电池电动势与内阻习题与答案
实验10 测定电源的电动势和内阻(解析版)
实验十测定电源的电动势和内阻(解析版)1.实验原理(1)如图甲所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值。
甲乙(2)用图象法来处理数据,在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象,如图乙所示,直线跟纵轴的交点的纵坐标表示电源电动势E的值,图线的斜率的绝对值即内阻r的值。
2.实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
3.实验步骤(1)电流表用0.6 A量程,电压表用3 V量程,按实验原理图连接好电路。
(2)把滑动变阻器的滑片移动到使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)。
用同样方法测量出六组I、U 的值,并填入表格中。
(4)断开开关,拆除电路,整理好器材。
4.数据处理(1)公式法:联立六组对应的U、I数据,满足关系式U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r、…,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值,取其平均值作为电池的电动势E和内阻r。
(2)图象法:在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U-I坐标系,在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,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=Er 。
③图线的斜率的绝对值表示r=|ΔUΔI |。
5.误差分析(1)偶然误差①由于读数不准和电表接线不良引起的误差。
②用图象法求E 和r 时,由于作图不准确造成的误差。
③测量过程中通电时间过长或电流过大,都会引起E 、r 变化。
(2)系统误差由电压表和电流表内阻影响而导致的误差。
①若采用如图甲所示的电路,在理论上E=U+(I V +I A )r ,其中电压表示数U 是准确的电源两端电压。
高中物理测电源电动势和内阻实验练习题(含答案)
高中物理测电源电动势和内阻实验练习题(含答案)一、实验题1.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:干电池1节,量程合适的电压表和电流表,开关、导线若干,另外还有可供选择的滑动变阻器:A.滑动变阻器(0~1kΩ,额定电流2A)B.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A)某同学按甲图原理进行实验,其中滑动变阻器应选;(只填器材前的序号)-图象如图乙所示,由图象可得电池的电动势为(2)根据实验数据画出的U IV,内电阻为Ω;2.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。
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”),电池的内阻测量值与真实值比较r测r真(填“>”“<”或“=”)。
-图像如图,由图像可知,测得的电动势E=V,内电阻(2)实验后得到U Ir=Ω。
3.某实验小组利用如图1所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻,备有下列器材: ①待测干电池①电压表,量程1.5V①电流表,量程3mA ①电流表,量程0.6A①滑动变阻器10Ω①滑动变阻器20Ω①开关一个,导线若干(1)电流表选,滑动变阻器选 .(填标号).(2)小组由实验数据作出的U-I图象如图2所示,由图象可求得电源电动势为V,内电阻为Ω.(3)测得的电动势真实值,测得的内电阻真实值.(填“>”、“<”或“=”)4.在测量电源电动势和内电阻的实验中,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.30Ω;电压表V(0-3V,内阻约3kΩ);电流表A(内阻为0.80Ω,量程为0.6A);滑动变阻器R(10Ω,2A)。
为了更准确地测出电源电动势和内阻。
请在图1方框中画出实验电路图。
在实验中测得多组电压和电流值,得到如图2所示的U-I图线,由图可得出该电源电动势E= V,内阻r= Ω。
(结果保留两位小数)参考答案:4. 1.50 0.20。
6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
6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.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.待测干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω )B.电流表A1(量程0~3mA,内阻R g1=10Ω)C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻R g2=0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.滑动变阻器R2(0~200Ω,l A)F.定值电阻R0(990Ω)G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号).(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可求得待测电池的电动势E=V,内电阻r=Ω.(结果保留两位小数)(3)若将图线的纵坐标改为,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小.2.如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调高内阻电池.提高或降低挡板,可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻.电池的两极A、B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器.(实验前已给电源充足了电)下表是某实验小组在固定挡板位置不变,改变R进行实验过程中所记录的实验数据(1)该小组仔细检查仪器和研究实验过程,并没发现错误.重复上述实验所得逐渐变化的原因是:数据仍为上述数据.则该实验U总(2)为了证实(1)中推断,该小组在获得序号6的数据时,用电流传感器测得流过R的电流为9mA.由此计算出两探针之间的电阻是Ω,该可调高内阻电源在此挡板位置的实际内阻是Ω.(3)根据以上判断和计算出的两个阻值,将序号4的实验数据补全.3.某同学想测量某电池的电动势E和内阻r,选用器材如下:电流表A1(量程50mA,内阻R A1约为10Ω)电流表A2(双量程,一量程为20mA,另一量程200mA)电阻箱R(0~999.9Ω)定值电阻R0(阻值为4.0Ω)开关两个、导线若干该同学设计了如图所示电路,并进行如下操作:(1)实验中电流表A2选择量程.(2)将开关S1闭合,S2断开,调整电阻箱R,记下电流表A1、A2的示数I1=30.0mA、I2=120mA,则电流表A1的内阻R A1=Ω.(结果保留一位小数)(3)保持S1闭合,再闭合S2,调整电阻箱R,记下电阻箱阻值分别为30.0Ω、90.0Ω时对应的电流表A1的示数分别为25.0mA、10.0mA.由此可求得E=V,r=Ω.(计算结果保留两位有效数字)4.现有一摄像机电池,无法从标签上看清其电动势等数据.现进行如下实验操作:(1)选取多用电表的直流电压10V挡,将两表笔直接接到电池的正、负两极,指针偏转情况如图1,由此可知其电动势约为V.是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻,答:(选填“可以”或“不可以”)(2)现要更加准确测量其电动势和内电阻,实验室备有下列器材:A.电流表(量程0.6A,内阻为3Ω)B.电压表(量程3V,内阻为3kΩ)C.电压表(量程30V,内阻为30kΩ)D.定值电阻R1=500ΩE.定值电阻R2=5000ΩF.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)G.开关及导线①该实验中电压表应选,定值电阻应选(均选填选项前的字母序号).②在图2方框中画出实验电路图,并将图3实物连线图补充完整.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,则电源电动势和内阻间的关系式为.5.测量电源的内阻,提供的器材如下:A.待测电源E(内阻约为10Ω)B.电源E0(电动势E0略大于待测电源的电动势E)C.灵敏电流计G(0﹣30μA)D.电阻箱(0﹣99999.9Ω)E.电阻箱(0﹣99.99Ω)F.定值电阻R0G.均匀金属电阻丝及滑动触头H.开关,导线若干.(1)实验时采用图甲所示电路,闭合开关S1、S2,将滑动触头P与金属电阻丝试触,根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置,并(选填”增大”或”减小”)电阻箱R1的阻值,反复调节,直到G指针不发生偏转,此时金属丝左端接线柱A与触头P间的电势差U AP(选填”大于”、”小于”或”等于”)待测电源E的路端电压.(2)改变R2的阻值重复实验,用(1)中的方法调节到G表不发生偏转,用刻度尺测量锄头P到接线柱A间的距离,记下此时电阻箱R2的阻值,根据上述步骤测得的数据,作出电阻箱R2的阻值R与对应AP间距离L的关系图象﹣如图乙所示.测得图线的斜率为k,图线在纵轴上截离为b,则待测电源E的内阻测量值为.(3)实验中,电阻R2应选用(选填序号”D”或”E”).6.某实验小组计划用实验室提供的下列器材较准确地测量某电源的电动势和内阻.A.电流表G(满偏电流10mA,内阻10Ω)B.电流表A(0~0.6A,内阻2Ω)C.滑动变阻器R(0~20Ω,1A)D.滑动变阻器R2(0~200Ω,1A)E.定值电阻R0(阻值990Ω)F.多用电表G.开关与导线若干H.待测电源(内阻约为几欧)(1)实验小组成员首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如图1所示,则该电表读数为V.(2)实验小组成员根据提供的器材设计了如下实验电路(如图2),为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号).(3)根据选用的电路完成好下列实验图(如图3)的连接.(4)闭合电键前,需将实物图中的滑动变阻器的滑片移到最端.闭合电键后,移动滑动变阻器,读出多组电流表G的示数,I1和电流表A的示数I2,在坐标纸上建立I1﹣I2坐标系,并将测得的数据在坐标系上描点,如图4所示.