2011高考物理一轮复习 第七章实验十《测定电源的电动势和内阻》试题
高考物理一轮复习 测定电源的电动势和内阻教学实验(含解析)
实验10：测定电源的电动势和内阻一、实验目的1．用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻。
2．进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解。
3．进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法。
二、实验原理1．实验依据：闭合电路的欧姆定律2．实验电路：如图所示3．E 和r 的求解：由U ＝E －I r得⎩⎪⎨⎪⎧ U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r ，解得⎩⎪⎨⎪⎧E ＝I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2r ＝U 2－U 1I 1－I 24．作图法数据处理，如图所示。
(1)图线与纵轴交点为E 。
(2)图线与横轴交点为I 短＝E r。
(3)图线的斜率表示r ＝ΔU ΔI。
三、实验器材电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、坐标纸。
四、实验步骤1．按如图所示电路图连接成电路，电流表取0～0.6 A 量程，电压表取0～3 V 量程，将滑动变阻器阻值调到有效电阻最大(图中左端)。
2．检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器触头的位置，使电流表有明显示数，记下一组(I ，U)值。
3．改变滑动变阻器滑片的位置5次，用同样的方法，再测出五组(I ，U)数值。
然后断开开关，整理好仪器。
4．建立坐标系、描点。
纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上，必要时纵坐标可以不从零开始取值。
5．根据描出的坐标点作出U-I 图象，并延长与两坐标轴相交。
6．测算电动势和内电阻，准确读出U-I 图线与纵轴和横轴的交点坐标，即读出E 和I短，进一步算出内阻r ＝E I 短＝ΔU ΔI，如图所示。
五、数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法。
方法一 取六组对应的U 、I 数据，数据满足的关系式U 1＝E －I 1r 、U 2＝E －I 2r 、U 3＝E －I 3r ……让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E 、r ，取其平均值作为电池的电动势E 和内阻r 的大小。
实验十 测定电源的电动势和内阻
实验十测定电源的电动势和内阻一、基本原理与操作原理电路图操作要领原理：闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir(1)电路：滑动变阻器采用限流接法(2)连接电路：按实验电路图连接好电路(3)测量与记录：闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，测量出多组I、U值，填入对应的表格中(4)画图象：画U－I图象二、数据处理1.计算方法解方程组⎩⎨⎧E＝U1＋I1rE＝U2＋I2r⇒⎩⎪⎨⎪⎧E＝I1U2－I2U1I1－I2r＝U2－U1I1－I2⇒求平均值2.图象法：画出电源的U－I图象，如图所示，由U＝－rI＋E⇒⎩⎨⎧k＝－rb＝E(1)图线与纵轴交点为E(2)图线斜率的绝对值表示r＝|ΔUΔI|注意事项(1)可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显。
(2)电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E 会明显下降，内阻r 会明显增大。
(3)合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源电阻应根据r ＝|ΔUΔI |确定。
误差分析(1)用图象法求E 和r 时作图不准确。
(2)由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。
(3)本实验中测量结果是：E 测<E 真，r 测<r 真。
教材原型实验命题角度 实验电路与器材的选择【例1】 (2020·太原一模)为测定一节新干电池的电动势和内电阻(已知该干电池的内电阻相当小，额定电流为0.7 A)，可供选择的器材有： 电压表：A.量程3 V ，内阻为10 k Ω B.量程15 V ，内阻为20 kΩ电流表：C.量程0.8 A ，内阻约为0.5 Ω D.量程3 A ，内阻约为0.2 Ω滑动变阻器：E.最大电阻10 Ω，额定电流0.7 A F.最大电阻2 kΩ，额定电流2 A G .定值电阻R 0＝1 Ω H.开关、导线若干(1)要使实验误差较小且操作方便，可选择的器材是________(填字母代号) (2)图中的电路图应选择________。
高考物理一轮复习专项训练—实验11：测量电源的电动势和内阻(含解析)
高考物理一轮复习专项训练—实验11：测量电源的电动势和内阻（含解析）1．(2023·山东济南市模拟)某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验器材如下：干电池一节(电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω)；电压表V(量程为0～3V，内阻约为3kΩ)；电流表A(量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω)；滑动变阻器(最大阻值为20Ω)；开关、导线若干．(1)实验电路图选择______(选填“甲”或“乙”)．(2)用笔画线代替导线，将图中的器材连成实验电路．(3)完成实验后，某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差．在下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的U－I图像；虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U－I图像．本次实验分析误差的U－I图像是________．(4)为减小电表内阻引起的实验误差，在电表量程不变的情况下，可以采取的措施是________．A．换用内阻更小的电流表B．换用内阻更大的电流表C．换用内阻更小的电压表D．换用内阻更大的电压表2．(2021·天津卷·10)随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择．充电宝可以视为与电池一样的直流电源．一充电宝的电动势约为5V，内阻很小，最大放电电流为2A，某实验小组测定它的电动势和内阻．他们剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为充电宝的负极，其余两根导线空置不用，另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流，定值电阻R0＝3Ω，两只数字多用电表M、N，两表均为理想电表，并与开关S连成如图所示电路．(1)图中测量电流的电表是________，测量电压的电表是________．(均填写字母“M”或“N”)(2)调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，记录如下表，其中只有一个数据记录有误，审视记录的数据，可以发现表中第________次的记录数据有误．(填测量次数的序号)次数1234567电流I/A0.2990.4770.6840.877 1.065 1.281 1.516电压U/V 4.970 4.952 4.932 4.942 4.894 4.872 4.848 (3)电路中接入R0可以达到下列哪个效果______．(填选项前的字母)A ．使测电流的电表读数变化明显B ．为了更准确地测量充电宝内阻C ．避免使充电宝的放电电流过大D ．减小测量电压的电表分流作用3．为了同时测量一电源的电动势E 和内阻r ，以及未知阻值的电阻R x ，某同学设计了一电路．实验室提供的器材如下：待测电源、待测电阻、电阻箱一个、内阻很大的电压表一只、开关两个、导线若干．(1)为实现上述目的，请完善图甲实物图连接；(2)该同学实验的主要步骤有：①闭合S 1、S 2，多次调节电阻箱阻值，并记录其阻值及对应的电压表的示数；②保持S 1闭合，断开S 2，多次调节电阻箱阻值，并记录其阻值及对应的电压表的示数；③根据记录的数据，作出两条1U －1R图线如图乙所示．由图线可得电动势E ＝__________，内阻r ＝________，R x ＝________.(均用图中的字母a 、b 、c 表示)4．利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R (最大阻值999.9Ω)，电阻R 0(阻值为3.0Ω)，电阻R 1(阻值为3.0Ω)，电流表(量程为200mA ，内阻为R A ＝6.0Ω)，开关S.实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S ；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I 和电阻箱相应的阻值R ；③以1I 为纵坐标，R 为横坐标，作1I －R 图线(用直线拟合)；④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b .回答下列问题：(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻，则1I 与R 的关系式为__________________．(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R ＝3.0Ω时，电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表．答：①________，②________.R /Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0I /A 0.1430.125①0.1000.0910.0841I/A －1 6.998.00②10.011.011.9(3)在图(c)的坐标纸上描点并作图，根据图线求得斜率k ＝____________A －1·Ω－1，截距b ＝__________A －1.(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.1．(1)甲(2)见解析图(3)A (4)D解析(1)因为电源内阻较小，接近电流表内阻，为了减小误差，所以电流表采用相对电源外接，选择甲图；(2)根据电路图得实物连接图如图所示；(3)由于电压表的分流作用，相同的路端电压下，电流表测量的电流值小于流过电源的电流，内阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻，比实际电源的内阻小，对应实线斜率的绝对值比虚线的小，但当电压为零时，电压表的内阻对测量没有影响，实线和虚线重合，故A 正确，B 、C 、D 错误；(4)因为电压表的分流作用产生的误差，为减小电表内阻引起的实验误差，在电表量程不变的情况下，可以采取的措施是增大电压表的内阻，故D 正确，A 、B 、C 错误．2．(1)N M(2)4(3)C解析(1)电表N 串联在电路中，测量干路电流，所以N 为电流表；电表M 一端接在开关上，另一端接在充电宝的负极，闭合开关后相当于并联在电源两端，所以M 为电压表，测量路端电压；(2)题中表格中的电流I 不断增大，根据闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir 可知路端电压U 不断减小，电压表的示数不断减小，所以第4次的记录数据有误；(3)因为充电宝的内阻很小，所以电阻R 0串联在电路中，起保护电路的作用，避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件．故选C.3．(1)见解析图(b)(2)1c1a1b －1a解析(1)通过开关S 2控制电路中的电阻R x 是否接入电路，电路原理图如图(a)所示：故实物连线图如图(b)所示：(2)闭合S 1、S 2，有E ＝U ＋U R r ，故有1U ＝1E ＋r E ·1R ；保持S 1闭合，断开S 2，有E ＝U ＋UR (r ＋R x )，故有1U ＝1E ＋r ＋R x E ·1R ；结合1U －1R 图像可知，1E ＝c ，r ＋R x E＝c b ，r E ＝c a ，解得：E ＝1c ，r ＝1a ，R x ＝1b －1a .4．(1)1I ＝3E R ＋15＋3r E(2)0.1109.09(3)见解析图1.0(0.96～1.04均可)6.0(5.9～6.1均可)(4)3.0(2.9～3.1均可) 1.0(0.7～1.3均可)解析(1)根据闭合电路欧姆定律有E ＝(IR AR 1＋I )(R ＋R 0＋r )＋IR A ，代入数据，化简得1I ＝3E R ＋15＋3r E.(2)电流表每小格表示4mA ，因此电流表读数I ＝0.110A ，1I ≈9.09A －1.(3)在坐标纸上描点，画出一条直线，得出斜率k ＝1.0A －1·Ω－1，截距b ＝6.0A －1.(4)斜率k ＝3E ，因此E ＝3.0V ，纵轴截距b ＝15＋3r E，因此r ＝1.0Ω.。
高考物理一轮复习 测电源的电动势和内阻(练)
取夺市安慰阳光实验学校专题38 测定电源的电动势和内阻1．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．干电池E(电动势约为1.5 V、内电阻大约为1.0 Ω)B．电压表V(015 V)C．电流表A(00.6 A、内阻0.1 Ω)D．电流表G(满偏电流3 mA、内阻R g＝10 Ω)E．滑动变阻器R1(010 Ω、10 A)F．滑动变阻器R2(0100 Ω、1 A)G．定值电阻R3＝990 ΩH．开关、导线若干(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是________(填写“R1”或“R2”)；(2)请画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；(3)如图所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，由图线可求得被测电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.【答案】（1) R1 (2)电路如图；（3）1.47(1.461.48均对) 0.83(0.810.85均对)【名师点睛】测电动势和内电阻的实验高考可较多出现，但考查内容相对集中，主要是考查误差分析、电路的选择及数据的处理，应注意掌握基础知识。
2．在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中：（1）实验开始之前滑动变阻器的滑动头应滑到______（“a”或“b”）端（2）现备有以下器材：A．干电池1个 B．滑动变阻器（050Ω） C．滑动变阻器（01750Ω） D．电压表（03V） E．电压表（015V） F．电流表（00.6A）G．电流表（03A）其中滑动变阻器应选 ____，电流表应选 ___，电压表应选 ___。
