并聯(lián)的電路發(fā)生斷路故障。由已知條件可知，是滑動變阻器R發(fā)生故障。 （3）電源的伏安特性曲線為直線，使直線通過盡量多的數(shù)據點，其他點均勻分布在線的兩側．由U＝E－I（r＋R0）可知，縱軸截距表示電動勢，則E＝1.50 V，斜率絕對值表示r＋R0，則：r＋R0＝ Ω＝3.0 Ω，則r＝0.5 Ω。 15．利用如圖所示的實驗裝置測量兩節(jié)干電池組成的電源的電動勢和內電阻。 （1）請在圖中用筆畫線代替導線完成電路連接。 （2）在實驗操作正確的情況下測得數(shù)據記錄在下表中，請在圖中作出U－I圖象。 U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2

33、.62 I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.38 （3）根據U－I圖象，可得該電池組的電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω。（結果均保留兩位有效數(shù)字） （4）本實驗存在系統(tǒng)誤差，原因是________（選填“①電壓表分流”或“②電流表分壓”前面的序號），由此造成電源內阻測量值________（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。 【答案】（1）見解析圖　（2）見解析圖?。?）3.0　1.0 （4）①　小于 【解析】（1）測電源的電動勢和內電阻，電流表應相對電源外接，實物連接圖如圖甲所示： （2）在U－I坐標系內

34、，描點連線，如圖乙所示： （3）由U＝E－Ir可知，圖象在縱軸的截距等于電源電動勢，斜率的絕對值等于內阻．故E＝3.0 V，r＝1.0 Ω。 （4）本實驗存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表分流，使得電流表示數(shù)小于干路電流；外電路短路時，電壓表分流為零，實際電流等于電流表電流，電壓越大，電壓表分流越多，實際電流大于電流表電流越多，圖象斜率的絕對值將越大，因此電源內阻測量值小于真實值。 16．在“測電源電動勢和內阻”的實驗中，某實驗小組同學根據圖甲電路進行測量實驗。 （1）根據圖甲電路，在圖乙中用筆畫線代替導線，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)

35、，并在坐標系內作出電壓表示數(shù)U和對應的電流表示數(shù)I的圖象，如圖（a）所示．由圖象可測得E測和r測，則E測____E真，r測______r真（均選填“>”“＝”或“<”）。 （3）為了減小系統(tǒng)誤差，同學們又根據圖（b）電路進行測量。同樣作出U－I圖象，如圖（c）所示。經過討論發(fā)現(xiàn)，利用圖（a）和圖（c）可以消除系統(tǒng)誤差得出電源的電動勢和內阻的真實值，則E真＝________，r真＝________。 【答案】（1）見解析圖?。?）<　

36、差原因為電壓表分流導致電流表測量的總電流偏小，可把電壓表與電源看成一個等效電源，根據閉合電路歐姆定律可知E測＝＜E真，r測＝＜r真，即電動勢和內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成一個等效電源，E測＝E真，r測＝r真＋RA＞r真，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，E真＝UB，而電流表內接法時若電壓表示數(shù)為零，代表外電路短路，由題圖（a）可知真實的短路電流為IA＝，可得r真＝。 17．為了測定電源電動勢E、內電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線，某同學設計了如圖甲所示的電路。閉合開關

37、，調節(jié)電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R，電壓表V1的示數(shù)U1，電壓表V2的示數(shù)U2。根據記錄數(shù)據計算出流過電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條U－I圖線，如圖乙所示。請回答下列問題： （1）寫出流過電阻箱的電流I的表達式：________； （2）小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是________（選填“a”或“b”）； （3）根據圖乙可以求得電源的電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω，該電路中小燈泡消耗的最大功率為________W。 【答案】（1）I＝?。?）b?。?）3.0　2.0　1.0 【解析】（1）首先要明白電路的組成：電源、開關、電阻箱、燈泡

38、串聯(lián)成閉合回路，電壓表V1測燈泡兩端電壓，電壓表V2測路端電壓．電阻箱兩端電壓為U＝U2－U1，電阻箱阻值為R，所以流過電阻箱的電流I＝； （2）小燈泡兩端電壓隨電流的增大而增大，所以選圖線b；圖線a為電源路端電壓隨電路中電流變化的關系圖線； （3）圖線a與縱軸的交點為電源的電動勢3.0 V，圖線a的斜率為電源的內阻r＝2.0 Ω，圖線a、b的交點表示U1＝U2，即電阻箱的阻值為0，此時小燈泡消耗的功率最大，P＝UI＝1.0 W。 18．一同學測量某干電池的電動勢和內阻。 （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

