测定电源的电动势和内电阻 复习题 非常好
实验专题复习-多用电表、测定电池的电动势和内电阻
Ⅰ、多用电表●典型例题例1如图所示为欧姆表的原理图,表头内阻为R g,调零电阻为R,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法中正确的是:()A、它是根据闭合电路欧姆定律制成的B、接表内电池负极的应是红表笔C、电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D、调零后刻度盘的中心刻度值是r+R g+R答案A、B、D例2要安装如图所示的单量程欧姆表,电源电动势E=1.5V,内阻不计,同时还给出下列器材:⑴电流表μ,内阻1.5Ω)⑵电流表(量程0~1mA,内阻1KΩ)⑶变阻器(阻值范围0~300Ω,(量程0~10A额定电流1A)⑷变阻器(阻值范围0~800Ω,额定电流1A),则欧姆表内的电流表应选,变阻器应选。
答案:电流表应选用⑵,变阻器应选用⑷例3如图是某同学连接的实验实物图。
闭合开关后A、B两灯都不亮。
他采用下列两种方法对故障原因进行排查:(灯泡A、B的规格均为2.5V、1W,变阻器为10Ω、1A)⑴应用多用表的直流电压档进行检查,那么选择开关应置于档。
A、2.5VB、10VC、50VD、250V该同学的测试结果如表1所示,则在测试a、b间直流电压时,红表笔应当接触。
根据测量结果,可以判断的故障是:()A、灯A短路;B、灯B短路;C、c、d段断路;D、d、f段断路⑵将开关断开,再选择欧姆挡测试,测量结果如表2所示,那么检查出的结果是:()A、灯A断路B、灯B断路C、灯A、B都断路D、d、e间导线断路答案:(1)B、a;(2)D。
●基础练习一、选择题:1、用多用表测直流电压U和电阻R时,若红表笔插入正(+)插孔,则:()A、前者(测电压U)电流从红表笔流入多用表,后者(测电阻R)电流从红表笔流出多用表B、前者电流从红表笔流出多用表,后者电流从红表笔流入多用表C、前者电流从红表笔流入多用表,后者电流从红表笔流入多用表D、前者电流从红表笔流出多用表,后者电流从红表笔流出多用表2、关于多用表表面的欧姆挡刻度线,下列说法正确的是:()A、零欧姆刻度线与零电流刻度线重合B、零欧姆刻度线与电流表满偏的刻度线重合C、欧姆挡表面的刻度线是不均匀的,欧姆值越大,刻度线越密D、欧姆挡表面的刻度线是不均匀的,欧姆值越小,刻度线越密3、多用表是电流表、电压表、欧姆表共用一个表头组装而成的。
备战2020年高考物理实验专题复习《测定电源的电动势和内阻》(解析版)
《测定电源的电动势和内阻》一、实验题1.如图a所示,是用伏安法测电电动势和内阻的实验电路图,为防止短路,接入一保护电阻,其阻值为通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据,并作出如图b所示的图象:根据图象,可知电电动势______V,内阻______本实验测出的电的电动势与真实值相比是______填“偏大”、“偏小”或“不变”2.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,为保护电阻.断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以为纵坐标,以为横坐标,画出的关系图线该图线为一直线,如图乙所示.由图线可求得电池组的电动势______V,内阻______保留两位有效数字引起该实验系统误差的主要原因是______。
3.实验室中准备了下列器材:待测干电池电动势约,内阻约,电流表满偏电流,内阻电流表量程~,内阻约,滑动变阻器~滑动变阻器~,定值电阻,开关S和导线若干某同学选用上述器材滑动变阻器只选用了一个测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是______填代号请在如图1方框中画出他的实验电路图.如图2为该同学根据实验数据作出的图线为电流表G的示数,为电流表A的示数,由该图线可得:被测干电池的电动势______V,内阻______4.为了较精确地测量一节干电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验:量程3V的理想电压表V,量程的电流表具有一定内阻,定值电阻,滑动变阻器~,滑动变阻器~,电键实验电路原理图如图。
为方便实验调节和较准确地测量,滑动变阻器应选用______填或。
用笔画线代替导线在图中完成电路连接。
实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数,在给出的坐标系中画出图线如图所示,则干电池的内阻______结果保留两位有效数字5.某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:待测电源电动势约;电阻箱最大阻值为;定值电阻阻值为;定值电阻阻值为电流表量程为,内阻开关S,导线若干.图甲中将定值电阻和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表;闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则和的关系式为___________________用题中字母表示;以为纵坐标,为横坐标,探究小组作出-的图像如图乙所示,根据该图像求得电源的内阻,则其电动势______保留两位小数;该实验测得的电动势测与真实值真相比,理论上测___________真填“”“”或“”6.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:电压表:量程3V,内阻约为电流表:量程3mA,内阻滑动变阻器:阻值范围〜,额定电流定值电阻:该同学将电流表G与定值电阻并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A.该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V 读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势______结果保留三位有效数字,电源的内阻______结果保留两位有效数字.由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势E______,内阻______选填“偏大”、“不变”或“偏小”7.某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻。