（填写字母序号即可）（3）上图是根据实验数据画出的U-I图像。
由此可知这个干电池的电动势E=________V，内电阻r=______Ω。
【答案】（1）a端；（2）B；F；D；（3）1.5；1【解析】（1）实验开始之前滑动变阻器的滑动头应滑到a端]；（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选B，电路最大电流约为零点几安培，电流表应选F，一节干电池电动势约为1.5V，电压表应选D；（3）由图可知，电源的电动势为1.5V；电源内阻 1.5 1.110.4U r I -==Ω=Ω； 【名师点睛】本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、求电源电动势与内阻，电源U-I 图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻。
高考物理总复习实验题型训练 《测定电源的电动势和内阻》
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！《实验：测定电源的电动势和内阻》针对训练1．某实验小组利用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 （1）请在虚线框中画出实验的电路图。
（2）实验的主要步骤如下：①检查并调节电压表指针指零，将开关S 断开，按照电路图连线。
②调节电阻箱R 的阻值至________。
③将开关S 闭合，逐渐调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转，记下此时电阻箱的阻值R 和电压表的示数U 。
④改变电阻箱的阻值，测出几组U 及R 的数据，作出1R －1U的图线如图所示（单位为国际单位制单位）。
（3）由作出的1R －1U 图线可求得电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω。
（结果保留两位有效数字）【答案】（1）见解析（2）最大值（3）3.3 V 【解析】（1）（2）为了保护电路，电阻箱的阻值应调为最大值。
（3）由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋U R r ，得到1R ＝E r ·1U －1r ，由图象在纵轴上截距的绝对值得内阻r ＝1.0 Ω，由图象斜率可得电动势E ＝3.3 V 。
2．用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E 约为8 V ，内阻r 约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA 。
为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：A．电流表A 0 Ω、额定电流为1 A）；G．导线和单刀单掷开关若干。
（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。
（填写器材名称）（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。
取得多组数据，作出了如图所示的图线。
根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。
（结果保留两位有效数字）（3）若所给电压表已被损坏，其他器材均可使用。
实验十 测定电源的电动势和内阻
图1
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
(1)利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r,所测量的实际是图2 中虚线框所示“等效电源”的电动势E'和内电阻r'。若电流表内电阻用RA表 示,请你用E、r和RA表示出E'、r',并简要说明理由。
图2
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
(2)某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。
0.52~0.54 Ω(保留两位有效数字)。
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
图2
图3
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
解析 (1)见答案图。 (2)电流表的量程为0~0.6 A,读数为0.40 A;电压表量程为0~3 V,读数应为1.30 V。 (3)根据题目已知条件,题图1甲的电路图如图所示,U-I图线斜率的绝对值应该 代表电池内阻和电流表内阻之和。而题图1乙所表示的U-I图线斜率的绝对 值代表电池内阻,因此斜率绝对值较大的图线对应的电路应该是题图1甲,即 直线Ⅰ对应电路是题图1乙。
四、实验步骤
1.电流表用0~0.6 A量程,电压表用0~3 V量程, 按实验原理图连接好电路。
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
2.把滑动变阻器的滑片移动到使其接入电路的阻值最大的一端。 3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。 用同样的方法测量出几组I、U的值,填入表格中。
关键能力 · 突破
解析 (1)①根据原理图可得出对应的实物图,如图所示;
②根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,则由题图c可知电源的电动势E=2.8 V, 内阻r= U = 2.8 1.6 Ω=0.60 Ω;
高考物理《实验：测量电池的电动势和内阻》真题练习含答案
高考物理《实验：测量电池的电动势和内阻》真题练习含答案1．[2024·贵州省黔东南期中检测]某同学用伏安法测量标称值为1.5 V的干电池的电动势和内电阻，所用电压表量程为3 V、内阻约为3 kΩ，电流表量程为0.6 A、内阻约为0.5 Ω.实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择，该同学选用合适的电路图得到的电压U和电流I的关系图线如图(c)所示．(1)该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”)；(2)由图(c)可知，干电池的电动势E为________V，内电阻r为________Ω(结果保留到小数点后两位)；(3)若选择另一个电路图进行实验，在图(c)上用实线画出实验中应得到的图线的示意图．答案：(1)a(2)1.48(1.47或1.49也可)0．96(0.94～0.98均可)(3)图见解析解析：(1)因电源内阻与电流表内阻很接近，故应采用相对电源来说的电流表外接法，应选图(a)所示电路图．(2)由E＝U＋Ir，可知U＝E－Ir.则UI图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻，即E＝1.48 V，r＝1.48－1.000.50Ω＝0.96 Ω(3)若选择b电路图进行实验，则E＝U＋I(R A＋r)，可得I＝E－UR A＋r＝1.48－1.000.50＋0.96A≈0.33A，在图(c)上用实线画出实验中应得到的图线的示意图，如图2．如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5 V ～0.6 V 之间，内阻几千欧左右，某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻．(1)如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5 V ”量程测量出可乐电池的电动势大小为________ V (保留两位有效数字)；(2)现有实验器材：A ．电压表(0～3 V ，R V 约为3 000 Ω)B ．电流表(0～300 μA ，R A 为300 Ω)C ．电阻箱(0～9 999 Ω)D ．滑动变阻器(0～20 Ω)E ．开关，导线若干①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图__________完成电路连接；②通过数据处理画出相应的可乐电池R1I 图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为____________ Ω；③将该可乐电池静置5 h 后再次测量获得的R1I 图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势____________．(选填“增大”“减小”或“不变”)答案：(1)0.42(0.43也可) (2)①A ②1 900 (1 800也可) ③不变解析：(1)用中间一圈的刻线读数，其中250即是2.50 V ，50即是0.50 V ，则电池的电动势大小为0.42 V ．(2)提供的电压表量程太大，可用安阻法测量，即用电路A .由闭合电路欧姆定律得E ＝I(R ＋r A ＋r)，整理得R ＝EI －(r A ＋r)，结合图像可知r A ＋r ＝2 200 Ω，解得电池的内阻r ＝2 200 Ω－300 Ω＝1 900 Ω，图线的斜率表示电动势，静置5 h 后的图线与原图线平行，斜率不变，则电动势不变．3．某实验小组的同学为测量由两节干电池组成的电池组的电动势E 和内电阻r ，设计了如图甲所示的实验电路，其中R 为电阻箱，定值电阻R 0＝3 Ω.实验过程中获得了多组电压表示数U 和相应的电阻箱阻值R ，并绘制出了1R 1U与图像如图乙所示，则：(1)根据图像求得电池组的电动势测量值E ＝________ V ，内电阻测量值r ＝________ Ω；(结果均保留两位有效数字).(2)由实验原理可知，该实验得到的电动势的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，内电阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．答案：(1)3.0 2.0 (2)小于 小于解析：(1)根据闭合电路欧姆定律E ＝U ＋U R (R 0＋r)可得1R ＝E R 0＋r ·1U －1R 0＋r ，由1R1U 关系图线知纵截距绝对值1R 0＋r＝0.2 Ω，又R 0＝3.0 Ω，得r ＝2.0 Ω；由图线的斜率k ＝E R0＋r ＝0.1＋0.20.50，解得E＝3.0 V；(2)根据实验原理可知，电动势的测量值E测＝E真r真＋R0＋R V·R V＜E真，故测量值应小于电源电动势真实值，内电阻的测量值r测＝（r真＋R0）R Vr真＋R0＋R V－R0＝（R V－R0）r真－R20R0＋R V＋r真＜（R V－R0）r真R0＋R V＋r真＜r真，故内电阻的测量值小于真实值．。
高考物理一轮复习 第七章实验十《测定电源的电动势和内阻》试题
高考物理一轮复习第七章实验十《测定电源的电动势和内阻》试题1. 用如图实－10－10所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1>R A2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表可以是() 图实－10－10A.V1与A1B.V1与A2C.V2与A1D.V2与A2解析：本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响，电压表内阻越大，电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对本实验无影响，因为电流表内阻与R是串联，不需知道R与R A的值，故电流表选用哪一个都可以.故选A、B.答案：AB2. 某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20 Ω，连接电路的实物图如图实－10－11所示.该学生接线中错误的和不规范的做法是()图实－10－11A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有错C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥解析：由图中接线可知，滑动变阻器连成定值电阻起不到变阻作用，电流表正、负极连错，电压表始终有读数，电压表量程为3 V符合实验要求，电压表接线应接到开关外侧，故A、B、D三项中不规范.答案：ABD3. 在测一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中，变阻器和[来电压表各有两个供选用：A电压表量程为15 V，B电压表量程为3 V，A变阻器为(0～20Ω，3 A)，B变阻器为(0～500 Ω，0.2 A).电压表应该选(选填“A”或“B”)，这是因为；变阻器应该选(选填“A”或“B”)，这是因为.解析：干电池的电动势1.5 V，而A电压表量程是电动势(1.5V)的10倍，读数误差较大，故应选B电压表；B变阻器的电阻值太大，额定电流又过小，故应选A变阻器.答案：B A电压表量程过大，读数误差较大A B变阻器额定电流过小，阻值太大4. 某研究性学习小组利用图实－10－12甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图实－10－12乙所示的R－1I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：E＝V，r＝Ω.图实－10－12解析：由E＝I(R＋r)得，R＝EI－r，则R－1I图象的斜率即为电池组电动势的大小，即E＝2.4(或2.5) V，图象纵轴截距的绝对值为电池组的内阻r＝1 Ω答案：2.4(或2.5) 15. 现有一个阻值为10.0 Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表盘面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案.(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧姆)要求：(1)在下面的方框中画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后的实验步骤.(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r ＝ 解析：电压表指针偏转角度与通过电压表的电流，或者与加在电压表两端的电压成正比，因此表盘面无刻度值也可以用格数的多少表示电压的大小，当断开电键时，电压表偏转格数N 1表示电源电动势的大小.电键闭合时，N 2表示R 两端电压，根据闭合电路欧姆定律，N 1－N 2r ＝N 2R ，得r ＝N 1－N 2N 2R . 