39、________；________。 （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)據見下表： R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 /A－1 6.7 5.9 5.3 4.5 3.8 根據表中數(shù)據，在圖的方格紙上作出R－關系圖象。 由圖象可計算出該干電池的電動勢為________V；內阻為________Ω。 （3）為了得到更準確的測量結果，在測出上述數(shù)據后，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．調節(jié)電阻箱，當電流表的示數(shù)為0.33 A時，電壓表

40、的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應為________V；內阻應為________Ω。 【答案】（1）開關未斷開　電阻箱阻值為零 （2）見解析圖　1.34（1.30～1.44都算對）　1.2（1.0～1.4都算對）?。?）1.34[結果與（2）問第一個空格一致]　1.0[結果比（2）問第二個空格小0.2] 【解析】（1）在電學實驗中，連接電路時應將開關斷開，電阻箱的阻值調為最大，確保實驗儀器、儀表的安全。 （2）根據閉合電路歐姆定律，得E＝I（R＋r） 即R＝－r＝E－r，即R－圖象為直線．。 描點連線后圖象如圖所示。 根據圖象可知r＝1.2 Ω，圖象的斜率為電動勢E

41、， 在R－圖象上取兩點（2，1.59）、（5，5.61）則E＝ V＝1.34 V。 （3）根據歐姆定律，得電流表的內阻rA＝＝Ω＝0.2 Ω， 該干電池的內阻應為r′＝r－rA＝1.0 Ω R－圖象的斜率仍為電動勢E，即E＝1.34 V。 19．現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內阻?？衫玫钠鞑挠校弘娏鞅?，內阻為1.00 Ω；電壓表；阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5；開關S；一端連有鱷魚夾P的導線1，其他導線若干。某同學設計的測量電路如圖所示。 （1）按上圖在下圖中畫出連線，并標出導線1和其P端。 （2）測量時，改變鱷魚夾P所夾的位置，使R1、R2、R3、R4、R

42、5依次串入電路，記錄對應的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I。數(shù)據如下表所示。根據表中數(shù)據，在下圖中的坐標紙上將所缺數(shù)據點補充完整，并畫出U－I圖線。 I（mA） 193 153 111 69 30 U（V） 2.51 2.59 2.68 2.76 2.84 （3）根據U－I圖線求出電源的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。（保留2位小數(shù)） 【答案】（1）見解析?。?）見解析　（3）2.90　1.03 【解析】（1）根據實驗原理圖進行實物圖連線，如圖所示。 （2）根據所給數(shù)據，描點連線，如圖所示。 （3）在U－I圖象中，圖線與

43、縱軸的交點坐標等于電源的電動勢，即E＝2.90 V；圖線的斜率大小等于電源的內阻和電流表內阻之和，則r＝1.03 Ω。 20．某課外小組在參觀工廠時，看到一丟棄不用的電池，同學們想用物理上學到的知識來測定這個電池的電動勢和內阻，已知這個電池的電動勢約為11～13 V，內阻小于3 Ω，由于直流電壓表量程只有3 V，需要將這只電壓表通過連接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為15 V的電壓表，然后再用伏安法測電池的電動勢和內阻，以下是他們的實驗操作過程： （1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，實驗步驟如下，完成填空。 第一步：按電路圖連接實物 第二步：把滑動變阻器滑片移到最右

44、端，把電阻箱阻值調到零 第三步：閉合開關，把滑動變阻器滑片調到適當位置，使電壓表讀數(shù)為3 V 第四步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數(shù)為________V 第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其他線路，即得量程為15 V的電壓表。 （2）實驗可供選擇的器材有： A．電壓表（量程為3 V，內阻約2 kΩ） B．電流表（量程為3 A，內阻約0.1 Ω） C．電阻箱（阻值范圍0～9 999 Ω） D．電阻箱（阻值范圍0～999 Ω） E．滑動變阻器（阻值為0～20 Ω，額定電流2 A） F．滑動變阻器（阻值為0～20 kΩ，額定電流0.2 A） 電阻箱應

45、選________，滑動變阻器應選________。 （3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電池電動勢E和內阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U－I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為________V，內阻為________Ω。 【答案】（1）0.6?。?）C　E　（3）11.5　2.5 【解析】（1）將3 V電壓表改裝成15 V電壓表，串聯(lián)電阻箱后的總內阻為原來電壓表內阻的5倍，由于滑動變阻器位置不變，分壓部分的兩端電壓仍為3 V，此時電壓表兩端的電壓為0.6 V。 （2）改裝電壓表需要串聯(lián)大電阻，電阻箱選C；由于用分壓電路，滑動變阻器選E。