2020年高考物理实验专项复习:《测定电源的电动势和内阻》(解析版)
《测定电源的电动势和内阻》一、实验题1.如图a所示,是用伏安法测电电动势和内阻的实验电路图,为防止短路,接入一保护电阻R0,其阻值为2Ω.通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据,并作出如图b所示的U−I图象:①根据U−I图象,可知电电动势E=______V,内阻r=______Ω.②本实验测出的电的电动势与真实值相比是______.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)2.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω为保护电阻.(1)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以1U 为纵坐标,以1R为横坐标,画出1U −1R的关系图线(该图线为一直线),如图乙所示.由图线可求得电池组的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(保留两位有效数字)(2)引起该实验系统误差的主要原因是______。
3.实验室中准备了下列器材:待测干电池(电动势约1.5V,内阻约1.0Ω),电流表G(满偏电流1.5mA,内阻10Ω)电流表A(量程0~0.60A,内阻约0.10Ω),滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)滑动变阻器R2(0~100Ω,1A),定值电阻R3=990Ω,开关S和导线若干①某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是______.(填代号)②请在如图1方框中画出他的实验电路图.③如图2为该同学根据实验数据作出的I1−I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得:被测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.4.为了较精确地测量一节干电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验: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),定值电阻R0(R0=1.5Ω),滑动变阻器R1(0~10Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω),电键S.实验电路原理图如图(a)。
专题54 测量电源的电动势和内电阻(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题54 测量电源的电动势和内电阻特训目标特训内容目标1伏安法测电源的电动势和内电阻(1T—5T)目标2安阻法测电源的电动势和内电阻(6T—10T)目标3伏阻法测电源的电动势和内电阻(11T—15T)一、伏安法测电源的电动势和内电阻1.某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。
从说明书可知该充电宝的电动势约为5V,内阻很小,约0.1~0.3Ω,最大放电电流为2A。
(1)该小组将充电宝连接线的外绝缘层剥开,找出充电宝的正极和负极,将多用电表选择开关旋到10V直流电压挡,先进行机械调零,然后红、黑表笔分别接触充电宝的正极和负极,电表刻度盘如图甲所示,该读数为__________V。
(2)该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻,实验室提供的器材如下:A.电压表V(量程为6V,内阻约为5kΩ)B.电流表A(量程为3A,内阻约为0.6Ω)C.滑动变阻器R1(最大阻值为60Ω)D.定值电阻R0=3ΩE.一个开关及导线若干该小组设计了两种测量充电宝电动势和内阻的电路,图乙中__________(填“A电路”或“B 电路”)更为合理,理由是______________。
(3)该小组通过调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,并在坐标纸上描点如图丙所示,请根据描出的点作出U-I图像_________。
(4)根据U-I图像,可求得该充电宝的电动势为__________V,内阻为__________Ω。
(结果均保留两位小数)(5)根据误差分析,该充电宝的电动势的测量值比真实值__________(填“偏小”或“偏大”),内阻的测量值比真实值__________(填“偏小”或“偏大”)。
【答案】 3.8B电路由于充电宝的内阻比较小,若用A电路测量,则改变滑动变阻器接入电路的阻值时,内阻分压小,导致外电路电压表示数变化不明显,不利于测量,误差较大;而采用B 电路测量时,定值电阻一方面起到保护电路的作用,另一方面,改变滑动变阻器接入电路的阻值时,电压表示数变化较为明显,测量误差小,得出的结果较为精确 5.00 0.13 偏小 偏小【详解】(1)[1]多用电表选择开关旋到10V 直流电压挡,最小刻度为0.2V ,故读数为3.8V 。
物理一轮复习课练25实验测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表含解析
课练25 实验测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表1.某同学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0~0.6 A,内阻r=0。
