高考物理一轮复习 实验九 测定电源的电动势和内阻知能演练提升

【创新教程】2014届高考物理一轮复习知能演练提升：实验九测定
电源的电动势和内阻
1．下面给出了多种用伏安法测电源电动势和内阻的数据处理方法．其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是( )
A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E、r
B．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值
C．测出多组I、U的数据，画出U­I图象，再根据图象求E、r
D．多测出几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势，再用闭合电路欧姆定律求出内阻r
解析：A项中只取了两组数据，实验误差大；若有的数据误差很大，用B项的方法无法排除；D项中取I、U的平均值毫无意义；故选C项．
答案：C
2．如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U­I图线，关于此图线，下列的说法中正确的是( )
A．纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝3.0 V
B．横轴的截距表示电源的短路电流，即I短＝0.6 A
C．电源的内阻r＝5 Ω
D．电源的内阻r＝1.0 Ω
答案：A、D
3．某同学采用如图(甲)所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势为1.5 V左右，内阻为1 Ω左右，电压表(0～3 V,3 kΩ)，电流表(0～0.6 A,1.0 Ω)，滑动变阻器有R1(0～10 Ω，2 A)和R2(0～100 Ω，0.1 A)各一只．
(1)在实验中滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)
(2)在图(乙)中用笔画线代替导线连接实物图．
解析：(1)R2允许通过的最大电流为0.1 A，不能满足实验的要求，再者为了实验中便于调节，滑动变阻器应选R1；
(2)实物连接图如图所示：
答案：(1)R1(2)见解析
4．(2013年宜春模拟)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路如图所示．
(1)连好电路后，当该同学闭合电键时，发现电流表示数为0，电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是________________________________________________
________________________________________________.
(2)按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路且把两表笔分别接c、d时的实物电路图以画线代替导线连接起来．
解析：(1)根据电流表示数为零，可以确定是断路故障，根据电压检测情况，可以确定故障是滑动变阻器R断路．
(2)
答案：见解析
5．(2012年德州模拟)某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：
A．电流表A1(满偏电流10 mA，内阻10 Ω)；B.电流表A2(0～0.6 A，内阻未知)；C.滑动变阻器R0(0～100 Ω，1 A)；D.定值电阻R(阻值990 Ω)；E.开关与导线若干．该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1­I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)
解析：由实验电路，R和A1串联相当于电压表，根据闭合电路欧姆定律E＝I1(R＋R A1)＋I2r
解得：I1＝
1 R＋
R A1
E－
r
R＋R A1
I2
延长I1­I2图线，当I2＝0时，读出I1＝9.0 mA，解得E＝9.0 V．图线斜率的绝对值
r
R＋R A1＝|
ΔI1
ΔI2
|，解得r＝10 Ω.
答案：9.0 10
6．在如图所示的电路中，A、B、C为三节干电池，实验中理想电压表和理想电流表的示数如表所示.
开关位
置
电压U/V
电流
I/A
灯泡
L的
电阻
R/Ω
灯泡
L的
功率
P/W
S→1 1.400.207.000.28
S→2 2.700.300.81
S→3 2.550.298.79
(1)
(2)如果干电池A和B具有相同的电动势和内阻，则根据表中实验数据，可计算出干电池A的电动势为______V，内阻为________Ω.
(3)当开关S与接线柱3连接时，串联电池组的总电动势增大，但电流表的示数反而减小，其原因可能是______．
解析：(1)S接2，此时电压为2.7 V，电流为0.3 A，故电阻为9.00 Ω.S接3，此时电压为2.55 V，电流为0.29 A，故功率为0.74 W.
(2)将数据代入E ＝I (R ＋r )组成方程组，
⎩⎪⎨⎪⎧
E ＝0.20×7.00＋r 2E ＝0.30×9.00＋2r
，解得电动势为1.50 V ，内阻为0.50 Ω.
(3)电流表示数减小的原因可能是干电池C 的电动势较小，内阻较大． 答案：(1)9.00 0.74 (2)1.50 0.50 (3)见解析。