46、 （3）由于電壓表改裝后量程擴大5倍，將圖丙的縱截距擴大5倍，即可根據縱軸截距得電池的電動勢為11.5 V，由圖線斜率的絕對值可求電池的內阻為2.5 Ω。 21．測定一節(jié)電池的電動勢和內阻，電路如圖甲所示，MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲，定值電阻R0＝1.0 Ω.調節(jié)滑片P，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對應的PN長度x，繪制了U－I圖象如圖乙所示。 （1）由圖乙求得電池的電動勢E＝________ V，內阻r＝________ Ω。 （2）實驗中由于電表內阻的影響，電動勢測量值________其真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）。 （3）根據實驗數(shù)據可繪出－x圖象，如

47、圖丙所示。圖象斜率為k，電阻絲橫截面積為S，可求得電阻絲的電阻率ρ＝________，電源內阻對電阻率的測量________（選填“有”或“沒有”）影響。 【答案】（1）1.5　0.5?。?）小于?。?）kS　沒有 【解析】（1）由閉合電路歐姆定律可知：U＝E－I（r＋R0），則可知，題圖乙中的圖象與縱坐標的交點表示電動勢，故E＝1.5 V；圖象的斜率表示等效內電阻，則r＋R0＝ Ω＝1.5 Ω； 解得：r＝1.5 Ω－1.0 Ω＝0.5 Ω； （2）由題圖乙可知，伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測量值偏小，當外電路短路時，電流測量值等于真

48、實值，電源的U－I圖象如圖所示， 由圖象可知，電動勢測量值小于真實值，電源內阻測量值小于真實值， （3）根據歐姆定律可知，電阻R＝＝，則可知k＝，解得：ρ＝kS；若考慮電源內阻，圖象的斜率不變，所以電源內阻對電阻率的測量沒有影響。 22．測量某電源電動勢和內阻，提供如下實驗器材： A．待測電源（電動勢約12 V、內阻約1 Ω、最大允許電流2 A） B．電流表A（量程1 A） C．電流表G（量程1 mA、內阻約50 Ω） D．電阻箱（0～99 999.9 Ω） E．滑動變阻器（0～20 kΩ） F．滑動變阻器（0～1 kΩ） H．滑動變阻器（0～50 Ω） J．定值電阻

49、（阻值5 Ω） K．定值電阻（阻值100 Ω） L．開關、導線若干 （1）將電流表G改裝成電壓表，需要測量電流表內阻Rg，實驗小組采用如圖甲所示的電路，實驗步驟如下： ①連接好電路，閉合開關S1前，滑動變阻器R1的滑片移到________（選填“最左端”或“最右端”）。 ②閉合S1，斷開S2，調節(jié)R1使電流表G滿偏。 ③閉合S2，保持R1阻值不變，調節(jié)電阻箱R2的阻值，使得電流表G半偏，讀出電阻箱示數(shù)R，則電流表G的內阻Rg＝________。 （2）將電流表G改裝成量程為15 V的電壓表，已測得Rg＝52.0 Ω，則與電流表G串聯(lián)的電阻箱R2的取值應為________ Ω.

50、 （3）用圖乙電路測電源電動勢和內阻，滑動變阻器R3選用________，定值電阻R0選用________。（選填器材序號） （4）根據實驗測得數(shù)據作出電壓表讀數(shù)U與電流表A讀數(shù)I間的關系圖象（圖象未畫出），由圖象讀出I＝0時U＝12.1 V，圖線斜率絕對值為5.9 V/A，則電源電動勢E＝________ V，電源內阻r＝________ Ω。 【答案】（1）①最左端?、跼?。?）14 948.0?。?）H　J　（4）12.1　0.9 【解析】（1）滑動變阻器R1的滑片移到最左端時接入電路的電阻最大，故閉合開關S1前，滑動變阻器R1的滑片移到最左端，閉合S2，電阻箱R2與電流表G并聯(lián)

51、，當電流表G半偏時，即電流表中電流為原來的一半，則另一半電流流過電阻箱R2，電阻箱R2與電流表G中電流相同，故電阻值也相等。 （2）將電流表G改裝成量程為15 V的電壓表后，表的總電阻為＝ Ω＝1.5104 Ω，與電流表G串聯(lián)的電阻箱R2＝R－Rg＝14 948.0 Ω； （3）滑動變阻器的總阻值小，便于精細調節(jié)，故選H，因電流表量程為1 A，定值電阻若選100 Ω，則測量電流的大小及大小變化范圍就非常小，故定值電阻應選J。 （4）由題圖乙，將定值電阻等效為電源內阻，I＝0時，路端電壓即為電動勢E＝U＝12.1 V，圖線斜率絕對值為等效內阻的大小，則電源實際內阻為r＝5.9 Ω－5 Ω＝