请做出I1﹣I2图象,根据做出的图象求出电源电动势为E=V,电源的内阻为r=Ω.(结果保留两位有效数字)7.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.干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为0﹣3V,内阻约为3kΩC.电流表,量程0.6A,内阻小于1ΩD.定值电阻R0,阻值为5ΩE.滑动变阻器R,最大阻值50ΩF.导线和开关若干①如图a所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图,按该电路图组装实验器材进行实验,测得多组U、I数据,并画出U﹣I图象,求出电动势和内电阻.电动势和内阻的测量值均偏小,产生该误差的原因是,这种误差属于.(填“系统误差”或“偶然误差”)②实验过程中,电流表发生了故障,某同学设计如图甲所示的电路,测定电源电动势和内阻,连接的部分实物图如图乙所示,其中还有一根导线没有连接,请补上这根导线.③实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1﹣U2图象如图丙所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=,内阻r=(用k、a、R0表示).8.在测量电源电动势和内阻的实验中,两组同学分别设计了图(a)和图(b)两种电路.(1)现提供两种定值电阻,阻值分别为2Ω和10Ω,为了使电压表V1的读数范围较大,R0应选择阻值为Ω的定值电阻;(2)其中一组利用测量数据绘制的U1﹣U2图象如图(c)所示(U1、U2分别为电压表V1和V2的读数),则这组同学采用的电路为(填“a”或“b”);(3)若图(c)中图线的截距为a,斜率为k,则被测电源的电动势为E=,内阻为r=.(定值电阻阻值用R0表示)9.某实验小组为了测量某电池组的电动势和内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图甲中电流表G的满偏电流I g=100mA,内阻R g=5Ω,R0是阻值为3.0Ω的定值电阻,R是最大阻值为10Ω的滑动变阻器,电压表内阻很大.(结果均保留3位有效数字)(1)由于电流表G的量程太小,故该学习小组欲将电流表G量程扩大为0﹣0.6a,则需要并联的定值电阻的阻值R1=Ω.(2)该学习小组利用测得的电压表的示数U和电流表G的示数I,作出了如图乙所示的I﹣U图象,则该电池组的电动势E=V,内阻r=Ω.(3)实验中,随着移动变阻器的滑片,电源的输出功率P会随着电流表G的示数I的变化而发生变化,则如图丙中能正确表示该变化关系的图象是.10.手机成为日常生活越来越重要的工具,一天小明同学的手机充电后手机不能开机,他想根据已撑握的知识进行初步的故障检测,于是取出了电池如图甲所示(电动势标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).并用该电池测定电源电动势和内阻.现实验室备有如下器材:A.电压表V(量程3V,电阻R V约为4.0kΩ)B.电流表A1(量程100mA,电阻R A1约为5Ω)C.电流表A2(量程2mA,电阻R A2约为50Ω)D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)E.电阻箱R2(0~999.9Ω)F.开关S一只、导线若干(1)小明用游标卡尺测量了锂电池正负接线柱之间的最大间距,测量结果如图乙所示,请您帮小明读出该数据来mm;(2)为了测定电阻R0的阻值,小明设计了一电路,如图丙所示为其对应的实物图,图中的电流表A应选(选填“A1”或“A2”),请将实物连线补充完整.(3)为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红设计了如图丁所示的电路图.根据测量数据作出﹣图象,如图戊所示.若该图线的斜率为3,纵轴截距为0.3,则该锂电池的电动势E=,内阻r=.通过该实验检测,可以判断手机因该电池的电压不足,而不能使手机正常开机.11.某同学用如图所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势.(1)将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“×1”欧姆挡,将红黑表笔短接,调节,使指针指在右侧满刻度处.(2)移动滑动变阻器R的触头,分别读出五组电压表(内阻较大,可视为理想表)和欧姆表示数U、R,并将计算得出的、记录在表格中.请在坐标纸上作出﹣图线./V﹣1/Ω﹣1(3)根据图线得到多用电表内部电池的电动势为V,多用电表调至“×1”欧姆挡时的内阻为Ω.(结果保留三位有效数字)(4)本实验中若电压表V内阻不是很大,则多用电表内部电池电动势的测得结果将(填“偏大”“不变”或“偏小”).12.某同学测定一个叠层电池的电动势和内电阻,实验室中提供的仪器或器材有:A.电流表G(满偏电流10mA,内阻等于10Ω)B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)D.定值电阻R(阻值990Ω)E.开关与导线若干(1)该同学根据这些实验器材,设计了图甲所示的电路,实验中,电流表A的量程应选择;(2)图乙为该同学根据上述设计的实验电路,利用实验测出的数据绘出的I1﹣I2图线,I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω.13.某同学用如图所示电路进行实验,测定电源电动势、电压表内阻及电流表量程.器材如下:电源E(电动势大小、内阻未知);电流表(总刻度30小格,量程未知);电阻箱R(0﹣9999.9Ω);电压表(0﹣3V);单刀双掷开关S,及导线若干.实验步骤如下:a.单刀双掷开关S接1,调节电阻箱阻值,使电流表满偏(指针偏转30格),读出此时电阻箱阻值为800.0Ω.b.继续调节电阻箱阻值,当电流表半偏(指针偏转15格)时,读出电阻箱阻值为1800.0Ω.c.开关S接2,把电阻箱阻值调为0,读出此时电流表指针偏转10格,电压表示数2.80V.请回答下列问题:(1)开关S闭合前应把电阻箱阻值调为;(填“最大值”或“最小值”)(2)由以上测量数据可推算得到电压表内阻R V=Ω,电流表量程为mA,电源电动势E=V;(3)若电流表和电阻箱中只有一个断路;该同学利用电路中的电压表来检查故障,具体做法为:开关S断开,用一根导线一端连接2,则另一端应接电路点(填“a”或“b”).判断依据是.14.新能源汽车是今后汽车发展的主流方向,如图1所示为车载动力电池,其技术参数是额定容量约120A•h,额定电压约3.3V,内阻约0.03Ω.现有一个用了很长时间已经老化的这种电池,某研究小组想测量这个电池的电动势和内阻,但实验器材仅有一个电流表(量程100mA、内阻90Ω)、﹣个定值电阻R0=10Ω、一个电阻箱R、一个开关S和导线若干.该同学按如图2所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.(1)实验中将电流表与定值电阻并联实质上是把电流表改装成了大量程的电流表,则改装后的电流表的测量值I与原电流表的读数I0的关系为.(2)若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作(填“R﹣I”或“R﹣”)图象.(3)利用测得的数据在图3坐标纸上作出适当的图象.(4)由图象可知,该电池的电动势E=V,内阻r=Ω.15.在测量电源电动势和内阻的实验中,某小组同学按照电路图已完成实物连接,电流表、电压表的量程和正负接线柱都已连接正确,滑动变阻器的滑片也已滑至最右端,情况如图所示.(1)经过观察判断后你认为现在可以闭合电键了吗(填“可以”或“不可以”),正常实验开始后,该小组同学发现把滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,电流表、电压表有示数但指针不偏转,直到滑片滑动接近终止时才出现偏转,你分析造成这一现象的原因是.(2)另一实验小组的同学正用作图法来处理数据,请你完善他们的处理并测出干电池的电动势为伏特,内阻为欧姆(小数点后保留两位数字).16.某实验小组用图1的装置测量R x的电阻值、以及电池组的电动势E和内阻r,已知电流传感器可视为理想电表,实验中电流传感器1的读数记为I1,电流传感器2的读数记为I2.实验主要步骤如下,完成下列填空:(1)将电阻箱的阻值为最大值,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,当电阻箱各旋钮位置如图2时,读出电阻箱的阻值R=Ω,此时I1=125.0mA、I2=25.0mA,可求得R x=Ω.(2)继续改变电阻箱的阻值,得到几组电流传感器的读数:根据数据在图3中描点并画出I1﹣I2图线(图中已描出三个点).(3)根据图线可知电动势E=V,内阻r=Ω.(保留三位有效数字)17.在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,所选用的实验器材有:A:小灯泡“2.5V,0.2A”B:电流表0﹣0.6A﹣3A(内阻约0.5Ω)C:电压表0﹣3V﹣15V (内阻分别为10kΩ与50kΩ)D:滑线变阻器“2A,10Ω”E:电源(两节干电池)F:开关一个,导线若干(1)在实验时某同学采用了如图1所示的实物电路,则具体实验操作前该电路需改进的地方有(写出两条)(2)在改进电路之后,该同学进行了实验,但在实验中发现,无论怎样调节滑线变阻器,都不能使小灯泡两端电压达到2.50V额定电压,只能勉强达到1.80V,于是他猜想是否干电池太旧,总电动势只能达到1.80V,为了验证自己的猜想,他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验,电路图如图3,实验数据如下:该同学已经在图2坐标纸上标上测量的各个点,请你画出电源的U﹣I图线,由图线可得E=V,电源内阻为r=Ω(保留三位有效数字)(3)描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.80V的原因是否如该同学所猜测?(是或否),由实验数据得小灯泡两端电压为1.80V时电流为0.19A,试通过分析说明只能达到1.80V的原因.18.如图a是用DIS测电源电动势和内电阻的实验电路板,图b是某次实验得到的U﹣I图线.(1)实验中电压传感器“+、﹣”极应分别接在电路板中和位置.(选填J1、J2、J3…)(2)由图b实验图线可得,该电源电动势E=V,内阻r=Ω.(3)若电路板中定值电阻R2=5.0Ω,当该电源的输出功率为0.85W时,滑动变阻器W2接入电路的阻值为Ω.19.如图甲是某研究小组设计的一个实验电路,R为阻值可调节的电阻箱,R0为定值电阻,K为单刀双掷开关,电流表量程适当、内阻忽略不计,用该实验电路测量直流电源的电动势E和内阻r.