答案：(1)如图所示(2)①断开电键，记下电压表偏转格数N 1；②合上电键，记下电压表偏转格数N 2③N 1－N 2N 2R 6. (2010·南通调研)某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材 仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图实－10－13所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.实验次数 1 2 34[ [om]5R (Ω) 4.0 10.0[16.0 22.0 28.0来源:Zx xk.Co m]I(A) 1.00 0.50 0.34 0.25 0.20[来源:学科网ZXX K]1/I(A－1)[来源:学科网ZXXK] 1.0 2.03.0[来源:学,科,网Z,X,X,K]4.05.0[来源:学科网](1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作(选填“R－I”或“R－1I”)图象；(2)利用测得的数据在图实－10－14所示的坐标纸上画出适当的图象；图实－10－14(3)由图象可知，该电池的电动势E＝V，内阻r＝Ω；(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测E 真，r 测 r 真(选填“>”、“<”或“＝”).解析：(1)由I ＝E R ＋r得，R ＝E ·1I －r ，R －I 图象是曲线，不便于进行数据分析，R －1I 图 象是直线，便于进行数据分析，误差较小，故应作R －1I 图象．(2)图象如图所示.(3)由图象可知图象的斜率等于电动势E ＝6.0 V ，R 轴上截距的绝对值＝电池内阻r ＝2.0Ω.(4)从理论上分析，由于考虑电流表的内阻，E 测＝E 真，r 测>r 真.[来源:Z §xx §]答案：(1) R －1I(2)图象见解析图 (3)6.0 2.0 (4)＝ >7. 为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：[来源:学科网ZXXK]①待测干电池E (电动势约1.5 V ，内阻约1.0 Ω)②电流表G(满偏电流3.0 mA ，内阻10 Ω)③安培表A(量程0～0.60 A ，内阻0.10 Ω)[来源:学科网]④滑动变阻器R 1(0～20 Ω，2 A)⑤滑动变阻器R 2(0～1000 Ω，1 A)⑥定值电阻R 3＝990 Ω⑦开关和导线若干(1)为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 (填仪器代号)；(2)请在图实－10－15甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；图实－10－15(3)图实－10－15乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为安培表A的示数)，由该图线可求出被测干电池的电动势E＝V，[来源:]内电阻r＝Ω.解析：(1)为减小本实验的误差，提高实验精度，实验电流应适当增大，所选用的滑动变阻器的电阻要适当小，故滑动变阻器应选④(或R1).(2)测量干路电流用的电流表应选③安培表A；而将②电流表[来源:学科网ZXXK]G(满偏电流3.0 mA，内阻10 Ω)与⑥定值电阻R3＝990 Ω串联组合起来使用代替电压表来测量路端电压.实验电路如图所示.(3)根据I1－I2图线可求出被测干电池的电动势：E＝1.45 mA×(990＋10) Ω＝1.45 V，内电阻：r＝0.45 V/0.5 A＝0.90 Ω.答案：(1)④或R1(2)见解析图(3)1.45±0.010.90±0.018. (2010·东莞联考)两位同学在实验室中利用如图实－10－16(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图实－10－16(b)所示的两条U－I图线.回答下列问题：图实－10－16(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知()A.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B.甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据[来源:学*科*网](2)图象中两直线的交点表示的物理意义是()A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 WD.电源的效率达到最大值(3)根据图(b)，可以求出定值电阻R0＝Ω，电源电动势E＝V，内电阻r＝Ω.(4)该电路中电流表的读数能否达到0.6 A，试说明理由.解析：(1)从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的，B错误，A[来源:学+科+网Z+X+X+K]正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，C错误，D正确.(2)图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，A错误；从图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，B正确；定值电阻R0消耗[来源:学科网]的功率为：P＝U2I＝1.0×0.5 W＝0.5 W，C正确；电源的效率为：η＝UI/(EI)＝U/E，U 越大，效率越大，D错误.(3)从图象可以得出定值电阻R0的阻值为：R0＝U2/I＝1.0/0.5 Ω＝2.0 Ω；从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为1.50 V，图象斜率的绝对值为：k＝ΔU1/ΔI＝0.5/0.5＝1.0，即电源的内阻为r＝1.0 Ω.(4)该电路中电流表的读数为：I＝E/(R＋R0＋r)，当R最小时，电流最大，最大值为：I m＝E/(R0＋r)＝1.5/(2.0＋1.0) A＝0.5 A，该电路中电流表的读数不能达到0.6 A.答案：(1)AD(2)BC(3)2.0 1.50 1.0(4)见解析。
高考物理 实验专题：测定电源的电动势和内阻(含答案)
2020高考物理实验专题：测定电源的电动势和内阻（含答案）1.(多选)用如图所示的电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1＞R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1＞R A2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表应该是()A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A2答案AB2.用电流表和电压表测电池的电动势和内阻，提供的器材如图甲所示。
(1)用实线代表导线把图甲中的实物连接成测量电路。
(两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好)(2)图乙中的6个点表示实验测得的6组电流I 、电压U 的值，按照这些实验值作出U －I 图线，由此图线求得的每节电池电动势E ＝________V ，每节电池的内阻r ＝________Ω。
(结果保留三位有效数字)答案 (1)B E (2)见答下列问题：(1)电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。
(2)由图乙的图线，得电源内阻r ＝________ Ω。
(3)用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x ＝________，代入数值可得R x 。
(4)若电表为理想电表，R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________。
(均填“相同”或“不同”)答案 (1)A 2 R 2 (2)25(3)U 0I 0－r (4)相同 不同 3. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。
要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图中的________(填“甲”或“乙”)。
(2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表(0～15 V)B．电压表(0～3 V)C．滑动变阻器(0～50 Ω)D．滑动变阻器(0～500 Ω)实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________。
高考物理一轮复习——实验：测定电源电动势和内阻 (有答案)
电学实验（恒定电流部分）实验：测定电源电动势和内阻等班级＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿＿＿＿＿一、选择题1、如图所示，a、b、c、d是滑动变阻器的4个接线柱。
现把此变阻器串联接人电路中，并要求沿片P向接线柱C移动时，电路中的电流减小，则接入电路中的接线柱可能是（）．A．a和b B．a和c C．b和c D．b和d2、要测定金属丝的电阻率，必须直接测出的物理量是（）．①金属丝的电阻②金属丝的长度③金属丝的直径④流过金属丝的电流强度⑤金属丝两端的电压A、①②③④B、②③④⑤C、①③④⑤D、①②③⑤3、为了提高电阻率的测量精度，下列措施那些是必须的（）．①导线长度L用米尺测三次求平均值②测量电阻时，采用电流表内接法③实验时，电路中的电流要足够大④用千分尺测直径时，应在三个不同位置测量，再求平均值A、①②B、②③C、①④D、②④4、用伏安法测一只阻值约10Ω的电阻，采用图所示的电路，所用电源电动势为6V，内阻为0．1Ω，可变电阻的最大值为10Ω，选用下列哪一组电流表、电压表最合适（）．A．0-0.6A、0-3V B．0-0.6A、0-15VC．0-3A、0-3V D．0-3A、0-15V5、用伏安法测电阻时，为了较正确地测定一个标志为R=100＋10%Ω的电阻，应选用下列器材中哪一些来测量？（）．A．毫安表，内阻100Ω，量程30mAB．电流表，内阻0．2Ω，量程1AC．电压表，内阻104Ω，量程15VD．电压表，内阻4×103Ω，量程3VE．变阻器，规格为200Ω，1AF．电源，直流3V。
选择题：6、为了测定一段金属丝的电阻（阻值大约为10Ω），主要备选仪器如下： （A ）电动势是6V 的直流电源（B ）量程是0～600mA 、内阻为2Ω的电流表 （C ）量程是0～100mA 、内阻为15Ω的电流表 （D ）量程是0～3V 、内阻为3k Ω的电压表 （E ）量程是0～15V 、内阻为15k Ω的电压表 （F ）阻值为0～10Ω、额定电流为1.0A 的滑动变阻器①电流表应选用②电压表应选用 （用代号表示）。
测定电源的电动势和内阻练习及答案
实验（9） 测定电源的电动势和内阻知识梳理一、实验目的掌握用伏特表和安培表测量电池电动势和内电阻的方法，学会利用图象法处理数据的方法二、实验原理在闭合电路中，由闭合电路的欧姆定律可得电源的电动势E 、内阻r 、路端电压U 、电流I 存在关系为U =E -Ir ， E 、r 在电路中不随外电阻R 的变化而改变.测定电源的电动势和内阻可用三种方法:方法一:测量原理图如图7-3-37所示，图7-3-37采用改变外电阻，可测得一系列I 和U 的值（至少6组），然后再在U-I 图象中描点作图，所得直线与纵轴的交点即为电动势E ，图线斜率的绝对值为内阻R ，这种方法叫伏安法，用电流表和电压表.方法二:由r R E I +=变形r IER -=，改变电路的电阻R ，测出一系列的I 和R 值，作出IR 1-图象.图象在R 轴上的截距即为电源的内阻的负值，直线的斜率即电源的电动势E .此方法叫安阻法，用电流表和电阻箱.方法三:由E =U +IR 及rU I =可得r R U U E +=，或R E r E U 111⋅+=，改变电路的外电阻R ，测出一系列的U 值，作出R U 11-图象.图象在U1轴上的截距的倒数即为电源电动势，直线的斜率与在U1轴上的截距的倒数的乘积即为电源的内阻.此方法叫伏阻法，用电压表和电阻箱.特别提示基础实验是伏安法.安阻法和伏阻法是在伏安法实验的基础上的提高.实验数据也可以用图象法处理.由E =U +Ir ，有U =E -Ir ,故根据伏安法数据作出U-I 图象（图7-3-38所示）.图7-3-38图线斜率的绝对值为电源内阻R 的大小;当I ＝0时，U ＝E ，即图线与纵轴的交点坐标值;当U ＝0时，IEr =，其中I 为短路时的电流，即图线与横轴的交点坐标值.但要注意，有时纵轴起点不是零，这时图线与横轴的交点不是短路电流，图线斜率的绝对值仍是内阻值，与纵轴交点坐标值仍为电源电动势值.三、实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线若干、坐标纸.四、实验步骤1.按图7-3-37所示电路图连接成电路，电流表取0.6 A 量程，电压表取3 V 量程，将滑动变阻器阻值调到有效电阻最大（图中左端）.2.检查电路无误后，闭合电键，移动滑动变阻器触头的位置，使电流表有明显示数，记下一组（I ，U ）值.3.改变滑动变阻器滑片的位置5次，用同样的方法，再测出5组（I ，U ）数值.然后断开电键，整理好仪器.4.建立坐标系、描点.纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上，必要时纵坐标可以不从零开始取值.5.根据描出的坐标点作出U-I 图象，并延长与两坐标轴相交.6.测算电动势和内电阻，准确读出U-I 图线与纵轴和横轴的交点坐标，即读出E 和I 短，进一步算出内阻IU I E r ∆∆==短，如图7-3-38所示五、注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选得大些（选用已使用过一段时间的干电池）.2.在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E 和R 明显变化.3.在画U-I 图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上.不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差.4.干电池内阻较小时， U 的变化较小.此时，坐标图中数据点将呈现如图7-3-39甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用.为此，可使纵坐标不从零开始，如图7-3-39乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小.此时图线与横轴交点不表示短路电流.另外,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用IUr ∆∆=计算出电池的内阻r.图7-3-39六、误差分析用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大，这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的.用这种方法测电动势可供选择的电路有两种，如图中7-3-40甲、乙所示.