52、0.9 Ω。 23．利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻．要求盡量減小實驗誤差。 （1）應該選擇的實驗電路是圖中的________（選填“甲”或“乙”）。 （2）現(xiàn)有電流表（0～0.6 A）、開關和導線若干，以及以下器材： A．電壓表（0～15 V）B．電壓表（0～3 V）C．滑動變阻器（0～50 Ω）D．滑動變阻器（0～500 Ω） 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） （3）某位同學記錄的6組數(shù)據如下表所示，其中5組數(shù)據的對應點已經標在圖的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據的對應點，并畫出U－I圖線。 序號

53、 1 2 3 4 5 6 電壓U（V） 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 電流I（A） 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 （4）根據（3）中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω。 （5）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．下圖的各示意圖中正確反映P－U關系的是________。 【答案】1）甲（2）B　C（3）如圖所示（4）1.50（1.49～1.51）　0.83（0.81～0.85）　

54、（5）C 【解析】（1）干電池的內阻很小，電流表應該內接； （2）實驗儀器的選擇：干電池的電動勢大約為1.5 V，電壓表應選擇量程為3 V的?；瑒幼冏杵鞯倪x擇要注意保證實驗的安全性及方便調節(jié)的問題。 （3）根據實驗數(shù)據作圖如圖； （4）在電源的U－I圖像中，若兩坐標軸均從零開始的，則圖線與U軸的截距為電源電動勢，圖線與I軸的截距為電源的短路電流；若U軸不以零開始，則U軸截距仍為電動勢，I軸不再是短路電流，則r=。因此，根據圖線算出的電源電動勢個內阻分別為1.50V和0.83Ω。 （5）根據電源最大輸出功率的條件，當外電阻等于電源內阻時，電源輸出功率最大.此時電壓表示數(shù)等于電源電動

55、勢的一半，選項C正確。 24．在“測定某電源的電動勢和內阻”實驗中，實驗電路如圖甲所示，R為電阻箱，阻值范圍0～9 999 Ω，R0是保護電阻，V為理想電壓表。該同學連接好電路后，閉合電鍵S，改變電阻箱的電阻值，讀取電壓表的示數(shù)。根據讀取的多組數(shù)據，他畫出了圖丙所示的圖象。 （1）請在圖乙中選擇合適的器材根據電路圖甲畫線連接實物圖。 （2）在圖丙所示圖象中，當＝0.10 V－1，外電路處于________狀態(tài)（選填“通路”“斷路”或“短路”）。 （3）根據該圖象可求得該電池的電動勢E＝________ V，內阻r＝________ Ω。 【答案】（1）見解析（2）斷路（3）1

56、0 V 0.5Ω 【解析】（1）根據電路圖連接實物圖，如圖所示（注意電壓表量程的選取）。 （2）在題圖丙所示圖象中，當＝0.10 V－1時，外電阻的倒數(shù)為零，則外電阻趨向于無窮大，外電路處于斷路狀態(tài)。 （3）因為E＝U＋r，解得＝＋，可知圖線的縱軸截距等于＝0.1 V－1，則E＝10 V，圖線的斜率k＝＝＝0.5，r＝5 Ω。 25．小華在測量干電池的電動勢和內阻實驗中，利用了如下實驗器材：一只滿偏電流為100 μA的表頭，一只開關，兩只電阻箱（0～999.9 Ω）和導線若干。 （1）小華先將表頭與圖中電阻箱1進行連接，將電阻箱調節(jié)至圖所示阻值時，就可把表頭改裝成量程為50

57、mA的電流表，電阻箱接入電路的阻值為________Ω； （2）用筆畫線代替導線，請將圖所示實驗電路連接圖補充完整； 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 R（Ω） 95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I（mA） 15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR（V） 1.43 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 （3）通過改變電阻箱2接入電路的阻值R，測得相應的電流I，并且作相關計算后一并記錄在下表中。 ①請在圖中描繪出（IR）－I圖線； ②根據圖線可求得電池的電動勢E＝

58、______V，內阻是______Ω。（計算結果均保留三位有效數(shù)字） 【答案】（1）5 Ω（2）見解析（3）①見解析②1.54 V（1.53～1.56均可），2.10 Ω（1.80～2.30均可） 【解析】（1）根據電阻箱的讀數(shù)方法可知，電阻箱示數(shù)R1＝51 Ω＝5 Ω； （2）由題意可知，本實驗應采用改裝后的電流表與電阻箱2串聯(lián)的方式進行，要擴大電流表量程應將電阻箱1與表頭并聯(lián)，再與電阻箱2串聯(lián)，實物圖如圖所示。 （3）①根據描點法可得出對應的圖象如圖所示； ②根據閉合電路歐姆定律可知，IR＝E－I（r＋），Ig＝100 μA＝0.1 mA，IgRg＝（50 mA－Ig）R1則Rg?R1，≈R1＝5 Ω則可知，圖象與縱軸的交點表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值為r＋R1，故E＝1.54 V（1.53～1.56均可），r＝2.10 Ω（1.80～2.30均可）。