(1)读出图乙中电阻箱的阻值R=Ω;若定值电阻R0为5Ω时电流表指针如图丙所示,电流表读数为A.(2)根据图甲实验电路,用笔画线代表导线将图乙仪器连接好.(3)将单刀双掷开关K分别拨到左侧a、竖起空置两种状态下并保持电阻箱阻值R (已知)不变,闭合开关K1时电流表的读数分别为Ia、I0,则直流电源的电动势E=(用符号表示).20.利用图示电路可以测量多用电表内电池的电动势E和欧姆“×100”挡内部电路的总电阻r,提供的器材有:多有电表、电压表(量程3V,内阻几千欧)、电阻箱(0~9999.9Ω)、单刀双掷开关S、导线若干.主要实验步骤如下,请补充完整.(1)正确连接电路后,将多用电表的选择开关旋至欧姆挡“×100”,把开关S扳向1,对多用电表进行.(2)将电阻箱R的阻值调为零,开关S扳向2,此时多用电表的示数为R0.(3)多次调节电阻箱的阻值,读出多组电阻箱阻值R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出﹣R图线,若图线在纵轴上的截距为b,斜率为k,则电池的电动势E=,总电阻r=.21.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.干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为0~3V,内阻约为3kΩC.电流表,量程0.6A,内阻小于1ΩD.定值电阻R0,阻值为5ΩE.滑动变阻器R,最大阻值50ΩF.导线和开关若干①如图甲电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图,按该电路图组装实验器材进行实验,测得多组U、I数据,并画出U﹣I图象,求出电动势和内电阻.电动势和内阻的测量值均偏小,产生该误差的原因是,这种误差属于.(填“系统误差”或“偶然误差”)②实验过程中,电流表发生了故障,某同学设计如图甲所示的电路,测定电源电动势和内阻,连接的部分实物图如图乙所示,其中还有一根导线没有连接,请补上这根导线.③实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1﹣U2图象如图丙所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=,内阻r=(用k、a、R0表示).22.在“测定电池的电动势和内阻”实验中,通过改变滑动变阻器电阻大小,测量并记录多组电压和相应电流值,某同学的实验数据如下表所示,与预想的实验结果不一致.(1)由实验数据来分析,他所连接的电路可能是下列电路图甲中的.(2)某同学假如利用图甲中的原理图A来测量该电源的电动势,请根据所选的电路原理图A将实物电路图乙连接好.实验后该同学根据实验数据作出的U﹣I 图线如图丙所示,若实验中电阻R1=5Ω,则由该图线可得被测电池的电动势E= V,内阻r=Ω.23.某同学为了测量一个电流表(量程为100mA)的内阻,从实验室找到了以下器材:一个多用电表、一个电阻箱(0~99.9Ω)和若干导线.①该同学先用多用电表的欧姆挡进行粗测.Ⅰ.选用“×10”挡,调零后测量电流表的内阻,发现指针偏转角度很大,应将多用电表选择开关调至挡(选填“×1”或“×100”)Ⅱ.选择合适的量程,调零后测量的结果如图甲所示,该读数是Ω.②多用电表欧姆挡内部的等效电路如图乙中虚线框所示.为了更准确地测出待测电流表的内阻,同时测出多用电表内部电池的电动势,该同学设计了如图乙所示的实验电路图.Ⅰ.某次测量中,电阻箱的阻值R=10.0Ω,电流表的读数如图丙所示,则该读数为mA.Ⅱ.实验时,多次调节电阻箱,记录电阻箱的阻值R和对应的电流表示数I;Ⅲ.在图丁以为纵坐标、以R为横坐标建立直角坐标系,根据记录的各组R和I值描点并作出其关系图象.得出图象的斜率为(A﹣1/Ω)、纵轴截距为13.7(A ﹣1);则根据图象求得多用电表内部电池的电动势E=V(结果保留两位有效数字);Ⅳ.已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,则待测电流表内阻R A=Ω.(结果保留两位有效数字)24.小明同学想测量一只干电池的电动势和内电阻.(1)他把多用电表的选择开关拨向“直流电压2.5V”挡,再将两只表笔分别与干电池的两极相接触.其中,红表笔应与电池的(选填“正”或“负”)极接触.此时表盘如图甲所示,则电表的读数为V.(2)为了更精确地测量,他又用电阻箱、多用电表(仍选电压挡)、开关和导线连接图乙所示电路.闭合开关S,改变电阻箱接入电路的电阻值,读出电压表的示数,记录的实验数据如表所示.请根据表格中数据,在坐标纸图丙中描点、作图.(3)根据所绘图象,可求得该电池的电动势E=V,内阻r=Ω.(保留两位有效数字)(4)从实验原理来分析,电动势的测量值(选填“>”、“=”、“<”)真实值.25.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:A.被测干电池一节B.电流表1:量程0~0.6A,内阻r=0.2ΩC.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为0.1ΩD.电压表1:量程0~3V,内阻未知E.电压表2:量程0~15V,内阻未知F.滑动变阻器1:0~10Ω,2AG.滑动变阻器2:0~100Ω,1AH.开关、导线若干(1)伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.在上述器材中请选择适当的器材:A、、、、H(填写选项前的字母);(2)实验电路图应选择如图中的(填“甲”或“乙”);(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω.26.利用如图所示的电路可以较为准确地测量电源的电动势.图中a为标准电源,其电动势为E s,b为待测电源;E为工作电源,R为滑动变阻器,G为零刻度在中央的灵敏电流计.AB为一根粗细均匀的电阻丝,滑动片C可在电阻丝上移动,AC之间的长度可用刻度尺量出.实验步骤如下:(1)按实验原理图连接好电路;(2)调整滑动变阻器R的滑片至合适位置后,闭合开关S1;(3)将S2接1,调节滑动片C使电流计示数为零,记下;(4)将S2接2,重新调整C位置,使,并记下;(5)断开S1、S2,计算待测电源的电动势的表达式为,E x=.27.测量电源的内阻,提供的器材如下:A.待测电源E(内阻约为10Ω)B.电源E0(电动势E0略大于待测电源的电动势E)C.灵敏电流计G(0﹣30μA)D.电阻箱(0﹣99999.9Ω)E.电阻箱(0﹣99.9Ω)F.定值电阻R0G.均匀金属电阻丝及滑动触头H.开关、导线若干(1)实验时采用图甲所示电路,闭合开关S1、S2,将滑动触头P与金属电阻丝试触,根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置,并(选填“增大”或“减小”)电阻箱R1的阻值,反复调节,直到G表指针不发生偏转,此时金属丝左端接线柱A与角头P间的电势差U AP(选填“大于”、“小于”或“等于”)待测电源E的路端电压.(2)改变R2的阻值重复实验,用(1)中的方法调节到G表不发生偏转,用刻度尺测量触头P到接线柱A间的距离,记下此时电阻箱R2的阻值,根据上述步骤测得的数据,作出电阻箱R2的阻值R与对应AP间距离L的关系图象如图乙所示.测得图线的斜率为k,图线在纵轴上的截距为b,则待测电源E的内阻测量值为.(3)实验中,电阻箱R2应选用(选填序号“D”或“E”)(4)请写出由金属丝引起误差的一个原因.28.某同学在实验室准备用以下器材测一个电源的电动势E和内阻r,要求测量尽量准确、能测量多组数椐且滑动变阻器调节方便.A.电流表G:量程500μA,内阻200ΩB.待测电源E:电动势约3.0V,内阻未知C.电流表A:量程2A,内阻约0.1ΩD.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω,额定电流2AE.电阻箱R2:0~9999ΩF.开关S一个,导线若干(1)该同学首先把G表和电阻箱R2串联,将它改装成一只量程为3V的电压表,则电阻箱R2应调到Ω.(2)接着利用电流表A和改装后的电压表,将各元件连接成图甲所示的测量电路测电源的电动势E和内阻r,但该同学在连线时漏了一条导线,请在答题卷的图甲中用笔画线代替导线,将电路连接完整.(3)利用上面补充完整的电路测量电源的电动势E及内阻r,若用测量的数据,作出的G表的示数I g与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图乙所示,则可得到电源的电动势E=V,内阻r=Ω(计算结果均保留两位有效数字)29.某同学为了准确的测量一节干电池的电动势E和内电阻r,进行了如下探究:Ⅰ.误差分析:课本上设计电路图如图1所示,事实上电表为非理想表,上述的。
高考实验专题:测电源电动势和内阻---解析版
测电源电动势和内阻---解析版1.(2018广东湛江调研)某研究小组收集了两个电学元件:电阻R 0(约为5Ω)和旧电池(电动势约为3V )。
实验室备有如下器材:A .直流电压表V 1、V 2(量程均为3V ,内阻均约为3kΩ)B .电流表A (量程300mA ,内阻为5Ω)C .滑动变阻器R1,最大阻值为20D .开关S 一只,导线若干(1)为了尽量准确测定电阻R0的阻值,小组设计了一个电路,如图所示为其对应的实物图,请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。
(2)为测量电池的电动势E 和内阻r ,小组设计了如图乙所示的电路图。
某次实验中电压表的示数如图丙所示,则电压表读数是 V.(3)根据图乙所示的电路图,分别用E 、r 、R 0表示电源的电动势、内阻和定值电阻值,则U 1与U 2的函数关系式为 。
实验中移动滑动变阻器触头,读出直流电压表V 1、V 2的多组数据U 1、U 2,描出U 1——U 2图象如图丁所示,图中直线的斜率为k ,与横轴的截距为b , 则电源的电动势E= ,内阻r= (用k 、b 、R 0表示) 。
【参考答案】(9分) (1) 如右图。
(2分)(2)2.24~2.26(2分) (3)U 1=0r R r +U 2- 0ER r (2分) 1bkk -(2分) 01R k -(2分)2.(2018开封质检)用下列器材组装一个电路,要求既能测量出电池组的电动势和内阻r,又能同时描绘一定范围内小灯泡的电流与电压的变化关系。
A.电压表V1(量程6V,内阻很大) B.电压表V2(量程3V,内阻很大)C.电流表A(量程3A,内阻很小) D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流4A)E.小灯泡(2A,5W)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V1的示数增大,则电压表V2的示数减小。
(1)请将设计的实验电路图在虚线框中补充完整。
测定电池的电动势和内阻
要点·疑点·考 点
三、测定电源的电动势和内电阻.