图7-3-40当用甲图时，考虑电表内阻，从电路上分析，由于实验把变阻器的阻值R 看成是外电路的电阻，因此伏特表应看成内电路的一部分，故实际测量出的是电池和伏特表这一整体的电动势和等效内阻（如甲图中虚线所示），因为伏特表和电池并联，所以等效内阻R 测应等于电池真实内阻值R 和伏特表电阻R V 的并联值，即真真真测＜r r R r R r +⋅=V V .此时如果断开外电路，则电压表两端电压U 等于电动势测量值,即U =E 测，而此时伏特表构成回路，所以有U <E 真，即E 测<E 真.同样的分析方法，可分析出当选用乙图进行测量时，仍把滑动变阻器作为外电路，因此安培表应看做内电路的一部分（如图乙中虚线框内所示），因为安培表和电池串联，所以等效内阻r 测应等于电池真实阻值r 真和安培表电阻R A 之和,即r 测＝r 真+R A >r 真，此时如果断开外电路,则电流为零，安培表两端电势相等，等效电源的电动势E 测就是电源电动势的真实值E 真，即E测＝E 真.典例精析1.实验原理和数据处理【例1】（2009北京崇文期末，12）某同学用伏安法测一节干电池的电动势E 和内电阻R ，所给的其他器材有： A.电压表（0～3～15 V ）B.电流表（0～0.6～3 A ）C.变阻器R 1（20 Ω，1 A ）D.变阻器R 2（1 000 Ω，0.1 A ）E.电键S 和导线若干（1）实验中电流表应选用的量程为________；电压表应选用的量程为________；变阻器应选用________（标明变阻器代号）；（2）根据实验要求连接实物电路图7-3-41；（3）实验测得的6组数据已在U-I 图中标出，如图7-3-42所示.请你根据数据点位置完成U-I图线，并由图线求出该电池的电动势E =________V ，电阻r =___________Ω.图7-3-41图7-3-42思路点拨：（1）测定电源的电动势和内电阻的实验原理是什么？ （2）通过电路分析选择实验所需的器材.（3）请回答在U-I 图象中，图象的斜率的绝对值及图象与电压轴的交点所表示的物理量. 解析：由欧姆定律可知，电流表应选用0～0.6 A 的量程，电压表应选用0～3 V 的量程，滑动变阻器选择R 1，连接实物电路如图.在U-I 图中作出U-I 图如图所示，由图可知电池的电动势E =1.50 V ，电阻R =0.50 Ω.答案：（1）0～0.6 A 0～3 V R 1 （2）如解析图所示 （3）1.50 0.50 巩固与拓展1某研究性小组利用如图7-3-43所示电路测量电池组的电动势E 和内阻R .根据实验数据绘出如图7-3-44所示的IR 1-图线，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到E ＝________V ，R ＝_________Ω.图7-3-43图7-3-44解析:由r R E I +=变形得r I E R -=，在IR 1-图象上，在R 轴上的截距即为电源的内阻的负值，直线的斜率即电源的电动势E .所以电源内阻为R =0.9 Ω，当R =0时，V 2.9V 31.09.0==E . 答案:2.9 0.92.误差分析【例2】 用如图7-3-45甲所示电路测电池的电动势和内阻时，由于电压表的分流作用造成系统误差，图乙所示的U-I 图象中有两条直线AB 和A′B ，其中一条是根据实测数据画出的图线，另一条是修正电压表分流所引起的误差后得到的图线，由图可知()图7-3-45A.AB 是根据实测数据画出的图线B.A′B 是根据实测数据画出的图线C.路端电压U 越大，通过电压表的电流越大D.由于电压表的分流作用，使电池电动势和内阻的测量值小于真实值 思路点拨:注意图甲电路测定电动势和内阻时的误差分析.解析:由图示电路可知，测量电压是真实的，测量电流比真实电流小，故在同一U-I 图线中，对应于同一U 值，测量电流值比真实电流小，故图中AB 是根据实测数据画出的图线，所以选项A 、D 正确，B 错误.由图可看出U 越大，AB 、A′B 对应的电流偏差越大，选项C 正确答案:ACD点评:熟练掌握实验的原理是正确分析误差来源的基础.3.设计实验【例3】 某同学设计了一个如图7-3-46所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为:待测干电池组（电动势约3 V ），电流表（量程0.6 A ，内阻小于1 Ω），电阻箱（0～99.99 Ω），滑动变阻器（0～10 Ω），单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略.图7-3-46（1）该同学按图连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20 Ω.试分析该测量产生误差的原因是____________________.（2）简要写出利用图7-3-46中所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤: ①_______________________________________________; ②_______________________________________________. （3）图7-3-47是由实验数据绘出的R I-1图象，由此求出待测干电池组的电动势E ＝______V 、内阻r ＝_________Ω.（计算结果保留三位有效数字）图7-3-47解析:（1）将开关S 断开或接C ，利用半偏法测量电流表的内阻，此原理的前提是电路中电流不变，但并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大.（2）①调节电阻箱R ，断开开关K ，将开关S 接D ，记录电阻箱的阻值和电流表示数; ②断开开关D ，再次调节电阻箱R ，将开关S 接D ，记录电阻箱的阻值和电流表示数. （3）由E =I （R +r ）得E rE R I +=1，图线的斜率的倒数等于电源电动势，在I1轴上的截距等于r /E ，利用图象解得E ＝2.81 V ，r ＝2.33 Ω.答案:（1）并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大 （2）见解析 （3）2.81 2.33点评:测定电源电动势和内阻常见的图象是电源的路端电压和电流的U-I 图象.可近年反复考查了一些从陌生图象分析电动势和电阻的图象问题.遇到这种情况，要从给定的电路图和闭合电路欧姆定律写出具体的方程.推导出陌生图象两个坐标对应物理量的数学表达式，从数学角度分析陌生图象斜率和截距的物理意义，进而解决问题. 巩固与拓展2某研究性学习小组采用如图7-3-48所示的电路测量某干电池的电动势E 和内电阻r ，R 为电阻箱，V 为理想电压表，其量程略大于电源电动势.实验中通过多次改变电阻箱的阻值R ，从电压表上读出相应的示数U ，该小组同学发现U 与R 不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.回答下列问题:图7-3-48（1）根据表中的数据和实验原理，你认为第_______组数据是错误的，原因是______________. （2）根据实验数据，请在所给的坐标系(图7-3-49)中绘出RU 11-关系图线. （3）由图象可知，该电源的电动势E ＝____________V ，r ＝________Ω.（保留两位有效数字）图7-3-49解析:（1）根据r R U U E +=得E R E r U 111+⋅=，知R1变大，U 1 就变大，故第3组数据错误.（2）根据给定的各组R 、U 值在坐标系中描出位置，然后依据这些位置作出RU 11-图线如图所示.（3）根据E R E r U 111+⋅=知，纵轴截距是电动势的倒数，斜率是Er ，有35.01=E ，040.535.070.1--=E r ，得E ＝2.9 V ，r ＝0.71 Ω. 答案:（1）3 随电阻的减小路端电压逐渐减小 （2）见解析 （3）2.9 0.71 巩固与拓展3为了测定一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材:①待测干电池（电动势约1.5 V ，内阻约1.0 Ω） ②电流表G （满偏电流3.0 mA ，内阻150 Ω） ③电流表A （量程0～0.6 A ，内阻未知）④滑动变阻器R 1 （阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A ） ⑤ 滑动变阻器R 2 （阻值范围0～1 000 Ω，额定电流1 A ） ⑥ 定值电阻R 3（阻值900 Ω） ⑦ 开关一个、导线若干A.为了能尽量准确地进行测量，同时考虑操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____.（填仪器代号即可）B.在下面方框中画出实验电路原理图.C.如图7-3-50所示为某同学根据正确电路图作出的图线（I 1为电流表G 的示数，I 2为电流表A 的示数）.由该图可求出被测干电池的电动势E ＝______V,内电阻r ＝_______Ω.图7-3-50解析:为了能尽量准确地进行测量，同时考虑操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是R 1，实验电路如图当电流表G 的示数为1.4 mA 时， E =I 1（R g +R 3+r ）=1.4×10-3×（150+900+r）当电流表G的示数为1.0 mA时，E=I1′（R g+R3）+（I1′+I2′）r=1.0×10-3×（150 + 900）+（1.0×10-3 + 0.6）×r，由以上两式解得E=1.47 V，r=0.7 Ω.答案:A.④（或R1） B.见解析C.1.47（1.45～1.49均对），0.70（0.68～0.72均对）。
实验十 测定电源的电动势和内阻
(1)根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完 成实物电路的连接。
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(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片 P 移至______(选填 “a”或“b”)端。 (3)合上开关 S1，S2 接图甲中的 1 位置，改变滑动变阻器的阻 值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2 改接图甲 中的 2 位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示 数和对应的电流表示数。
实物图连接成完整电路。
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[审题指导] 1．分析实验目的：用伏安法测干电池的电动势和内阻。
2．确定实验原理：由闭合电路的关系 E＝U＋Ir，得 U ＝E－Ir，UI 图象的纵截距表示电动势 E，图线斜率绝对值为 电源内阻 r，但是图乙中电压表示数变化过小，则原因是电源 内阻偏小造成的。
滑动变阻器 R(最大阻值为 20 Ω)；
定值电阻 R1(阻值 2 Ω)； 定值电阻 R2(阻值 5 Ω)； 开关一个，导线若干。
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(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变 阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和 电流表的示数，利用实验数据在 U-I 坐标纸上描点，如图乙所 示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主 要原因是________。(单选，填正确答案标号)
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[解析] ①应用伏安法测电源电动势和内阻，电压表应 测量电源两端的电压，故导线 5 接滑动变阻器的一端应改接 到电源的正极。②滑动变阻器起保护电路的作用，因此闭合 开关前，应将其接入电路的电阻调为最大值，故滑片 P 应置 于 a 端。③在电池组负极和开关间串联一个阻值为 5 Ω的电 阻，由闭合电路欧姆定律有 U＝E－I(r＋R)，所以 U-I 图象 的纵截距表示电源电动势，则 E＝2.9 V，图象斜率的绝对值 表示电源内阻与定值电阻串联的总电阻，所以电源内阻 r＝ 20..9500－5 Ω＝0.80 Ω。 答案：①5 ②a ③2.9 0.80
【走向高考】2011高考物理一轮复习 测电源的电动势和内阻配套练习
2011走向高考系列物理一轮复习配套练习--测电源的电动势和内阻练习使用多用电表（带详答）一、选择题1．为测定某一电池的电动势和内电阻，下面几组器材中，能完成实验的是( ) A．一只电流表、一只电压表、一只变阻器、开关和导线B．一只电流表、两只变阻器、开关和导线C．一只电流表、一只电阻箱、开关和导线D．一只电压表、一只电阻箱、开关和导线[答案] ACD[解析] 只有电流表和滑动变阻器是不能求出E、r.2．实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似．现将多用电表转换开关拨到R×100Ω挡，分别测它们的正、反向电阻加以鉴别：测甲元件时，R正＝R反＝0.5Ω；测乙元件时，R正＝0.5kΩ，R反＝100kΩ；测丙元件时，开始指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增大，最后停在100kΩ上．则甲、乙、丙三个元件分别是( )A．电容、电阻、二极管 B．电阻、电容、二极管C．电阻、二极管、电容D．二极管、电阻、电容[答案] C[解析] 测电阻时，正反接均相同，故甲为电阻；测二极管时，正接电阻小，反接电阻大；故乙为二极管．多用电表与电容器刚接触时，多用电表(内有电源)给电容器充电，电阻较小，当充电完毕，可看成断路，故电阻很大，所以丙为电容．3．在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的．为了查出断导线，某同学想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数，在下列选项中，符合操作规程的是( )A．直流10V挡B．直流0.5A挡C．直流2.5V挡D．欧姆挡[答案] A[解析] 本题旨在考查对多用电表结构、性能、规格及使用规程的掌握和创造性解决实际问题的能力，关键是明确多用电表的使用方法和规程．错误原因是在用直流电流挡时没有估算电路中的最大电流．根据题中所给条件，首先判断不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开．先考虑电压挡，将黑表笔接在b端，如果指针偏转，说明R1与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势6V，基于这一点，C不能选，否则会烧毁多用电表；如果指针不偏转，说明R1与电源的导线是好的，而R1与R2之间的导线和R2与电源之间的导线其中之一是坏的，再把黑表笔接在c点，如果表头指针偏转，说明R1和R2之间的导线是断的，否则说明R2与电源之间的导线是断的，A项正确．再考虑电流挡，如果黑表笔接在b 端，表针有示数则说明R 1与电源间的导线是断的，此时表头指示数：I ＝E R 1＋R 2＝0.4A ，没有超过量程；如果指针不偏转，证明R 1与电源之间的导线是连通的，而R 1与R 2、R 2与电源之间的导线其中之一是断的；黑表笔接在c 点时，如果表头指针有示数，证明R 1与R 2间的导线是断的，此时表头指针示数：I ＝E R 2＝1.2A ，超过表的量程，故B 错误．