北京专用2019版高考物理一轮复习第十章恒定电流第5讲实验测定电源的电动势和内阻检测

第 5 讲实验：测定电源的电动势和内阻
基础稳固
1.(2016 北京理综,19,6 分 ) 某兴趣小组研究用不一样方法测定干电池的电动势和内阻, 他们提出的实验方
案中有以下四种器械组合。

为使实验结果尽可能正确, 最不行取的一组器械是
．．．．
( )
A. 一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器
B. 一个伏特表和多个定值电阻
C. 一个安培表和一个电阻箱
D. 两个安培表和一个滑动变阻器
2.(2016 北京旭日二模,19) 小芳同学利用手边的实验器械设计了以下图的电路, 电阻R的阻值以及电源的电动势和内阻均未知, 电压表另一端的接线地点待定。

经过改变滑动变阻器接入电路的阻值获取多组
数据 , 并描述出U-I 关系图像 (U、I 分别为电压表和电流表的示数) 。

不计电表对电路的影响。

以下说法
正确的选项是 ()
A. 若接
B. 若接a, 利用该图像可获取电阻R 的阻值b, 利用该图像可获取电阻R 的阻值
C. 若接 a, 利用该图像可获取电源的电动势和内阻
D. 若接 b, 利用该图像可获取电源的电动势和内阻
3. 用图甲所示的电路, 测定一节旧干电池的电动势和内阻。

除电池、开关和导线外, 可供使用的实验器械还有 :
甲
双量程电流表:( 量程 0~0.6 A,0~3 A);
双量程电压表:( 量程 0~3 V,0~15 V);
滑动变阻器 :R 1( 阻值范围0~10 Ω , 额定电流 2 A)
R2( 阻值范围0~100 Ω , 额定电流 1 A)
①为了调理方便, 丈量精度更高 , 实验中应采纳电流表的量程为A, 电压表的量程为V, 应采纳滑动变阻器 ( 填写滑动变阻器符号) 。

②依据图甲将图乙中的实物正确连结, 注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P 应处于正确的地点并选择正确的电表量程进行连线。

③经过多次丈量并记录对应的电流表示数I 和电压表示数U, 利用这些数据在图丙中画出了线。

由图线能够得出此干电池的电动势E=V(保存 3 位有效数字 ), 内电阻 r= Ω ( 保存 2 位有效数字
④惹起该实验的系统偏差的主要原由是。

U-I 图) 。

A.因为电压表的分流作用造成电流表读数老是比电源实质输出的电流小
B.因为电压表的分流作用造成电流表读数老是比电源实质输出的电流大
C.因为电流表的分压作用造成电压表读数老是比路端电压小
D.因为电流表的分压作用造成电压表读数老是比路端电压大
综合提能
1.(2016北京海淀期末,12) 某科技小组的同学经过查找资料着手制作了一个电池。

(1) 甲同学采纳图 1 所示的电路图丈量该电池的电动势和内阻。

在他丈量与计算无误的状况下, 他所获取的电源电动势E的丈量值比真切值偏小。

造成的。

A. 电压表的分流
B. 电流表的分压
E 的丈量值比真切值偏小的原由可能是( 选填选项前的字母)
(2) 乙同学采纳图 2 所示的电路图丈量该电池的电动势和内阻, 此中定值电阻的阻值为R0, 依据实验
电路图连结好电路闭合开关, 逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R,读出与R 对应的电压表的示数U,
并作记录。

依据多组实验数据绘出如图 3 所示的实验中所测电池电动势的丈量值E=,内阻的丈量值- 图像 , 若已知图线的斜率
为 r= 。

k, 纵轴截距为b, 则这个
2. 某研究性学习小组利用以下图的电路丈量电池的电动势和内阻。

此中电流表A1的内阻r 1=1.0 k Ω , 电阻R1=9.0 k Ω, 为了方便读数和作图, 给电池串连一个R0Ω 的电阻。

①按图示电路进行连结后, 发现 aa' 、bb' 和 cc' 三条导线中 , 混进了一条内部断开的导线。

为了确立
哪一条导线内部是断开的, 将开关 S 闭合 , 用多用电表的电压挡先丈量a、 b' 间电压 , 读数不为零 , 再丈量a、 a' 间电压 , 若读数不为零 , 则必定是导线断开; 若读数为零 , 则必定是导线断开。