(1)根据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir,本实验电 路有两种如图甲、乙所示,
图甲
图乙
11
要点·疑点·考 点
甲图中电压表的示数是准确的,电流表的 示数比通过电源的实际电流小,所以本实验的 系统误差是由电压表的分流引起的.E测<E真,r 测<r真,为了减小这个误差,电阻R的取值应小 一些,所用电压表的内阻应大一些.乙图中测量 的结果是E测=E真,r测>r真,误差来自电流表, 应选用内阻较小的电流表.
3
要点·疑点·考 点
3.表头的满偏电流Ig直接从刻度盘 上读出.满偏电压:Ug=Igrg再根据rg、Ug 和扩大后的量程,计算出需要给电流表 串联的电阻R1的值.
4
要点·疑点·考 点
用图10-5-1(b)图把改装的电压表和标准电压 表进行校对.校对要每0.5V校对一次,所以电压要 从0开始逐渐增大,因此必须选用分压电路.
39
18
能力·思维·方 法
(1)电路中滑动变阻器R起什么作用? (2)在校核中,测得标准表的读数为6V,而 改装表的读数却为5.9V,那么改装的电压表相 对于满刻度的百分误差为多少?
19
能力·思维·方 法
【解析】(1)变阻器R起分压作用,能达到在对不 同的电压进行校准的目的.
(2)改装表相对于满刻度的百分误差为: |U标-U|/U标×100%=|6-5.9|/6×100%=1.67%
14
要点·疑点·考 点
3.注意事项: (1)开、关机前亮度都要调到最小状态. (2)静止的亮斑时间不宜过长. (3)输入电压不宜过大,最大衰减状态下 也不能大于400V. (4)尽量闭免频繁的开、关机. (5)机壳接地.
高考物理真题练习——测定电源的电动势和内阻(含答案)
测定电源的电动势和内阻一.选择题(共1小题)1.(2016•北京)某兴趣小组探究用不同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如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( ) 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 二.填空题(共1小题)2.(2014•上海)在“用DIS 测电源的电动势和内阻”的实验中(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图(a )所示,图中未接导线的A 端应接在 点(选填“B ”、“ C ”、“ D ”或“E ” )。
(2)实验得到的U I -关系如图(b )中的直线Ⅰ所示,则电池组的电动势为 V ,内电阻的阻值为 Ω。
(3)为了测量定值电阻的阻值,应在图(a )中将“A ”端重新连接到 点(选填:“B ”、“ C ”、“ D ”或“E ” ),所得到的U I -的关系如图(b )中的直线Ⅱ所示,则定值电阻的阻值为 Ω。
三.实验题(共13小题)3.(2020•北京)用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻(约为1)Ω。
其中R 为电阻箱,电流表的内电阻约为0.1Ω,电压表的内电阻约为3k Ω。
(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A R 表示,请你用E 、r 和A R 表示出E '、r ',并简要说明理由。
(2)某同学利用图象分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。
在图3中,实线是根据实验数据(图甲:U IR ==,图乙:)UI R=描点作图得到的U I -图象;虚线是该电源的路端电压U 随电流I 变化的U I -图象(没有电表内电阻影响的理想情况)。
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.。
测电源电动势和内阻实验练习测试(含解析参考答案)
精心整理测电源电动势和内阻实验练习(含解析答案)1.在测电源电动势和内阻实验中,下列说法正确的是( )A .用新电池较好B .用旧电池好C .新、旧电池一样D .以上说法都不对解析:旧电池内阻较大,实验时,电压表读数变化较大,误差较小.答案:B2(2)(3)(4)3(1)(2)测R x (3)解析:电源内阻和电流表内阻均可不计,因此改变电阻箱的阻值2次便可得到以下2个方程:E =I 1(R I +R x )……①,E =I 2(R 2+R x )……②,由于R 1、R 2、I 1、I 2已知,则由以上两个方程便可求得R x (并可求得电源的电动势),故电阻箱R 至少需要2个不同数值;若电流表每个分度表示的电流未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,则电流之比就等于指针指示的分度数之比,因此只需①②两式相比便可求出R x (但求不出电源电动势E ),故R 也至少取2个不同的数值;若电源内阻不可忽略,则仅能求出R x +r 的值,不能求出R x .答案:(1)2(2)2(3)不能4.为了测定一节干电池的电动势和内阻,某实验小组按图(甲)所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值.(1)出现上述情况的原因是______________.改进方法是____________________.(2)改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出如图(乙)所示的图象,由图象可知,这个电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.5(1)(2)(3)因此表示电.(2)数N2.(3)6.测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V,r约为1.5Ω).器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R=8.5Ω,滑动变阻器R′(0~10Ω),开关S,导线若干.(1)画出实验电路原理图.图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.(2)用笔画线代替导线在图中完成实物连接.(3)实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为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)答案:(1)如图甲所示(2)如图乙所示(3)-R7.在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:A.干电池(电动势约为1.5V,内阻小于1.5Ω)B.电流表G(满偏电流2mA,内阻10Ω)C.电流表A(0~0.6 A,内阻约0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10 A)E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1 A)F.定值电阻R3=990ΩG(1)(2)理图.(3)(4)G的示R3与电流表G3G3G答案:(1)D(2)如图甲所示.(3)如图乙所示.(4)1.48(1.47~1.49)0.80(0.70~0.90)8.(2011四川高考)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1kΩ的电压表1B.量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表2C.量程为3V、内阻为3kΩ的电压表3选择电压表______串联______kΩ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1、2或3与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量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.解析:(1)可以将量程为3V的电压表扩大3倍量程即可,由=得,串联电阻的阻值为R0=R V =6kΩ.(2)数为2.00V R1′=40.0Ω(2)。
人教版高中物理必修三电池电动势和内阻的测量课后习题答案及解析
3.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池,他们用如图 12.3-7 所示的实验电路测量这种电池的电动势 E 和内阻 r。
在图 12.3-8 所示的玻璃器皿中盛有橙汁,在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和 负极。图中电流表的内阻为 100 Ω,量程为 0 ~ 300 µA;电阻箱阻值的变化范围为0 ~ 9 999 Ω。连 接电路后,调节电阻箱 R 的阻值,得到的测量数据如表 2 所示。
人教版高中物理必修三
电池电动势和内阻的测量
课后习题答案及解析
1.某同学按图 12.3-1 的电路测量蓄电池的电动势和内阻。他调整滑动变阻器共
测得 5 组电流和电压的数据,如表 1。请作出蓄电池路端电压 U 随电流 I 变化的
U-I 图像,根据 U-I图像得出蓄电池的电动势和内阻的测量值。
表 1 蓄电池路端电压、电流的各组数据
感谢观看
表 2 电阻箱பைடு நூலகம்R 和电流表 I 的各组数据
R/kΩ 9 8 7 6 5 4 3 I/µA 92 102 115 131 152 180 220
请作出本实验的 U-I 图像(U 为电阻箱两端的电压,I 为通过电阻箱的 电流),根据图像得出该橙汁电池的电动势和内阻?