二、非选择题4．若某欧姆表表头的满偏电流为5mA ，内装一节干电池电动势为1.5V ，那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________．[答案] 300 100 300[解析] 将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时I g ＝E R g ＋r ＋R 0，欧姆表的内阻即 R 内＝R g ＋r ＋R 0＝E I g ＝ 1.55×10－3Ω＝300Ω 当电流为34I g 时，有34I g ＝E R 内＋R x， 即：R 内＋R x ＝4E 3I g＝400Ω.故R x ＝100Ω R 内＝R 中＝300Ω.5．在测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如图所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错误和不规范的做法．(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________；(4)________________________________________________________________________；[答案] (1)滑动变阻器不起变阻作用 (2)电流表正负接线柱错误 (3)电压表量程选用不当 (4)电压表没有并接在开关和电源串联后的两端6．(2009·苏北四市调研)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．(1)备有如下器材：A ．干电池1节；B ．滑动变阻器(0～20Ω)；C．滑动变阻器(0～1kΩ)；D．电压表(0～3V)；E．电流表(0～0.6A)；F．电流表(0～3A)；G．开关、导线若干．其中滑动变阻器应选______，电流表应选________．(只填器材前的序号)(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U－I图线，根据图1.32 1.26 1.18[答案] (1)B E (2)见解析图(3)1.45 1.3[解析] (1)由于干电池的电动势只有1.5V，滑动变阻器应选B，从测量的数据可以看出电流最大只有0.4A，电流表应选E.(2)电路图如图所示．(3)作出的U－I图象如图所示，从图象可以看出在U轴上的截距为1.45V，即电源的电动势为1.45V.图象斜率的绝对值为：K＝ΔU/ΔI＝0.65/0.5Ω＝1.3Ω.7．现有一阻值为10.0Ω的定值定阻、一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧)．要求：(1)画出实验电路图．(2)简要写出完成接线后的实验步骤．(3)写出用测得的量，计算电源内阻的表达式r＝______.[答案] (1)图见解析(2)①断开开关，记下电压表偏转格数N 1②合上开关，记下电压表偏转格数N 2(3)r ＝N 1－N 2N 2R (R ＝10Ω) [解析] (1)电路图如图所示．(2)①断开开关，记下电压表偏转格数N 1；②合上开关，记下电压表偏转格数N 2；(3)由于电压表内阻很大，因此在断开开关S 时测得的路端电压U 1等于电源电动势，设电压表每格的电压值为U 0，则有E ＝U 1＝U 0N 1①同样是因为电压表内阻很大，在合上开关S 后，外电路总电阻可认为R ＝10Ω，因此有E ＝U 2＋U 2R r ＝(N 2＋N 2Rr )U 0②由①②两式消去E 、U 0并导出r 则有：r ＝N 1－N 2N 2R (R ＝10Ω) 8．(2009·江苏模拟)某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值．A ．电流计，满偏电流为1mA ，内阻为20ΩB ．电流计，满偏电流为0.6A ，内阻为5ΩC ．电动势15V ，内阻5Ω的直流电源D ．电动势3V ，内阻3Ω的直流电源E ．最大阻值为5000Ω的滑动变阻器F ．最大阻值为100Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用________(填字母)，并画出所组装的欧姆表的内部电路结构图．(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω.(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________．(填“偏大”、“偏小”或“准确”)．[答案] (1)ADE (2)2977 (3)6000 (4)准确[解析] (1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即：I ＝E R ＋R g ＋r，调节滑动变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流I g ，综合考虑应选ADE.欧姆表的内部电路结构图如图所示．(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I g (R ＋R g ＋r )，代入数据解得：R ＝2977Ω.(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I (R ＋R g ＋r ＋R x )，由题意得，I ＝I g /3，代入数据解得：R x ＝6000Ω.(4)由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确．9．(2010·安徽芜湖测试)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A．电压表：0～3～15V；B.电流表：0～0.6～3A；C.滑动变阻器R1(总电阻20Ω)；D.滑动变阻器R2(总电阻100Ω)；以及电键S和导线若干．(1)电压表量程选用________，电流表量程选用________，滑动变阻器选用________．(2)在方框中画出实验电路图．(3)如图所示的U－I图象是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E＝________V，r＝________Ω.(4)若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大；若选用第________组和第________组数据误差最大．[答案] (1)0～3V 0～0.6A(2)电路如图甲所示(3)如图乙所示 1.5 0.5 (4)5 6[解析] 因为待测电源为一节干电池，故电压表量程选用0～3V，电流表量程选用0～0.6A；待测干电池一般内阻较小，故滑动变阻器选择总电阻为20Ω的R1可满足要求，伏安法测电源电动势和内电阻，电流表内接，电路如图所示．根据数据完成图线时，要注意尽量使数据点均匀分布在线的两侧，同时注意大胆舍弃误差较大的数据．图线与纵轴交点即为电动势值即E＝1.5V，图线斜率的绝对值即为电源内电阻r＝0.5Ω.过第5组、第6组数据对应点的直线与原直线截距、斜率相差最大．10．(2009·上海闸北区期末)用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U－I图线，由图线得出电动势和内电阻．(1)记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击直接拟合，就可以画出U－I图象，得实验结果如图甲所示．根据图线显示，拟合直线方程为：________，测得干电池的电动势为________V，干电池的内电阻为________Ω.(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图乙所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中)．[答案] (1)y＝－2x＋1.5 1.5 2 (2)0.27W[解析] (1)设直线方程为y＝ax＋b，把坐标(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a＝－2，b＝1.5，得出直线方程为：y＝－2x＋1.5；由闭合电路的欧姆定律得：E＝IR＋Ir＝U＋Ir，对比图象可得：E＝1.5V，r＝2Ω.(2)作出U＝E－Ir图线，可得小灯泡工作电流为0.30A，工作电压为0.90V，因此小灯泡的实际功率为：P＝UI＝0.30×0.90W＝0.27W.11．测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：B．电流表(量程3A，内阻0.01Ω)一块C．定值电阻(阻值5kΩ，额定电流0.5A)一个D．电池组(电动势小于3V，内阻可忽略)一个E．多用电表一块F．开关两只G．导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小．为了较准确地进行测量，应选择________倍率．换挡后，应注意________．若重新测量的结果如图所示，那么测量结果大约是________．(2)为了更准确地测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图(甲)、(乙)两实验电路．你认为其中较合理的是________(填“甲”或“乙”)电路．其理由是________．(3)用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是________．用上述所测各量表示电压表内阻，其表达式应为R V＝________.[答案] (1)×100Ω欧姆调零3kΩ(2)(乙) 因为(甲)图中流过电流表的电流太小，读数误差较大(3)S2闭合前后电压表的读数U1、U2U1R/(U2－U1)[解析] (1)指针偏角较小，说明所选量程较小，应选用较大的挡位，即选×100挡，测量结果为3kΩ.(2)电压表内阻太大，(甲)图中流过电流表的电流太小，读数误差较大，故选(乙)图．(3)在(乙)图中，先闭合S1，测出S2闭合前后电压表的读数分别为U1、U2，则U2近似等于电源的电动势．所以有：U 1R V ＝U 2－U 1R，解得：R V ＝U 1R /(U 2－U 1)． 12．(2009·四川模拟)某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值．实验器材有：待测电源E (不计内阻)，待测电阻R 1，待测电阻R 2，电压表(量程为1.5V ，内阻很大)，电阻箱R (0～99.99Ω)，单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，导线若干．(1)先测电阻R 1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：闭合S 1，将S 2切换到a ，调节电阻箱，读出其示数R 和对应的电压表示数U 1，保持电阻箱示数不变，________，读出电压表的示数U 2.则电阻R 1的表达式为R 1＝________.(2)甲同学已经测得电阻R 1＝4.8Ω，继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值．该同学的做法是：闭合S 1，将S 2切换到a ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据，绘出了如图所示的1U －1R图线，则电源电动势E ＝________V ，电阻R 2＝________Ω.(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R 1，乙同学测电源电动势E 和电阻R 2的阻值的做法是：闭合S 1，将S 2切换到b ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据，绘出了相应的1U －1R ＋R 1图线，根据图线得到电源电动势E 和电阻R 2.这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围________(选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以________同学的做法更恰当些．[答案] (1)将S 2切换到b U 2－U 1U 1R (2)1.43(或10/7) 1.2 (3)较小 甲[解析] (1)闭合S 1，将S 2切换到b ，读出电压表示数U 2，由题意可知R 1上的电压U ＝U 2－U 1，所以R 1＝U I ＝U 2－U 1U 1·r . (2)图中给出1U 与1R 的关系图线，首先，根据已知条件整理1U 与1R的关系式得： E ＝U R (R 1＋R 2)＋U ，1U ＝R 1＋R 2E ·1R ＋1E当1R ＝0时，1E ＝1U ＝0.7V －1，所以E ＝107V≈1.43V 斜率k ＝R 1＋R 2E ＝2.8－0.70.5Ω/V ＝4.2Ω/V ∴R 2＝1.2Ω.(3)做实验时，所取数据范围应尽量大，减小偶然误差的影响，所以应采用测量范围大的甲同学的做法．。
1测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)含答案与解析
1测定电源的电动势和内阻（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某研究性学习小组利用电压表和电阻箱测量一组电池的电动势和内电阻同学们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω），灵敏电流计（满偏电流I g=100μA，内阻R g=100Ω），定值电阻R1（R1=1Ω），定值电阻R2（R2=59.9kΩ），变阻箱R（阻值范围0～9.9Ω可调），开关，导线若干。
同学们发现没有电压表，于是提出把G表改装成电压表（1）G表改装成电压表，应选择上面的某一电阻与G组合，改装后电压表量程为V（2）为了准确地测量出电源的电动势和内电阻，请在图1虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的电阻旁边标上（R1、R2、R），变阻箱请补充完整变阻箱的符号（3）同学们根据电表G读数和变阻箱R读数，作出了图象如图2所示，已知图线的斜率为k，截距为b，则所测得电源的内电阻r=（用题目中所给的字母表示）（4）如图3所示为同学们找到某型号的小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个这样的灯泡和R0=19Ω的定值电阻串联起来接在上述电池上（已知测得的电动势E=6.0V，内阻r=1.0Ω），如图4，则每只灯泡消耗的实际功率为W（保留2位有效数字）。
2．要精确测量国产某手机的锂聚合物电池的电动势和内阻，给定了下列实验器材：A．待测电源（电动势约3.8V，内阻约1Ω）B．电流表A1（量程0.6A，内阻未知）C．电压表V1（量程15V，内阻r1=5kΩ）D．电压表V2（量程3V，内阻r2=3kΩ）E．定值电阻R1=500ΩF．定值电阻R2=1000Ω）G．滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω）H．滑动变阻器R（阻值范围0～100Ω）I．开关及导线（1）该实验中电压表应选，定值电阻应选，为操作方便滑动变阻器应选。