3 ΩC.电流表2:量程0~0。
6 A,内阻约为0。
1 ΩD.电压表1:量程0~3 V,内阻未知E.电压表2:量程0~15 V,内阻未知F.滑动变阻器1:阻值范围为0~10 Ω,允许通过最大电流2 AG.滑动变阻器2:阻值范围为0~100 Ω,允许通过最大电流1 AH.开关、导线若干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.(1)在上述器材中请选择适当的器材,电流表选择________,电压表选择________,滑动变阻器选择________.(填写器材前的字母)(2)实验电路图应选择图________(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,内阻r=________Ω.2.某同学利用电流表、理想电压表和滑动变阻器在实验室做测定干电池的电动势和内阻实验,该同学分别用图甲和图乙所示的电路进行实验,并判断电流表的不同连接方式对测量结果产生的影响,他将这两种实验方案所得的数据用图线的形式画在同一U-I图象中,如图丙所示.由图象可得,电池的电动势E =________V,内阻r=________Ω,电流表的内阻R A=________Ω.(计算结果均保留两位小数)3.(1)如图所示为指针式多用电表,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一定值电阻的阻值,测量的某些操作步骤如下:①调节指针定位螺丝部件,使电表指针指向电流0刻度处;②将选择开关旋转到欧姆挡位置;③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节部件________(选填“S”“K”或“T"),使电表指针指向“0 Ω”;④测量该定值电阻阻值时,多用电表指针示数如图所示,则该电阻的阻值为________Ω。
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。
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。
高三电学实验复习—测电源的电动势和内阻 含答案
测电源的电动势和内阻(复习题库)1、将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,内阻达几百欧姆为了测定一水果电池的电动势和内阻,提供的实验器材有:水果电池、电流表A(量程0~3mA,内阻约为0.5Ω)、电压表V(量程0~1.5V,内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R1(阻值0-3kΩ,额定电流为1A)、电键、导线若干。
(1)应选图_____(选填“a”或“b”)电路图实验。
(2)根据实验记录的数据,经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图像如图所示,由图可知,水果电池的电动势E=_____V,内阻r=_____Ω。
【答案】a 1.35 4502、在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,已连接好部分实验电路。
(1)按如图甲所示的实验电路,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”)。
(3)图丙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】 B 1.50 13、某小组同学利用如图所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)根据实验装置图,在矩形方框中画出电路原理图_____;(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下表:其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线______;(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V,内阻r=______Ω。
(结果保留3位有效数字)【答案】1.50 0.8334、某同学要测量电源的电动势E和内电阻r(E约为5v,内阻约为2Ω),实验台上现有器材为:量程为0.6A内阻较小的电流表一只,量程分别为3v和15v两量程内阻足够大的电压表电压表一只,0-20Ω变阻器,固定电阻R1=15Ω、R2=50Ω、R3=100Ω,该同学为了准确测出此电源的电动势和内阻,采用了如图1所示电路。
测量电源电动势及内阻练习题
测量电源电动势及内阻练习题1.用如图所示的电路,测定某电源电动势和内阻。
通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图中画出了U﹣I图线。
由图线可以得出此干电池的电动势E =V(保留至小数点后两位)、内阻r=Ω(保留三位有效数字),该实验由于系统误差使电池电动势的测量值(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
2.某学习小组在“测定电源的电动势和内电阻”这个实验时设计了如下所示方案:(1)R1为定值电阻且阻值未知,R2为滑动变阻器。
分析图(1)和图(2)是否能测出电源电动势、是否能测出内阻,将结论写在下面横线处:图(1):。
图(2):。
(2)实验电路图如图(3)所示,已知R1=2Ω,以U2为纵坐标,U1为横坐标,作出相应图线,见图(4),则:电源电动势E=V,内阻r=Ω。
3.某同学分别用图1甲和图1乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。