R/kΩ 9 8 7 6 5 4 3 I/µA 92 102 115 131 152 180 220
电流 I/A
1.72
1.35
0.98
0.63
0.34
电压 U/V
1.88
1.92
1.93
1.98
1.99
2.某同学按图 12.3-1 的电路测定电池组的电动势和内阻。图 12.3-6 已将实验器 材进行了部分连接。
2020高考物理 实验专题:测定电源的电动势和内阻(包含答案)
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 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________。
测定电源电动势和内阻典型题
12.3测定电源电动势和内阻典题一、单选题(本大题共9小题,共36.0分)1.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既减小偶然误差,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中,即可求出E和rB. 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U−I图象,再根据图象求E,rD. 多测出几组I,U数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r2.下图为测量某电源电动势和内阻时得到的U−I图线。
用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V。
则该电路可能为( )A. B.C. D.3.对电路进行分析时,为了方便,常常把实际电源与定值电阻串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源来处理。
例如,用伏安法测定电源的电动势E和内阻r时,当分析电流表和电压表对实验结果带来的误差时,可以将下面两个常见电路中的虚线框部分看成等效电源。
如果电压表内阻为R v,电流表内阻为R A,电源电动势和内阻的测量值分别为E′和r′,则下列说法正确的是( )A. 图甲中E′=R vR v+rE,r′=R v+rB. 图甲中E′=R vR v+r E,r′=R v rR v+rC. 图乙中E′=E,r′=R v rR v+rD. 图乙中E′=r RA+r E,r′=RA+r4.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0~20Ω,连接电路的实物图如图所示.该学生接线中错误的和不规范的做法是:( ) ①滑动变阻器不起变阻作用②电流表接线有错③电压表量程选用不当④电压表接线不妥.A. ①②③B. ①②④C. ①③④D. ②③④5.在测电源的电动势和内阻时。
某次实验记录数据画出U−I图像,下列关于这个图像的说法中正确的是( )A. 纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3VB. 横轴截距表示短路电流,即I短=0.6AC. 根据r=EI短,计算出待测电源内阻为5ΩD. 该实验中电源的内阻为2Ω6.如图所示,在用一只电压表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中,由于未考虑电压表内阻,其测量值E和r与真实值E0和r0相比较,正确的是( )A. E>E0,r>r0B. E=E0,r<r0C. E<E0,r<r0D. E>E0,r<r07.某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验,并根据测得的数据作出了如图乙所示的U−I图象,利用图象回答下列问题。
高考物理电学实验:测电源电动势和内阻
测电源电动势和内阻1. 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,现有下列器材:待测干电池一节,电流表(满偏电流为2.5mA ,内阻为199Ω),定值电阻R 1=1.0Ω,定值电阻R 2=99.5Ω,电阻箱(0~99.9Ω),开关、导线若干。
(1)请在所给方框内,画出实验电路图,其中定值电阻应选用 (选填“R 1”或“R 2”); (2)某同学实验测出了电阻箱的电阻R 和电流表G 的示数g I ,记录数据(见下表)。
请在下面坐标图中描点作出gI 1﹣R 图线。
次数/物理量1 2 3 4 5 6 R/Ω1.62.1 2.23.24.25.6 g I /mA2.25 2.00 1.67 1.50 1.25 1.00 /1)( mA0.440.500.600.670.801.00(3)根据图线可求得,被测电池的电动势E = V ,内阻为r = Ω。
2.某校科技小组的同学设计了如图甲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,电流表A (量程为0.6A ,内阻不计),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)测电阻R 1的阻值,请将下面操作步骤补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数r 1和对应的电流表示数I , ,读出此时电阻箱的示数r 2.则电阻R 1的表达式为R 1= .(2)测得电阻R 1=2.0Ω后,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.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 和对应的电流表示数I ,由测得的数据,绘出了如图乙所示的I1﹣R 图线,则电源电动势E = V ,电阻R 2= _____Ω.3. 某研究性学习小组利用上左图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所示的R ﹣图线,其中R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,得到E = V ,r = Ω.4.某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材: 待测电源(电动势约为4V ,内阻约为2Ω) 一个阻值未知的电阻R 0电压表(内阻很大,有5V 、15V 两个量程)两块 电流表(内阻约为5Ω,量程500mA ) 滑动变阻器A (0~20Ω,3A )滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)电键一个,导线若干该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值.根据题中所给信息解答下列问题:(1)在电压表V1接入电路时应选择的量程是,滑动变阻器应选择(填器材代号“A”或“B”);(2)在画出图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用I、U1表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用I、(U1﹣U2)表示.(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值.5.某电池电动势大小约为3.0V,内阻约为0.03Ω.现在要实验测定该电池的电动势与内阻,提供备用的器材有:A.电压表V(量程为0~4V,内阻约为5.0kΩ)B.电流表A1(量程为0~1A,内阻约为1Ω)C.电流表A2(量程为0~3mA,内阻约为10Ω)D.定值电阻R1=2Ω E.定值电阻R1=100ΩF.滑动变阻器R3(0~10Ω,额定电流1A)G.开关S,导线若干(1)为测量该电池的电动势与内阻,从上述器材中应选择定值电阻,电流表(填字母序号);(2)请你根据所选的器材将下列实物连线,以保证正确完成测量.6.某小组在用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,实验室备有下列器材:A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω)B.电流表A(量程0﹣0.6A,内阻约为0.5Ω)C.电压表V(量程0﹣0.6V,内阻为R V=2000Ω)D.滑动变阻器R(0﹣20Ω)E.定值电阻R0若干F.开关和导线若干①若欲较精确地测出电源的电动势和内阻,需扩大电压表量程,实验室中有以下四种阻值的定值电阻供选择,则定值电阻R0应选取A.2000ΩB.4000ΩC.6000ΩD.8000Ω②请在方框中画出该实验电路原理图.③该小组同学根据实验电路,测出七组实验数据,并利用测出的数据直接绘出了U﹣I图线(I为电流表A的示数,U为电压表V的示数),若把电流表和改装后的电压表当成理想电表,则依图线可得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω.④该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差,产生误差的原因可能是.7.为测量一电源的电动势及内阻:(1)现有以下三种量程的电压表:A.量程为l V、内阻大约为2kΩ的电压表V1B.量程为2V、内阻大约为3kΩ的电压表V2C.量程为3V、内阻为3kΩ的电压表V3要改装一个量程为9V的电压表,应该选择(选填“A”、“B”或“C”)与kΩ的电阻串联.(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量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,读出电阻箱的阻值为15.0Ω时,电压表示数为1.50V;电阻箱的阻值为40.0Ω时,电压表示数为2.00V,则电源的电动势E=V,内阻r=Ω.8.为了测量一节干电池的电动势和内阻,某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值,出现上述情况的原因是.改进方法是.改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出如图乙所示的图象,由图象可知,这个电池的电动势为E=V,内阻r=Ω.答案1.解:(1)用安阻法(电流表和电阻箱)测量电源的电动势和内阻,当电阻箱电阻最大时,电流I接近15mA,因为电流表量程为2.5mA,比较小,不能直接测量,串联小电阻,改装为大量程的电流表,所以选R1,实验原理图如下。
电源电动势和内阻练习题
电源电动势和内阻练习题电源电动势和内阻练习题在学习电路理论时,电源电动势和内阻是非常重要的概念。
理解这两个概念对于解决电路问题至关重要。
下面我将为大家提供一些电源电动势和内阻的练习题,希望能够帮助大家更好地掌握这两个概念。
1. 一个电池的电动势为12V,内阻为2Ω。
如果将一个电阻为4Ω的负载连接到电池上,求电路中的电流和负载两端的电压。
解析:根据欧姆定律,电路中的电流可以通过以下公式计算:I = E / (r + R),其中E为电动势,r为内阻,R为负载电阻。
代入已知数据,可得I = 12V / (2Ω + 4Ω) = 2A。
根据电压分压定律,负载两端的电压可以通过以下公式计算:U = E * (R / (r + R)),代入已知数据,可得U = 12V * (4Ω / (2Ω + 4Ω)) = 8V。
2. 一个电池的电动势为9V,内阻为1Ω。
当电池没有连接负载时,测得电池两端的电压为8.5V。
求电路中的电流和负载两端的电压。
解析:当电池没有连接负载时,电路中的电流为0A,根据欧姆定律,负载两端的电压等于电池两端的电压,即U = 8.5V。
当有负载连接时,电路中的电流可以通过以下公式计算:I = (E - U) / (r + R),其中E为电动势,r为内阻,U为负载两端的电压,R为负载电阻。
代入已知数据,可得I = (9V - 8.5V) / (1Ω + R) = 0.5A。
负载两端的电压即为U = E - I * (r + R) = 9V - 0.5A * (1Ω + R)。
3. 一个电池的电动势为6V,内阻为0.5Ω。
如果将一个电阻为3Ω的负载连接到电池上,测得负载两端的电压为4.5V。
求电路中的电流。
解析:根据电压分压定律,负载两端的电压可以通过以下公式计算:U = E * (R / (r + R)),其中E为电动势,r为内阻,U为负载两端的电压,R为负载电阻。
代入已知数据,可得4.5V = 6V * (3Ω / (0.5Ω + 3Ω))。
实验测定电源的电动势和内阻(含答案)