（填选项前面的序号）（2）在方框中画出实验电路图。
（3）若将滑动变阻器滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为I，测得多组数据后作出U﹣I图象，若图象的纵截距为b，斜率为绝对值为k，忽略电压表的分流作用，则电动势E=，电源内阻r=。
高考物理一轮练习实验10测定电源的电动势和内阻
第八章 实验十对应演练·迁移运用1．(2018·安徽四校摸底考试)下列器材组装一个电路，既能测量出电池组的电动势E 和内阻r ，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．A ．电压表V 1(量程6 V ，内阻很大)B ．电压表V 2(量程4 V ，内阻很大)C ．电流表A(量程3 A ，内阻很小)D ．滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流4 A)E ．小灯泡(2 A,7 W)F ．电池组(电动势E ，内阻r )G ．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V 1的示数增大，则电压表V 2的示数减小．(1)请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．(2)每一次操作后，同时记录电流表A 、电压表V ，和电压表V 2的示数，组成两个坐标点(I ，U 1)、(I ，U 2)，标到U －I 坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E ＝__5.5__V 、内阻r ＝__1.0__Ω.(结果保留两位有效数字)(3)在U －I 坐标中两条图线在P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为__64%__Ω，电池组的效率为__64%__.(结果保留两位有效数字)解析 (1)在伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯炮两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小．本实验中调节滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，电压表V 1的示数增大，电压表V 2的示数减小，则V 1测路端电压，V 2测灯泡两端电压．(2)电源的U －I 图象是一条倾斜的直线，由题图乙可知，电源电动势E ＝5.5 V ，电源内阻r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝5.5－3.52.0Ω＝1.0 Ω.(3)由题图乙所示图象可知，P为两图象的交点，此时两电压表的示数相同，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，可知此时灯泡两端电压U L＝3.5 V，通过的电流I＝2.0 A，小灯泡此时的电阻为R L＝1.75 Ω.电池组的效率为η＝I2R L×100%≈64%.I2(R L＋r)2．(2017·江苏常州模拟)在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，一位同学记录了6组数据，如下表所示.组别12345 6I/A0.120.200.310.320.500.57U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05(1)根据数据和实验要求选定所给仪器：电流表量程选__0～0.60__A，电压表量程选__0～3.00__V，滑动变阻器选__0～10__Ω.①干电池(E＝1.5 V)；②直流电流表(0～0.60 A，内阻0.1 Ω)，(0～3.00 A，内阻0.02 Ω)；③直流电压表(0～3.00 V，内阻5 kΩ)，(0～15.0 V，内阻25 kΩ)；④滑动变阻器(0～10 Ω，允许最大电流1.00 A)；⑤滑动变阻器(0～1 000 Ω，允许最大电流0.60 A)；⑥开关一个，导线若干．(2)在图甲中用笔画线连接实验电路．(3)根据记录数据在图乙所示的坐标纸上作U－I图线，并根据图线求出E＝__1.45_V(1.42～1.48_V均可)__，r＝__0.70_Ω(0.65～0.75_Ω均可)__.(4)利用U－I图线分析，测量结果与真实值比较，电动势__偏小__，内阻__偏小__.(选填“偏大”“相等”或“偏小”)解析(1)根据记录数据和电源、电压有效数字位数，电流表选0～0.60 A量程，电压表选0～3.00 V量程，滑动变阻器选择0～10 Ω.(2)如图甲所示．(3)如图乙所示．描点作图，由图可得纵轴的截距为1.45 V，图线的斜率为内阻，即r ＝0.70 Ω.(4)因电压表分流，测量的电流比干路上实际电流小，选取相同的路端电压，重新描点，实际的点应该水平向右平移，作出新的图线，如图中虚线所示．当外电路短路时，电压表不再分流，故横轴截距的短路电流不变．与原图相比，可见电动势偏小，直线斜率的绝对值也偏小，即电池内阻也偏小．3．(2017·天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是__aa′__导线断开；若读数为零，则一定是__bb′__导线断开．②排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图．由I1－I2图象得到电池的电动势E＝__1.4__V，内阻r＝__0.5__Ω解析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′之间的含有电键的电路部分；若U aa′≠0，说明aa′导线断路，若U aa′＝0，说明导线bb′断开．②由于I2≫I1，故可将I2视为干路电流，则有I1(R1＋r1)＝E－I2(r＋R0)则I1＝ER1＋r1－r＋R0R1＋r1·I2，故从图线的截距和斜率可求得E＝1.4 V，r＝0.5 Ω..4．老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．某同学连接了一个如图甲所示的电路，他接下来的操作是：a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后，将S2接到A，闭合S1，记录下对应的电压表示数为2.20 V，然后断开S1；b．保持电阻箱示数不变，将S2切换到B，闭合S1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图丙所示)，然后断开S1.(1)请你解答下列问题：图甲所示电阻箱的读数为__20.00__Ω，图丙所示的电压表读数为__2.80__V.由此可算出定值电阻R1的阻值为__5.45__Ω.(计算结果取三位有效数字)(2)在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：将S2切换到A，多次调节电阻箱，闭合S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U ，由测得的数据，绘出了如图丁所示的1U －1R图象．由此可求得该电池组的电动势E 及内阻r ，其中E ＝__2.86__V ，电源内阻r ＝__0.26__Ω.(计算结果保留两位有效数字)解析 (1)电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，为20.00 Ω；电压表读数应估读一位，为2.80 V ；根据部分电路欧姆定律可得2.20 V 20 Ω＝ 2.80 V 20 Ω＋R 1，解得R 1的阻值约为5.45 Ω. (2)由图象可知当R 无穷大时，R 两端的电压近似等于电源的电动势，即1E＝0.35 V －1，解得E ＝2.86 V ；根据欧姆定律可得，10.35－10.55R 1＋r ＝0.100.55，解得r ＝0.26 Ω.。
七年高考(2011-2017)高考物理试题分项精析 专题64 测量电源电动势和内阻实验
专题64 测量电源电动势和内阻实验1．【2011·四川卷】为测量一电源的电动势及内阻（1）在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V 的电压表 A ．量程为1V 、内阻大约为1k Ω的电压表 B ．量程为2V 、内阻大约为2k Ω的电压表 C ．量程为3V 、内阻为3k Ω的电压表选择电压表_____串联_____k Ω的电阻可以改装成量程为9V 的电压表。
（2）利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。
（3）根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V 时、电阻箱的阻值为15.0Ω，电压表示数为2.00V 时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E =_____V 、内阻r =_____Ω。
【答案】（1）V 3；6；（2）电路如图所示：（3）7.5，10（2）实验原理电路图，如图：（3）电压表示数为1.50V 时，改装电压表的示数为4.50V ，即加在电阻箱上的电压是4.50V ，根据闭合电路的欧姆定律 4.54.515.0V E V r +Ω＝，同理有 6.06.040.0VE V r +Ω＝，连立二式解得7.5,10E V r ==Ω． 【考点定位】测量电源电动势和内阻实验2．【2011·上海卷】实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。
测量实际电流表1G 内阻V 3 V 2 V 1 V 3 V 2 V 11r 的电路如图所示。
供选择的仪器如下：①待测电流表1G （0~5mA ，内阻约300Ω），②电流表2G （0~10mA ，内阻约100Ω），③定值电阻1R （300Ω），④定值电阻2R （10Ω），⑤滑动变阻器3R （0~1000Ω），⑥滑动变阻器4R （0~20Ω），⑦干电池（1.5V ），⑧电键S 及导线若干。
（1）定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。
高三物理一轮复习 7.5实验 测定电源的电动势和内电阻精品练习 新人教版
1．用图①所示的电路测电池的电动势和内阻时，由于电压表的分流作用造成系统误差．图②所示的U－I图像中有两条直线AB和A′B，其中一条是根据实测数据画出的图线，另一条是修正电压表分流所引起的误差后得到的图线，由图可知( )A．AB是根据实测数据画出的图线B. A′B是根据实测数据画出的图线C. 路端电压U越大，通过电压表的电流越大D. 由于电压表的分流作用，使电池电动势和内电阻的测量值都小于真实值解析由图示电路可知，测量电压是真实的，测量电流比真实电流小，故在同一U－I图线中，对应同一U值，测量电流值比真实电流值小，故图中AB是根据实测数据画出的图线．答案ACD2．测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)．器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)，固定电阻R＝4Ω，滑动变阻器R′，电键K，导线若干．(1)画出实验电路原理图．图中的元件需要用题目中给出的符号或字母标出．(2)实验中，当电流表读数I1时，电压表读数为U1；当电流表读数I2时，电压表读数为U2.则可以求出E＝____________，r＝____________.(用I1、I2、U1、U2及R表示)解析(1)固定电阻起保护作用，滑动变阻器用限流接法就可以，原理图如图所示．(2)根据闭合电路的欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1(r ＋R ) E ＝U 2＋I 2(r ＋R ) 解得E ＝U 2I 1－U 1I 2I 1－I 2，r ＝U 2－U 1I 1－I 2－R .答案 (1)如图(2)U 2I 1－U 1I 2I 1－I 2 U 2－U 1I 1－I 2－R3．某研究性学习小组利用图①示电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图②所示的R －1I图线，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到E ＝________V ，r ＝________Ω.解析 由闭合电路的欧姆定律可知I ＝E R ＋r ，所以1I ＝R ＋r E由图像可知，当1I＝1.0 A －1时，R ＝2Ω，当1I＝3 A －1时，R ＝7.8Ω代入上式得E ＝2.9V r ＝0.9Ω. 答案 2.9 0.94．一种供某仪器使用的小型电池上标称的开路电压为9V 、允许通过的最大电流为50mA.为了测量这个电池的电动势和内阻，因没有电流表等，实验者利用了如图所示的电路，图中电压表的内阻很大，可不考虑其对电路的影响，R 为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω，定值电阻R 0为保护电阻．(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格，你认为当做保护电阻R 0最合适的是( ) A ．10Ω，5W B ．180Ω，0.25W C ．190Ω，0.5WD ．1.2k Ω，1W(2)按如图的电路实验：断开开关，调节电阻箱使其阻值最大；闭合开关，调节电阻箱，读取电压表的示数为U 1、电阻箱的读数为R 1；改变电阻箱的阻值，再次读取电压表的示数为U 2、电阻箱的读数为R 2；则可计算得出电池的电动势E ＝____________，内阻r ＝____________.解析 (1) 电路的最小电阻R 0＝U I m ＝950×10－3Ω＝180Ω，R 0功率P ＝I 2m R 0＝0.45W ．所以选C.(2) 由闭合电路的欧姆定律可知E ＝U 1＋U 1R 1(r ＋R 0)，E ＝U 2＋U 2R 2(r ＋R 0)，以上两式联立得E ＝R 2－R 1U 1U 2R 2U 1－R 1U 2，r ＝U 2－U 1R 1R 2R 2U 1－R 1U 2－R 0.答案 (1) C (2)R 2－R 1U 1U 2R 2U 1－R 1U 2U 2－U 1R 1R 2R 2U 1－R 1U 2－R 05．用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R 0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6A 、3A)； (b)电压表(量程3V 、15V)；(c)定值电阻(阻值1Ω，额定功率5W)； (d)定值电阻(阻值10Ω，额定功率10W)； (e)滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)； (f)滑动变阻器(阻值范围0～100Ω、额定电流1A)． 那么(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V ，电流表的量程应选择________A ；R 0应选择________Ω的定值电阻，R 应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________.