②清除故障后, 该小组顺利达成实验。

经过多次改变滑动变阻器触头地点
I 1、 I 2数据 , 作出图像如图。

由I 1-I 2图像获取电池的电动势E=V,内阻 r= Ω 。

, 获取电流表A1和A2的多组
3. 某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻 , 实验原理如图甲所示 , 此中 , 虚线框内为用敏捷电流计改装的电流表 , 为标准电压表 ,E 为待测电池组 ,S 为开关 ,R 为滑动变阻器 ,R 0是标
称值为Ω 的定值电阻。

①已知敏捷电流计的满偏电流I g=100 μ A、内阻 r g=2.0 k Ω , 若要使改装后的电流表满偏电流为200 mA, 应并联一只Ω (保存一位小数) 的定值电阻R1;
②依据图甲 , 用笔划线取代导线将图乙连结成完好电路;
③某次实验的数据以下表所示:
丈量次数 1 2 3 4 5 6 7 8
电压表读数
U/V 6 6 4 4 3 1 9 6
改装表读数
20 40 60 80 100 120 140 160
I/mA
该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验上当算加快度的方法( 逐差法 ), 计算出电池组的内阻r= Ω ( 保存两位小数); 为减小有时偏差, 逐差法在数据办理方面表现出的主要长处是。

④该小组在前方实验的基础上, 为研究图甲电路中各元器件的实质阻值对丈量结果的影响
知电动势和内阻的标准电池组, 经过上述方法多次丈量后发现: 电动势的丈量值与已知值几乎同样阻的丈量值老是偏大。

若丈量过程无误, 则内阻丈量值老是偏大的原由是。

( 填选项前的字母) , 用一已
, 但内
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
1的实质阻值比计算值偏小
0的实质阻值比标称值偏大
答案精解精析
基础稳固
电流依据 U=E-Ir, 要测出 E 和
I, 不可以测出电压 U,因此选
r, 就要同时测出
D。

U
和
I,A 、 B、 C 三个选项都能知足要求;D 选项只好测出
当接b时,U-I图线与U轴交点的纵坐标为电源电动势, 图线斜率的绝对值为电源内阻。

当接a时,U-I 图线斜率的绝对值为电源内阻与电阻R 之和 , 与 U 轴交点的纵坐标为电源电动势。

D 项正确 ,A 、 B、 C错误。

3. 答案①0~3 R1②以下图③④A
分析①从丈量精准的角度考虑, 电流表量程应采纳0~0.6 A;一节旧干电池电动势约为 1.5 V, 因此电
压表的量程应选0~3 V; 旧干电池的内阻较小, 因此滑动变阻器应选R1。

③由 U-I 图像知纵轴截距表示干电池的电动势,E=1.45 V,斜率的绝对值表示内电阻Ω。

④惹起该实验的系统偏差的主要原由是: 因为电压表的分流作用, 致使电流表读数老是比电源实质
输出的电流小。

综合提能
1. 答案(1)A (2)-R0
分析(1) 由题图 1 可知 , 相关于电源来说, 实验采纳了电流表外接法, 以下图 , 由图可知 , 电动势的丈量
值小于真切值, 其原由可能是A。

(2) 由题图 2 可知 ,E=U+I(R 0+r)=U+ (r+R 0), 因此
=· +
因此 b= ,E=
k=,r= -R0。

2. 答案① aa'bb'②均可)均可)
分析
①用多用电表的电压挡测
U ab' ≠0, 说明两表笔与电源两极间为通路
, 问题出在
a 、b'
之间的含有开
关的电路部分
; 若
U aa' ≠0, 说明
aa'
导线断路
, 若
U aa' =0, 说明导线
bb'
断开。

②因为 I 2? I 1, 故可将 I 2 视为干路电流 , 则有
I 1(R 1+r 1)=E-I 2(r+R 0)
则
I 1=
-
·I 2,
故从图线的截距和斜率可求得
Ω 。

3. 答案
①
②以下图
③
充足利用已测得的数据
④CD
分析
①I g r g =(I-I
g
)R 1, 解得
R 1
Ω。

②拜见答案。

③r'= ,r 1'=
,r 2'=
,r 3'=
r '=
,I 5
-I
1
=I -I 2
=I -I =I -I =80 mA
4
6
7
3 8 4
= '-R
0=
-R 0=
-4
Ω =
Ω
④电压表内阻的影响会造成
E 和
r
的丈量值均偏小 , 滑动变阻器对丈量没有影响 ,R 1 的值偏小
,
表
丈量值偏小 , ' 丈量值偏大
,r=r'-R
,R 0 偏小 ,r
偏大。