实验测定电源的电动势和内阻(含答案)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March实验九测定电源的电动势和内阻八、实验改进测电源的电动势和内电阻的其他几种方法1.用一个电流表和电阻箱测量,电路如图5所示,测量原理为:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出E和r,此种方法使测得的电动势无偏差,但内阻偏大.图52.用一个电压表和电阻箱测量,电路如图6所示,测量原理为:E=U1+U1R1r,E=U2+U2R2r.由此可求出r和E,此种方法测得的电动势和内阻均偏小.图63.用一只电压表粗测电动势,直接将电压表接在电源两端,所测值近似认为是电源的电动势,此时U=ER VR V+r≈E,需满足R V≫r.4.用两个电压表可测得电源的电动势,电路如图7所示.测量方法为:断开S,测得V1、V2的示数分别为U1、U2,此时,E=U1+U2+U1R V r,R V为V1的内阻;再闭合S,V1的示数为U1′,此时E=U1′+U1′R V r,解方程组可求得E.记忆口诀A表V表测电源,A表内接莫记反.测得数据六七组,联立方程求解慢.U为纵轴I为横,描点连线为重点.两轴截距和斜率,搞清意义实验完.V表分流存误差,E、r偏小图可鉴.两个电阻和A表,准确测E不算难.考点一对实验的理解与应用例1(2010·广东理综·34(2))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=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图8(a).①在图(b)的实物图中,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(c)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 V;C.将开关S2________,电压表的示数是 V;断开开关S1.③使用测得的数据,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”).考点二测电动势和内阻的其他方法例2某研究性学习小组采用如图9所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r,R为电阻箱,V为理想电压表,其量程略大于电池的电动势.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.序号12345671R(Ω-1)1U(V-1)(1)根据表中的数据和实验原理,你认为第______(填序号)组数据是错误的,原因是________________________________________________________________________.(2)根据实验数据,请在图10所给的坐标系中绘出1U-1R关系图线.图10(3)由图线可知,该干电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(保留两位有效数字)实物图连接的技巧实物图连接是一类考查学生实验技能和操作能力较为有效的题型,连线前一定要画出实验电路图,然后按图连线,且必须注意以下几点:(1)连线不能交叉;(2)必须把线接在接线柱上;(3)电流应从电表正接线柱流入,从负接线柱流出;(4)变阻器应处在有效控制状态.在实际操作中,画电路图时,各元件的相对位置应尽量与实物图相吻合;连实物图时,应先串后并,先连控制电路后连测量电路.要特别注意变阻器的分压连接,把变阻器的全电阻、开关、电源连成干路,取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可.例3图11是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和电流表A1内阻r1之和为10 000 Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),A2为理想电流表.(1)按电路原理图在图12虚线框内各实物图之间画出连线.图12(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至________(填“a端”、“中央”或“b端”).(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为I1/mAI2/mA48040032023214068在图13所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1—I2曲线.图13(4)利用所得曲线求得电源的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I短=________ A.例4(2010·江苏卷·10)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图14所示的实物电路.图14(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10 Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是________.(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/Ω12(3)根据实验数据描点,绘出的1U-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在1U坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=_______,内阻r=______.(用k、b和R0表示)答案(1)最大值(2)2(3)1kR0bk-R01.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15所示.该学生接线中错误的和不规范的做法是 ()A.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2.用如图16所示电路测量干电池的电动势和内阻(电动势约为V,内阻约Ω,允许通过的最大电流为A).图中电压表的量程为V,内阻3 000 Ω;电流表的量程为A,内阻为Ω.除被测电池、开关和导线外,还有如下器材:A.滑动变阻器:阻值范围0~10Ω B.滑动变阻器:阻值范围0~100 ΩC.定值电阻:阻值为1 Ω D.定值电阻:阻值为100 Ω(1)为了满足实验要求并保证实验的精确度,R2应选阻值为________ Ω的定值电阻;为便于调节,图中R1应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器.(2)实验中,当电流表读数为A时,电压表读数为V;当电流表读数为A时,电压表读数为V.则可以求出E=________V,r=________Ω.3.某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:A.待测干电池E(电动势约为 V,内阻约为1 Ω)B.电流表G(满偏电流 mA,内阻为100 Ω)C.电流表A(量程0~ A,内阻约为1 Ω)D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A)E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流为1 A)F.定值电阻R0(阻值为900 Ω)G.开关一个,导线若干(1)为了能比较准确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选________.(2)根据题意在图17中画出该实验所需要的电路图.图17(3)根据电路图,将实物图18连接起来,组成完整的电路.图18(4)如图19所示,是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线,其中纵坐标I 1为电流表G 的示数, 横坐标I 2为电流表A 的示数,由图可知,被测干电池的电动势为______V ,内电阻为________ Ω(保留两位有效数字)4.要测定某电源的电动势和内电阻,某同学按如图20所示的电路图连接好电路并进行如下操作:(1)闭合开关S 1,多次调节电阻箱的阻值,并记录下每次的电阻值R 及对应的电流表A 的示数I (电流表的内阻很小,可忽略不计);(2)根据数据,作出图象1I -R ,如图21所示,则根据图象可以求出:电源电动势E =________V ,内电阻r =________Ω.图215.实验室给出下列器材,请你完成一节干电池电动势和内阻的测定.A .一节待测干电池(内阻大于2 Ω)B .电流表,量程 A ,内阻5 Ω左右C .电流表,量程 A ,内阻 Ω左右D .电压表,量程 V ,内阻5 kΩ左右E .滑动变阻器,最大阻值为100 ΩF .滑动变阻器,最大阻值为10 ΩG .电键一只、导线若干(1)该实验所需器材________(填器材前面字母);(2)请画出该实验电路图;(3)下表列出了某组同学测得的实验数据,其中有一组数据不符合读数要求,请将该组数据的序号填在横线上______;组序1 2 3 4 5 6 U (V)I (A)(4)________V ,内阻为________ Ω.答案课堂探究例 1 ①连线如图所示②20 Ω 闭合 ③ Ω ④小例2 (1)3 随电阻的减小路端电压应逐渐减小(2)根据给定的各组1R 、1U 值在坐标上描出位置,然后依据这些位置作出1U -1R 图线,如图所示.(3)例3 (1)实物连接如图所示(2)b 端(3)作I 1-I 2图象如图所示(4)~ ~(5)~例4(1)最大值(2)2(3)1kR0bk-R0随堂训练1.ABD2.(1)10~10(2)3.(1)D(2)如图所示(3)如图所示(4)~均可)~均可)4.245.(1)ABDFG(2)如图所示(3)2(4)如图所示~均对)~均对)。
(完整版)伏安法测电池的电动势和内阻经典练习题(含答案详解)
(时间:60分钟)1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中错误的是( )A .应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显B .应选用内阻较小的电压表和电流表C .移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D .使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小答案 BD解析 伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,滑动变阻器阻值不能太大,如果太大不便于调节.2.为测定电池的电动势和内阻,待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是( )A .一只电流表和一只电阻箱B .一只电压表和一只电阻箱C .一只电流表和一个滑动变阻器D .一只电压表和一个滑动变阻器答案 AB解析 由E =IR +Ir 知测E 、r 用一只电流表测电流,用电阻箱改变外电阻并可读出阻值,只要获得两组I 、R 数据即可求得E 、r ,用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻,故A 正确,C 不可行;由E =U +U R·r 知测E 、r 用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U 、R 值求出E 、r ,故B 正确;若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以,因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定,故D不能达到目的.3.在测定一节干电池(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,滑动变阻器和电压表各有两个供选:A.电压表量程为15 V; B.电压表量程为3 V;C.变阻器为(20 Ω,3 A); D.变阻器为(500 Ω,0.2 A).(1)电压表应该选____________(选填“A”或“B”),这是因为____________________.(2)变阻器应选______________(选填“C”或“D”),这是因为__________________.答案(1)B读数既准确、又方便(2)C滑动变阻器D的额定电流太小,最大阻值太大,调节不方便解析本题主要考查学生对电学仪器的选择.电学仪器的选择最主要的有两条原则:(1)安全,即不能超量程;(2)方便,即便于读数和调节.由于电源电动势约为1.5 V,故选量程为0~3 V的电压表,读数既准确,又方便,D滑动变阻器的额定电流太小,阻值大,调节不方便,故选C变阻器.4.给你一个电压表、一个电阻箱、电键及导线等器材:(1)在虚线框内画出根据闭合电路欧姆定律测定一节旧的干电池的电动势和内阻的实验电路图.错误!(2)在实验过程中,将电阻箱拨到45 Ω时,电压表读数为0.90 V;若将电阻箱拨到如图2139甲所示的位置时,电压表读数如图2139乙表盘所示.根据以上数据,可以算出该节电池的电动势E=______ V,内电阻r=________ Ω.图2139答案 (1)电路图如图所示(2)1.3 20解析 由E =0.9+0.945r ,E =1+168r ,得E =1.3 V ,r =20 Ω. 5.在利用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中,某同学的实际连线如图21310甲所示.(电流表A :0~0.6~3 A ,电压表V :0~3~15 V)(1)经仔细检查、诊断知,该图中有两处不太合理的连线,那么这两处不太合理的连线对应的编号是________.(2)若利用改正后的正确的连线图,实验后,测得数据,并画出电源的输出特性图象(UI 图)如图乙.则该电源的电动势为________,电源内阻为________.图21310答案 (1)③⑤ (2)3 V 2 Ω6.某同学在用电流表和电压表测定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21311甲所示.(1)按图甲电路原理图将图乙实物连接起来;甲乙图21311(2)该同学按上述电路原理图正确连接好实验电路,合上开关S后,当滑动变阻器的滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数几乎不变,直到当滑动触头P滑至邻近B端时,电压表的示数急剧变化,出现上述情况的原因是___________________________________________________________________________________.(3)该同学顺利完成实验,测出的数据如下表所示.请你根据这些数据帮他在图21312中画出U I图象,并由图得出电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω;I/A0.100.170.230.30U/V 1.20 1.000.800.60图21312 答案(1)如图所示(2)滑动变阻器的总电阻太大(3)1.48 3.0如图所示7.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内电阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图21313(a).(1)在图(b)的实物图中,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:①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是________;②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49 V;③将开关S2________,电压表的示数是1.16 V;断开开关S1.(3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字).