解析(1)由于电源是一节干电池(1.5V)，所以选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般在几欧左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A 的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变，最后突然变化的现象．(2)关于系统误差一般由测量工具和所选测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或偏小．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比实际值小．答案(1)3 0.6 1 0～10(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小6．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图①.(1)在图②的实验图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．(2)请完成下列主要实验步骤：A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图③所示，读得电阻值是________；B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；C．将开关S2________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.(3)使用以上数据，计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字)．(4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)．解析 (2)由题图③读得电阻箱阻值为R ＝20Ω；将S 1闭合S 2断开，电压表示数为电源电动势E ＝1.49V ，将S 2再闭合，电压表示数为R 两端电压．将电压表视为理想电表，则干路电流I ＝U V R ＝1.1620A ＝0.058A.(3)因为I ＝E R 0＋R ＋r ，所以r ＝E I －R 0－R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1.490.058－5－20Ω＝0.69Ω.(4)若考虑电压表的内阻，则S 1闭合S 2断开时，电压表示数为该表两端电压，小于电源电动势．答案 (1)如图所示(2)20Ω 闭合 (3)0.69Ω (4)小。
高考物理人教版第一轮专题复习强化练：测定电源的电动势和内电阻(含解析)
2020届高考物理人教版第一轮专题复习强化练测定电源的电动势和内电阻1、在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A．两节旧干电池，每节电动势约1.5 VB．直流电压表V1、V2，量程均为0～3 V，内阻约3 kΩC．电流表，量程0～0.6 A，内阻小于1 ΩD．定值电阻R0，阻值2 ΩE．滑动变阻器R，最大阻值15 ΩF．开关和导线若干(1)请根据如图甲所示的实物图，在图乙虚线框中画出对应的电路图．(2)根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出UI图象，求出电动势和内阻的值均小于真实值，其产生误差的原因是_______________________．(3)实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了如图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录U1和U2的值如下表所示，用测出的数据在图丁中绘出U2U1图线．组数 1 2 3 4 5 6电压U1/V 0.80 1.25 1.53 1.72 1.87 1.98电压U2/V 1.60 1.87 2.04 2.15 2.24 2.31(4)由图线可得被测电池组的电动势E＝________ V，内阻r＝________Ω.(结果保留2位有效数字)解析：(1)如图所示．(2)电流表不是测得流过电池的电流，原因是电压表的分流造成的．(3)根据描点法，如图所示．(4)由闭合电路欧姆定律可知，E ＝U 2＋U 2－U 1R 0r ，变形得U 2＝R 0R 0＋r E ＋rR 0＋r U 1，结合图象分析可得E ＝2.9 V(2.8～3.0 V 均可)，r ＝3.0 Ω(2.9～3.1 Ω均可)．答案：见解析2、某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值．实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R 1，待测电阻R 2，电压表V(量程为3 V ，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，导线若干．(1)先测电阻R 1的阻值．请将该同学的操作补充完整： A ．闭合S 1，将S 2切换到a ，调节电阻箱，读出其示数R 0和对应的电压表示数U 1.B ．保持电阻箱示数不变，________，读出电压表的示数U 2.C ．则电阻R 1的表达式为R 1＝________.(2)该同学已经测得电阻R 1＝3.2 Ω，继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值，其做法是：闭合S 1，将S 2切换到a ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据，绘出了如图乙所示的1U 1R 图线，则电源电动势E ＝________V ，电阻R 2＝________Ω.解析：(1)将S 2切换到b ，由欧姆定律有U 2＝I(R 0＋R 1)，U 1＝IR 0，联立解得R 1＝U 2－U 1U 1R 0.(2)根据E ＝U ＋U R (R 1＋R 2)，变形得1U ＝1E ＋1R ·R 1＋R 2E ，对比图象有1E ＝0.5，得E ＝2 V ；R 1＋R 2E ＝1.5－0.50.5＝2.0，R 1＝3.2 Ω，得R 2＝0.8 Ω.答案：(1)将S 2切换到b U 2－U 1U 1R 0(2)2 0.83、某同学设想运用如图甲所示的实验电路，测量未知电阻R x 的阻值、电流表A 的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求．(1)为了测量未知电阻R x 的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至________(选填“最大”或“最小”)，然后闭合开关K1，将开关K2拨至1位置，调节R2使电流表A有明显读数I0；接着将开关K2拨至2位置．保持R2不变，调节R1，当调节R1＝34.2 Ω时，电流表A读数仍为I0，则该未知电阻的阻值R x＝________Ω.(2)为了测量电流表A的内阻R A和电源(内阻忽略不计)的电动势E，他将R1的阻值调到R1＝1.5 Ω；R2调到最大，将开关K2拨至2位置，闭合开关K1；然后多次调节R2，并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I；最后根据记录的数据，他画出了如图乙所示的图象，根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为：______________(用题中所给字母表示)；利用图象中的数据可求得，电流表A的内阻R A＝________Ω，电源(内阻忽略不计)的电动势E＝________V.解析：(1)为了保护电路，需要将电阻箱的阻值都调至最大；因为两种情况下电流表示数相同，R x和R1等效，所以R x＝R1＝34.2 Ω.(2)将电流表看作一个电阻R A，根据闭合电路欧姆定律得E＝I(R1＋R2＋R A)，解得1I ＝1ER2＋R1＋R AE，故1I R2的图象的斜率为1E ，则纵截距为R 1＋R A E ，代入数据可得1E ＝1－0.52，R 1＋R A E ＝0.5，解得E ＝4 V ，R A ＝0.5 Ω.答案：(1)最大 34.2 (2)1I ＝R 2E ＋R 1＋R AE0.5 4 4、在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材： A ．电流传感器1 B ．电流传感器2 C ．定值电阻R 0(3 k Ω) D ．滑动变阻器R(0～20 Ω) E ．开关和导线若干某同学发现上述器材中没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验．(1)该同学利用测出的实验数据作出的I 1I 2图线(I 1为电流传感器1的示数，I 2为电流传感器2的示数，且I 1远小于I 2)如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(2)若将图线的纵轴改为________，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小．解析：(1)由闭合电路欧姆定律有E＝U＋Ir，可得I1R0＝E－I2r，则I1＝ER0－rR0I2，即I1与I2间为线性关系，由数学知识可得，k＝－rR0，b＝ER0，由题图乙可知，b＝1.5 mA，k＝－0.5×10－3，解得E＝4.5 V，r＝1.5 Ω.(2)若将图象纵轴改为路端电压，即I1R0，则图线与纵轴交点的物理意义即为被测电源电动势的大小．答案：(1)4.5 1.5(2)I1R05、某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．(1)该同学设计实验的原理表达式是E ＝________(用r 、I 、R 表示)．(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1I R 图象，则由图象可求得，该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果均保留2位有效数字)解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E ＝I(R ＋r)．(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值．根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10 Ω＋1×1 Ω＝21 Ω.(3)由E ＝I(R ＋r)可得1I ＝1E R ＋1E r.1I R 图象斜率等于1E ，E ＝6.3V ，图象在纵轴上的截距等于1Er ，r ＝2.5 Ω.答案：(1)I(R ＋r) (2)最大值 21(3)6.3(6.1～6.4) 2.5(2.4～2.6)6、在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材．(1)甲同学按电路图a 进行测量实验，其中R 0＝1 Ω，则①请用笔画线代替导线在图b 中完成电路的连接；②由电压表的读数U 和电流表的读数I ，画出U —I 图线如图c 所示，可得电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留两位有效数字)(2)乙同学将测量电路连接成如图d 所示，其他操作正确，由电压表的读数U 和电流表的读数I ，画出U —I 图线如图e 所示，可得电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留两位有效数字)答案：(1)①见解析 ②3.0 0.38 (2)2.9 0.50解析：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；②在画出的U —I 图象中，纵横的截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻与定值电阻R 0的和，根据题图c 可得：E ＝3.00 V ，r ＋R 0＝|ΔU ΔI |＝3.00－1.201.30 Ω＝1.38 Ω，且R 0＝1 Ω，则r ＝0.38 Ω；(2)由乙同学的电路接法可知，R 左右两部分并联后与R 0串联，则可知，在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现题图e 所示的图象，则由图象可知，当电压为2.40 V 时，电流为0.50 A ，此时滑动变阻器两部分电阻相等，则总电流为I1＝1 A；而当电压为2.30 V时，电流分别对应0.33 A和0.87 A，则说明当电压为2.30 V时，干路电流为I2＝0.33 A＋0.87 A＝1.2 A；则根据闭合电路欧姆定律可得：2.40 V＝E－1 A×r，2.30 V＝E－1.20 A×r，解得：E＝2.9 V，r＝0.50 Ω.7、在测量电池的电动势E和内阻的实验中，某同学在电路中添加了一个未知阻值的保护电阻R0，本实验的器材有：待测电池E，保护电阻R0，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关K1，单刀双掷开关K2，导线若干．(1)根据图甲所示的电路原理图把图乙所示的实物图用笔画线代替导线补充完整．(2)该同学先将K2扳到__________(填“a”或“b”)来测量定值电阻两端的电压和电流，调节滑动变阻器的滑片，读出几组电压表和电流表的数据并记录；再将K2扳到__________(填“a”或“b”)来测量路端电压和电流，调节滑动变阻器的滑片，读出几组电压表和电流表的数据并记录．(3)将两次记录的数据在同一个坐标系中描点作图，如图丙所示，由图象可得保护电阻R0＝________Ω，被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω；由实验电路图分析可知，所测电阻R0的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值，这对测量电池的电动势和内阻________(填“有影响”或“无影响”)．答案：(1)如图所示(2)a b (3)2 1.5 0.5 大于无影响解析：(1)由电路的结构可知，开关K2分别在a点和b点时，测量的电压分别是R0的电压与路端电压，由此连接完整电路，如图所示．(2)由题图甲可知，要想测量定值电阻R0的阻值，应测量电阻R0两端的电压和电流，故应将开关K2扳到a；而要想测量电池的电动势和内阻，应测量路端电压和干路电流，故应将开关K2扳到b.(3)由题图丙可知，保护电阻阻值R0＝U0I0＝1.20.6Ω＝2 Ω；由题图丙电池的U －I 图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.5，被测电池的电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝ΔU ΔI ＝1.5－1.20.6 Ω＝0.5 Ω；由题图甲电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，电压表的测量值偏大，由欧姆定律可知，保护电阻R 0的测量值大于真实值；保护电阻对测电池的电动势与内阻没有影响．