图21313答案(1)如图所示(2)①20 Ω③闭合(3)0.69 Ω解析 (2)由题干图(c)读得电阻箱阻值为R =20 Ω;将S 1闭合S 2断开,电压表示数为电源电动势E =1.49 V ,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 =0.058 A. (3)因为I =E R 0+R +r,所以r =E I -R 0-R =⎝⎛⎭⎫1.490.058-5-20 Ω=0.69 Ω. 8.如图21314甲是利用两个电流表A 1和A 2测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图.图中S 为开关,R 为滑动变阻器,固定电阻R 1和A 1内阻之和为10 000 Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻大得多),A 2为理想电流表.图21314(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线.(2)在闭合开关S 前,将滑动变阻器的滑动端c 移动至________(选填“a 端”、“中央”或“b端”).(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为图21315在如图21315所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2曲线.(4)利用所得曲线求得电源的电动势E=______V,内阻r=_______Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I m=________A.答案(1)见解析图(2)b端(3)见解析图(4)1.490.60(5)2.5解析(1)由电路图连线如图(2)闭合开关S前,为保护电路,应使连入电路的滑动变阻器阻值最大,故滑动端c置于b端.(3)连线如图(4)电路中A 1与R 1串联等效于电压表,纵轴截距为0.149 mA ,对应电压值U =0.149×10-3×104 V =1.49 V ,故电动势E =1.49 V ,内阻r =⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =0.60 Ω.(5)短路电流I m =E r =1.490.60A =2.5 A. 9.贾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R 1(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S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干.图21316(1)珊珊连接了一个如图21316所示的电路,她接下来的操作是:①将S 2接到a ,闭合S 1,拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图21317甲所示的位置,记录下对应的电压表示数为2.20 V ,然后断开S 1;②保持电阻箱示数不变,将S 2切换到b ,闭合S 1,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图乙所示),然后断开S 1.图21317请你解答下列问题:图甲所示电阻箱的读数为________ Ω,图乙所示的电压表读数为________ V .由此可算出定值电阻R 1的阻值为________ Ω(计算结果保留两位小数).在珊珊上面第①步的操作中,有一处不恰当,请您帮她指出来________.(2)在完成上述操作后,珊珊继续以下的操作:将S 2切换到a ,多次调节电阻箱,闭合S 1,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,绘出了如图丙所示的1U 1R图线.由此可求得电源电动势E 和电源内阻r ,其中E =________ V(计算结果均保留两位小数).答案 (1)20 2.80 5.45 应在切断电源的情况下调节变阻箱 (2)2.86(内阻0.26 Ω)解析 此题通过实验操作、读数以及对实验方法的理解等多方面考查考生的实验探究能力.(1)电阻箱的阻值等于2×10 Ω=20 Ω.图乙电压表的示数为2.80 V ,根据闭合电路欧姆定律得,R 1=2.80-2.202.2020Ω≈5.45 Ω.调节电阻箱时,需切断电源;(2)将定值电阻等效到电源的内部,根据E =U +U R r 得,1U =1E +1R ·r E ,知纵轴截距的倒数为电动势,所以E =10.35V ≈2.86 V.。
12.3 实验:电池电动势和内阻的测量(练习题)(解析版)
第十二章电能能量守恒定律12.3 实验:电池电动势和内阻的测量一、选择题:1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据,其中处理方法既能减小偶然误差,又直观、简便的是 ( )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和rB.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U-I图象,再根据图象求出E、rD.多测几组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E,再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r【解析】选项A中只测量两组数据求出E、r,偶然误差较大;选项B中计算E、r平均值虽然能减小误差,但太繁琐;选项D中先分别求出I、U的平均值再求解的方法是错误的.【答案】 C2.为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,不能达到实验目的( )A.一个电流表和一个电阻箱B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C.一个电压表和一个电阻箱D.一个电流表和一个滑动变阻器【解析】根据E=I(R+r),由电流表测出电流,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,A正确;根据E=U+Ir,由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E、r,B正确;根据E=U+UrR,由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,C正确;因为滑动变阻器不能读出电阻的数值,所以只有一个电流表和一个滑动变阻器,测不出电动势和内阻,D错误.【答案】 D3.(多选)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所示.关于该学生接线的说法正确的是( )A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当 D.电压表接线不妥【解析】在实物连线图中,滑动变阻器的两个固定端接入电路了,滑动头没有接,所以移动变阻器滑动端时,不会改变接入电路的电阻大小,变阻器不起变阻作用,A正确;电流表只允许电流从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出,图中电流表的正、负接线柱接对了,所以B错误;图中电源由一节干电池充当,电动势是1.5 V,所以电压表量程应选用0~3 V,图中连接是正确的,所以C错误;图中把电压表直接和电池并联,这样即使将开关断开,电压表仍有示数,即开关不能控制通过电压表的电流,且电流从负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线不妥,D正确.【答案】AD4.(多选)图是根据某次实验记录数据画出的U-I图象,下列关于这个图象的说法中正确的是( )A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3.0 VB.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6 AC.根据r=E/I短,计算出待测电源内阻为5 ΩD.根据r=|ΔUΔI|,计算出待测电源内阻为1 Ω【解析】在U-I图中,图线与U轴的交点表示电源电动势,由图可知E=3.0 V,A正确;此图的纵坐标并非从零开始,故B、C错误;在U-I图象中斜率ΔUΔI表示电源内阻r,故D正确.【答案】AD二、非选择题5.刘同学做“测定电池的电动势和内阻”实验.(1)刘同学采用两节干电池串联作为电源,电流表选择0.6 A量程,电压表选择3 V量程.在闭合开关开始实验前其连接的电路如图1甲所示.请帮其检查电路,指出图中的不妥之处:__________________________(指出一处即可).图1(2)刘同学改进电路连接,经过正确的实验操作,得到某次测量的电流表示数如图乙所示,则该示数为________ A.(3)刘同学经过正确操作,得到多组U、I数据,作出U-I图象如图丙所示,则该电源的电动势为________ V,内阻为________ Ω.(结果均保留两位有效数字)答案(1)①连接电压表负接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极;②滑动变阻器的滑片应置于左端(或滑动变阻器的滑片应置于接入电阻最大的那一端) (2)0.26 (3)3.0 4.3~4.4解析(2)当电流表选择0.6 A量程时,每小格分度值为0.02 A,故按本位估读,即0.26 A;(3)根据电源的U-I图象的物理意义可知,图象在纵轴的截距表示电源电动势,即E=3.0 V,斜率表示内阻大小,即r=3.0-1.00.46Ω≈4.3 Ω.6.在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,已连接好部分实验电路.图2(1)按图2甲所示的实验电路,把图乙中剩余的电路连接起来.(2)在图乙的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“A”或“B”).图3(3)如图3是根据实验数据作出的U-I图象,由图可知,电源的电动势E=____________ V,内阻r=__________ Ω.答案(1)见解析图(2)B (3)1.5 1.0解析(1)电路连接如图所示.(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大,故滑片应置于B端.(3)由题图图象可知,电源电动势为1.5 V,内阻r=1.5-1.00.5Ω=1.0 Ω.7.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)备有如下器材:A.干电池1节;B.滑动变阻器(0~20 Ω);C.滑动变阻器(0~1 kΩ);D.电压表(0~3 V);E.电流表(0~0.6 A);F.电流表(0~3 A);G.开关、导线若干.其中滑动变阻器应选________,电流表应选________.(选填相应器材前的字母)(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4中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.图4答案(1)B E (2)见解析图(3)1.45(1.44~1.46均可) 1.3(1.2~1.4均可)解析(1)由于干电池的电动势只有1.5 V,为了方便调节,滑动变阻器应选B,从测量的数据可以看出电流最大只有0.4 A,电流表应选E.(2)电路图如图甲所示甲乙(3)作出的U-I图线如图乙所示,可以看出图线在U轴上的截距为1.45 V,即电源的电动势为1.45 V.图线斜率的绝对值为:k=ΔUΔI=0.650.5Ω=1.3 Ω.8.某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为3 Ω);直流电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约0.5 Ω);直流电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.1 Ω);电压表V1(量程0~2 V,内阻约为2 000 Ω);电压表V2(量程0~6 V,内阻约为6 000 Ω);滑动变阻器R1(最大电阻20 Ω,额定电流2 A);滑动变阻器R2(最大电阻200 Ω,额定电流1 A);电阻箱R3(最大电阻99.9 Ω,额定电流1 A);开关、导线若干.(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻,要求有尽可能高的精确度且便于调节,应选择的电流表是________,电压表是________,滑动变阻器是________.(2)请将图5中实物连接成实验电路.图5(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时,电流表出现了故障,不能使用,实验小组如想方便且能较准确地进行测量,需将实验进行改进,只需去掉电流表,将上述器材中的________换成________即可.(4)请在图6甲所示的方框中画出改进后的实验电路图.图6(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上作出了如图乙所示图线.由图线得出:干电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(结果保留两位有效数字)答案(1)A1V1R1(2)见解析图(3)R 1 R 3 (4) (5)1.7 2.5解析 (1)由于电源电动势为1.5 V ,因此电压表选V 1即可;而回路的电流不会太大,因此电流表选A 1,滑动变阻器选择阻值较小的R 1; (2)测电源电动势和内电阻的测量电路如图:(3)将滑动变阻器改为电阻箱,即用“伏阻法”测电源电动势和内电阻; (4)电路如图:(5)根据闭合电路欧姆定律知U =E ·R r +R ,整理得1U =r E ·1R +1E,图象与纵轴的截距为电动势的倒数,斜率表示rE,代入数据解得E ≈1.7 V ,r =2.5 Ω.9.某学习小组的同学设计了如图7所示的电路来测量定值电阻R 0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E 和内阻r .