8、如图a 所示为一黑箱，内有一节干电池、若干电阻，A 、B 为黑箱的两个输出端．(1)为探索黑箱，某同学用多用电表进行以下测量，你认为正确的操作是________．A ．用欧姆挡测量A 、B 间的电阻 B ．用直流电流挡测量A 、B 间的输出电流C ．用直流电压挡测量A 、B 间的输出电压D ．用交流电压挡测量A 、B 间的输出电压(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源，A 、B 为等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图b 所示的电路．调节电阻箱R 的阻值，记录下电压表的示数U ，图c 是根据实验数据在坐标纸上画出的图象，若忽略电压表内阻的影响，根据图象可求得等效电源的电动势E ＝________V ，等效内阻r ＝________Ω.(结果保留三位有效数字)(3)如果考虑电压表内阻的影响，测得的等效电源的电动势与真实值相比________，测得的等效内阻与真实值相比________．(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)答案：(1)C(2)1.43 1.07(1.04～1.10均正确) (3)偏小 偏小解析：(1)因为黑箱内含有电源，所以不能用欧姆挡直接测量；用电流挡测量A 、B 间的输出电流，可能会造成短路，也不能用交流电压挡测量A 、B 间的输出电压，只能用直流电压挡测量A 、B 间的输出电压，选项C 正确．(2)由闭合电路欧姆定律可知：E ＝U ＋U R r ，即1U ＝1E ＋r E · 1R ，由题图c 可知1E ＝0.70 V －1，解得E ＝1.43 V ；r E＝1.45－0.70Ω/V＝0.75 Ω/V，则r＝1.07 Ω.(3)如果考虑电压表1.0内阻的影响，则外电阻的实际阻值小于R，使测得的等效电源的电动势与真实值相比偏小，测得的等效内阻与真实值相比也偏小．9、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，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0 Ω的定值电阻．(1)已知灵敏电流计G的满偏电流I g＝100 μA、内阻r g＝2.0 kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只________Ω(保留1位小数)的定值电阻R1.(2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路．(3)某次实验的数据如表所示：测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压表V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46读数U/V 改装表A读数I/mA2040 60 80 100 120 140 160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的内阻r ＝________Ω(保留2位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_________________________________________．(4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是________．(填选项前的字母)A ．电压表内阻的影响B ．滑动变阻器的最大阻值偏小C ．R 1的实际阻值比计算值偏小D ．R 0的实际阻值比标称值偏大 解析：(1)由电流表的改装知识可知．R 1＝I g r g I m －I g ＝100×10－6×2.0×103200×10－3－100×10－6 Ω≈1.0 Ω.(2)如图所示．(3)根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知 r 1＝U 1－U 5I 5－I 1－R 0，r 2＝U 2－U 6I 6－I 2－R 0，r 3＝U 3－U 7I 7－I 3－R 0，r 4＝U 4－U 8I 8－I 4－R 0.故r ＝r 1＋r 2＋r 3＋r 44＝1＋U 2＋U 3＋U 4－5＋U 6＋U 7＋U 84×80×10－3－R 0≈1.66 Ω. 逐差法在计算中体现的主要优点是：充分利用已测得的数据． (4)根据题意可知，内阻的测量值为r 测＝ΔUΔI －R 0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对测量结果无影响．若R 1的实际值比计算值偏小，则改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大．根据内阻测量值的表达式可知，R 0的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大．故选CD.答案：(1)1.0(2)见解析图(其他正确连接同样可以) (3)1.66 充分利用已测得的数据(4)CD。
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第七章实验十测定电源的电动势和内阻1. 用如图实－10－10所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1>R A2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表可以是() 图实－10－10A.V1与A1B.V1与A2C.V2与A1D.V2与A2解析：本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响，电压表内阻越大，电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对本实验无影响，因为电流表内阻与R是串联，不需知道R与R A的值，故电流表选用哪一个都可以.故选A、B.答案：AB2. 某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20 Ω，连接电路的实物图如图实－10－11所示.该学生接线中错误的和不规范的做法是()图实－10－11A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有错C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥解析：由图中接线可知，滑动变阻器连成定值电阻起不到变阻作用，电流表正、负极连错，电压表始终有读数，电压表量程为3 V符合实验要求，电压表接线应接到开关外侧，故A、B、D三项中不规范.答案：ABD3. 在测一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中，变阻器和[来电压表各有两个供选用：A电压表量程为15 V，B电压表量程为3 V，A变阻器为(0～20Ω，3 A)，B变阻器为(0～500 Ω，0.2 A).电压表应该选(选填“A”或“B”)，这是因为；变阻器应该选(选填“A”或“B”)，这是因为.解析：干电池的电动势1.5 V，而A电压表量程是电动势(1.5V)的10倍，读数误差较大，故应选B电压表；B变阻器的电阻值太大，额定电流又过小，故应选A变阻器.答案：B A电压表量程过大，读数误差较大A B变阻器额定电流过小，阻值太大4. 某研究性学习小组利用图实－10－12甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图实－10－12乙所示的R－1I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：E＝V，r＝Ω.图实－10－12解析：由E ＝I (R ＋r )得，R ＝E I －r ，则R －1I图象的斜率即为电池组电动势的大小，即E ＝2.4(或2.5) V ，图象纵轴截距的绝对值为电池组的内阻r ＝1 Ω答案：2.4(或2.5) 15. 现有一个阻值为10.0 Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表盘面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案.(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧姆)要求：(1)在下面的方框中画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后的实验步骤.(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r ＝ 解析：电压表指针偏转角度与通过电压表的电流，或者与加在电压表两端的电压成正比，因此表盘面无刻度值也可以用格数的多少表示电压的大小，当断开电键时，电压表偏转格数N 1表示电源电动势的大小.电键闭合时，N 2表示R 两端电压，根据闭合电路欧姆定律，N 1－N 2r ＝N 2R ，得r ＝N 1－N 2N 2R . 答案：(1)如图所示(2)①断开电键，记下电压表偏转格数N 1；②合上电键，记下电压表偏转格数N 2③N 1－N 2N 2R 6. (2010·南通调研)某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图实－10－13所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.实验次数 1 2 34[ [om]5R(Ω) 4.0 10.0[来源:Zxxk.Com]16.0 22.0 28.0I(A) 1.00 0.50 0.34 0.25 0.20[来源:学科网ZXX K]1/I(A－1)[来源:学科网ZXXK] 1.0 2.03.0[来源:学,科,网Z,X,X,K]4.05.0[来源:学科网](1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作(选填“R－I”或“R－1I”)图象；(2)利用测得的数据在图实－10－14所示的坐标纸上画出适当的图象；图实－10－14(3)由图象可知，该电池的电动势E ＝ V ，内阻r ＝ Ω；(4)利用该实验电路测出的电动势E 测和内阻r 测与真实值E 真和r 真相比，理论上E 测 E 真，r 测 r 真(选填“>”、“<”或“＝”).解析：(1)由I ＝E R ＋r得，R ＝E ·1I －r ，R －I 图象是曲线，不便于进行数据分析，R －1I 图 象是直线，便于进行数据分析，误差较小，故应作R －1I图象． (2)图象如图所示.(3)由图象可知图象的斜率等于电动势E ＝6.0 V ，R 轴上截距的绝对值＝电池内阻r ＝2.0Ω.(4)从理论上分析，由于考虑电流表的内阻，E 测＝E 真，r 测>r 真.[来源:Z §xx §]答案：(1) R －1I (2)图象见解析图(3)6.0 2.0 (4)＝ >7. 为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：[来源:学科网ZXXK]①待测干电池E(电动势约1.5 V，内阻约1.0Ω)②电流表G(满偏电流3.0 mA，内阻10 Ω)③安培表A(量程0～0.60 A，内阻0.10 Ω)[来源:学科网]④滑动变阻器R1(0～20 Ω，2 A)⑤滑动变阻器R2(0～1000 Ω，1 A)⑥定值电阻R3＝990 Ω⑦开关和导线若干(1)为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是(填仪器代号)；(2)请在图实－10－15甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；图实－10－15(3)图实－10－15乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为安培表A的示数)，由该图线可求出被测干电池的电动势E＝V，[来源:]内电阻r＝Ω.解析：(1)为减小本实验的误差，提高实验精度，实验电流应适当增大，所选用的滑动变阻器的电阻要适当小，故滑动变阻器应选④(或R1).(2)测量干路电流用的电流表应选③安培表A；而将②电流表[来源:学科网ZXXK]G(满偏电流3.0 mA，内阻10 Ω)与⑥定值电阻R3＝990 Ω串联组合起来使用代替电压表来测量路端电压.实验电路如图所示.(3)根据I1－I2图线可求出被测干电池的电动势：E＝1.45 mA×(990＋10) Ω＝1.45 V，内电阻：r＝0.45 V/0.5 A＝0.90 Ω.答案：(1)④或R1(2)见解析图(3)1.45±0.010.90±0.018. (2010·东莞联考)两位同学在实验室中利用如图实－10－16(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图实－10－16(b)所示的两条U－I图线.回答下列问题：图实－10－16(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知()A.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B.甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据[来源:学*科*网](2)图象中两直线的交点表示的物理意义是()A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 WD.电源的效率达到最大值(3)根据图(b)，可以求出定值电阻R0＝Ω，电源电动势E＝V，内电阻r＝Ω.(4)该电路中电流表的读数能否达到0.6 A，试说明理由.解析：(1)从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的，B错误，A[来源:学+科+网Z+X+X+K]正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，C错误，D正确.(2)图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，A错误；从图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，B正确；定值电阻R0消耗[来源:学科网]的功率为：P＝U2I＝1.0×0.5 W＝0.5 W，C正确；电源的效率为：η＝UI/(EI)＝U/E，U 越大，效率越大，D错误.(3)从图象可以得出定值电阻R0的阻值为：R0＝U2/I＝1.0/0.5 Ω＝2.0 Ω；从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为1.50 V，图象斜率的绝对值为：k＝ΔU1/ΔI＝0.5/0.5＝1.0，即电源的内阻为r＝1.0 Ω.(4)该电路中电流表的读数为：I＝E/(R＋R0＋r)，当R最小时，电流最大，最大值为：I m＝E/(R0＋r)＝1.5/(2.0＋1.0) A＝0.5 A，该电路中电流表的读数不能达到0.6 A. 答案：(1)AD(2)BC(3)2.0 1.50 1.0(4)见解析。