图7实验器材有:待测电源,待测电阻R 0,电流表A(量程为0.6 A ,内阻不计),电阻箱R (0~99.9 Ω),开关S 1和S 2,导线若干.(1)先测电阻R0的阻值.请将学习小组同学的操作补充完整:先闭合S1和S2,调节电阻箱,读出其示数R1和对应的电流表示数I,然后________________,读出此时电阻箱的示数R2.则电阻R0的表达式为R0=______________.(2)同学们通过上述操作,测得电阻R0=9.5 Ω,继续测电源的电动势E和内阻r.该小组同学的做法是:闭合S1,断开S2,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,数据如下表:①根据图8给定的坐标系并结合以上数据描点作图.图8②利用图象求出该电源的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(结果均保留两位有效数字)答案(1)断开S2,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I R1-R2(2)①见解析图②6.0 2.5解析 (1)器材中只有电流表而没有电压表,无法由伏安法求出电阻,故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值;当电路中电流相同时,电阻也应相同;因此可以控制电流相等,利用电阻箱的电阻,得出待测电阻的阻值;因此缺少的步骤应为:断开S 2,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I ;待测电阻等于两次电阻箱的示数之差,即:R 0=R 1-R 2. (2)①根据表中列出的数据,求出各电阻对应的1I值.作出1I-R 图象如图所示②由闭合电路欧姆定律可知:E =I (R +R 0+r ) 可得:1I =R E +R 0+r E结合图象可知:E =6.0 V ,r =2.5 Ω.10.某研究小组收集了两个电学元件:电阻R 0(约为2 k Ω)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7 V ,允许最大放电电流为100 mA).实验室备有如下器材: A .电压表V(量程3 V ,电阻R V 约为4.0 k Ω) B .电流表A 1(量程100 mA ,电阻R A1约为5 Ω) C .电流表A 2(量程2 mA ,电阻R A2约为50 Ω) D .滑动变阻器R 1(0~40 Ω,额定电流1 A) E .电阻箱R 2(0~999.9 Ω) F .开关S 一只、导线若干(1)为了测定电阻R 0的阻值,小明设计了一电路,与其对应的实物图如图9,图中的电流表A 应选________(选填“A 1”或“A 2”),请将实物连线补充完整.图9(2)为测量锂电池的电动势E 和内阻r ,小红设计了如图10甲所示的电路图.根据测量数据作出1U -1R 2图象,如图乙所示.若该图线的斜率为k ,纵轴截距为b ,则该锂电池的电动势E =________,内阻r =________.(用k 、b 表示)图10答案 (1)A 2 实物连线如图所示(2)1b k b解析 (2)由E =U +U R 2r 得:1U =1E +r E ·1R 2则1E =b ,r E =k ,故:E =1b ,r =k b.11.在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.图14(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R ,分别测出阻值R 0=10 Ω的定值电阻两端的电压U ,下列两组R 的取值方案中,比较合理的方案是________.(选填“1”或“2”)(3)根据实验数据描点,绘出的1U-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在1U坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R0表示)答案(1)最大值(2)2 (3)1kRbk-R0解析(3)根据闭合电路的欧姆定律E=U+UR(R+r)得:1U=1ER·R+R+rER1 U -R图象的斜率k=1ER,纵截距b=R+rER得:E=1kR,r=bk-R0.12.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,实验电路如图甲所示,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R0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0.6 A、3 A)(b)电压表(量程3 V、15 V)(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)(d)定值电阻(阻值10 Ω,额定功率10 W)(e)滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A)(f)滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A)甲请回答下列问题:(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;R0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)按电路原理图甲连接实物电路图乙.乙(3)测得下列五组数据:E=________V,r=________Ω.【解析】由于电源是一节干电池(1.5 V),所选量程为3 V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右,加上保护电阻,最大电流在0.5 A左右,所以选量程为0.6 A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0~10 Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100 Ω会出现开始电流和电压几乎不变,最后突然变化的现象.系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小.本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测<E,r测<r.【答案】(1)3 0.6 1 0~10(2)如图(3)如图。
2023-2024学年高二上物理:实验:电池电动势和内阻的测量(附答案解析)
2023-2024学年高二上物理:12.3实验:电池电动势和内阻的测量一.选择题(共5小题)1.在电学探究实验课中,某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路,并用于测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r0.调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据.根据所得数据描绘了如图乙所示的两条U﹣I直线.则有()A.图象中的图线乙是电压表V1的测量值所对应的图线B.由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E=1.50V,r=1.0ΩC.当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率为0.55WD.图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最大值2.在“测定电源电动势和内阻”的实验中,针对两个不同的电源得出如图所示的1、2两条图线,则两个电源的动势E1和E2、内阻r1和r2满足关系)()A.E1>E2,r1>r2B.E1>E2,r1<r2C.E1<E2,r1<r2D.E1<E2,r1>r23.如图是测量电源电动势和内电阻的电路,关于误差说法正确的是()A.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值B.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值C.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值D.测出的电动势比真实值小4.在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流。
a、b为图线上的两点。
相应状态下电源的输出功率分别为P a、P b,外电路电阻为R a、R b,由图可知, 及 的比值分别为()A.3:11:2B.1:32:3C.1:11:2D.1:14:15.在测电源的电动势和内阻时。
某次实验记录数据画出U﹣I图象,下列关于这个图象的说法中正确的是()A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3VB.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6AC.根据 d 短,计算出待测电源内阻为5ΩD.该实验中电源的内阻为2Ω二.多选题(共4小题)6.为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,能达到实验目的()A.一个电流表和一个电阻箱B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C.一个电压表和一个电阻箱D.一个电流表和一个滑动变阻器7.如图所示,为测量电源的电动势和内电阻时,依据测量数据作出的路端电压与电流强度的关系图象,图中DC 平行于横坐标轴,DE平行于纵坐标轴,由图可知()第1页共16页第2页共16页。
测定电源电动势与内阻,带解析答案
测定电池的电动势和内阻1.实验原理:如图(1)所示电路,改变电阻R,从电压表和电流表可测出几组U、I值,利用闭合电路欧姆定律可以求出E、r.2.数据处理:①测出两组U、I值,列方程组可解出E、r.②图象法处理数据,测出多组(不少于6组)、I值,在—I直角坐标系中标出各点,画出—I图象,如图(2)所示,图象的纵截距为E,横截距为短路电流,.图象法比较好地利用各组测量数据,并能排除奇异点,能够减小偶然误差.3.误差分析:由于电流表和电压表不是理想电表,就会带来一定的系统误差,下面分别分析电流表内接和外接两种情况下的系统误差。
(1)如图(3)所示,电流表接在了外边,电压表所测为电源的外电压,而电流表读数比流过电源的电流值要小,测量存在系统误差。
电压表的读数越大,越大,电流表的测量误差也越大,如图(4)所示,短路时,=0,测量值与真实值相同。
由图象可知,定量分析:=-此函数式的纵截距为:斜率的绝对值为:当r时,。
(2)如图(5)所示,电流表接在了里边,电流表所测的电流为流过电源的电流,电压表所测电压比路端电压小.当电路中电流增加时,,电压表读数的误差随着增加,U—I图象如图(6)所示,测量值图线比较陡,=E,>r.由等效电路可知,.一般安培表的内阻与r接近,所以这种方法测出的内阻误差较大。
伏安法测E、r误差分析的三种方法实验常进行误差分析,下面就伏安法测电源的电动势和内阻实验谈三种误差分析的方法。
一、公式法伏安法测电源的电动势和内阻实验通常有两种可供选择的电路,如图1、图2所示,若采用图1电路,根据闭合电路欧姆定律,由两次测量列方程有E U I r E U I r测测,=+=+1122解得EI U I UI IrU UI I测测,=--=--2112211221若考虑电流表和电压表的内阻,应用闭合电路欧姆定律有:E U IURr E U IURrV V真真,=++⎛⎝⎫⎭⎪=++⎛⎝⎫⎭⎪111222解得EI U I UI IU URE rU UI IU URrV V真测真测,=---->=---->21122112122112即测量值均偏小。
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电池电动势与内阻
一、单选题(共3小题)
1.在“测电源电动势和内阻”的实验中,某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线,如图所示。
两个电源的电动势分别为E1、E2,内阻分别为r1、r2。
如果外电路分别接
入相同的电阻R,则两个电源的()
A.路端电压和电流不可能同时相等
B.输出功率不可能相等
C.总功率不可能相等
D.效率不可能相等
考点:电源的电动势和内阻
答案:D
试题解析:
由图可知、,而关于R的方程是可以有正解的,外电阻相同,则路端电压也相同,选项A错误;路端电压和电流相等,则输出功率相等,选项B错误;
、,是可能的,因此也是可能的,选项C错误;,,效率不可能相等,选项D正确。
2.单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,在内外电路中释放的总能量决定于()A.电源的电动势B.通过电源的电流
C.路端电压的大小D.内、外电阻之和
考点:电源的电动势和内阻
答案:A
试题解析:电动势反映电源自身在其内部将正电荷从负极移到正极的过程中,克服电场力所做的功,将其他形式的能量转化为电能的本领.qE=qU外+qU内.
3.如图所示的图象中,I是电源的路端电压随电流变化的图象,II是某电阻两端的电压随电流变化的图象,下列说法中正确的是()
A.该电源的电动势为6V内阻为1
B.该电阻的阻值为1
C.当该电源向该电阻供电时电阻上消耗的功率为8W
D.当该电源向电阻供电时电源的效率为33.3%
考点:电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律
答案:D
试题解析:I图中,截距表小电动势,斜率表示内阻,A正确。
II图中,斜率表示电阻R,为0.5Ω,B错误。
交点处为两者组成电路时的工作状态,,C正确。
,D正确。
第II卷(非选择题)
本试卷第二部分共有1道试题。
二、填空题(共1小题)
4.如图所示,把两个电源的U—I关系曲线取相同的坐标,画在同一坐标系中,由图象可知两个电源的电动势El E2和内阻的大小r1 r2(选填:“=”、“<”或
“>”).
考点:电源的电动势和内阻
答案:= <
试题解析:图线纵截距表示电动势,斜率的绝对值代表内阻,所以可以判断两电源电动势。