(1)画出图1乙的电路图;(2)某次测量时电流表和电压表的示数如图2所示,则电流I=A,电压U=V;(3)实验得到如图3所示的两条直线,图中直线Ⅰ对应电路是图1(选填“甲”或“乙”);(4)该电池的电动势E=V(保留三位有效数字),内阻r=Ω(保留两位有效数字)。
4.某同学利用如图(a)所示的电路测量干电池的电动势E与内阻r,电流表的内阻为0.5Ω,实验时改变电阻箱的阻值R,记录电流表的相应示数,相关数值在表中给出:R (Ω) 4.07.010.013.016.0(A﹣1)2.00 2.943.954.905.88(1)根据电路图(a)在实物图(b)中相应位置完成实物图连线。
(2)根据所给实验数据,在图(c)的坐标纸上画出R ﹣图线。
(3)由R ﹣图线可得E =V,r=Ω(结果均保留1位小数)。
5.一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5V)和内阻r(小于2Ω)。
图中电压表量程为1V,内阻R V=380.0Ω;定值电阻R0=20.0Ω;电阻箱R,最大阻值为999.9Ω;S为开关。
物理一轮复习 实验九 测定电源的电动势和内阻押题专练
实验九测定电源的电动势和内阻1.用如图1所示电路,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:图1(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).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;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)引起该实验系统误差的主要原因是______________________________.答案(1)3 0。
6 1 0~10 (2)电压表的分流2.某研究性学习小组采用如图2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.图2序号 1 2 3 4 5 6 7 错误!(Ω-1)0。
10.40.51。
02.02。
55。
0错误!(V-1)0.360。
44 0.43 0.60 0.87 1.00 1。
58回答下列问题:(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3所给的坐标系中绘出1U错误!关系图线.图3(3)由图线可知,该干电池的电动势E =________ V,内阻r =________ Ω。
测定电源的电动势和内电阻试题精选
《测定电源的电动势和内电阻》试题精选1、某同学采用如图1所示的电路测定电池电动势和内电阻,已知干电池的电动势为1.5V左右.内阻约为1Ω左右,电压表(0~3V,3kΩ),电流表(0~0.6A, 1.0Ω),滑动变阻器有R1(0~10Ω,2A)和R2(0~100Ω,0.1A)各一只.(1)在实验中滑动变阻器应选用________________(填“R1”或“R2”).(2)在图2中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)这位同学测量时记录了5组数据,并将数据填入了下面表格中.请你根据这些数据在坐标纸上画出U-I图线.根据图线求出电池的电动势E约为____________V,内阻r约为____________Ω.次数 1 2 3 4 5I/A 0.15 0.25 0.36 0.45 0.56U/V 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20解析:(1)R2允许通过的最大电流为0.1A,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R2;(2)实物连接图如图所示:(3)根据实验数据画出的U-I图线如图所示.从图中可以看出.图线与纵轴的交点坐标约为1.47V.即电池的电动势约为1.47V,求得图线斜率约为0.47,即电池的内阻约为0.47Ω.2、在做测干电池电动势和内阻的实验时,备有下列器材可供选用:A.干电池一节(电动势约为1.5V)B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A挡内阻为0.10Ω,3A档内阻为0.025Ω)C.直流电压表(量程为0~3~15V,3V挡内阻为5kΩ,15V档内阻为25kΩ)D.滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流为1A)E.滑动变阻器(阻值范围0~1000Ω,允许最大电流为0.5A)F.开关G.导线若干H.电池夹(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小),将如图所示的实物图连线.(2)图示电流表指针停在如图①所示位置,量程取0.6A挡时读数为____________;量程取3A挡时读数为__________.电压表指针停在如图②所示位置,量程取3V挡时读数为____________;量程取15V挡时读数为__________.(3)根据实验记录画出的U-I图象如图所示,可得待测干电池的内电阻r为________Ω.(4)按本实验测出的E测和r测与真实值比较,即E测__________E真,r测__________r真.(填“>”、“<”或“=”).答案:(1)连线如图(2)0.30A 1.50A 0.45V 2.25V (3)1.17Ω(4)< <解析:(1)首先是选择仪器,只有一节干电池,故电压表选C(0~3V),实验中只要不造成短路现象,电流控制在0.6A内,电流表量程应选B中的0~0.6A.由以上知,滑动变阻器宜选D(0~15Ω),还要用开关(F),导线(G)和电池夹(H).其次是电路选择,题目要求系统误差较小,应采用如图所示电路、器材和电路选定后,剩下的工作就是连接线路.(2)电流表取0.6A量程时,读数为0.30A(指针超过半刻度,按1个刻度数读出);0~3A量程时,应读为1.50A,电压表取0~3V量程时,读数为0.45V;取0~15V量程时,读数为2.25V.(3)由图线知,E=1.5V,电流I=0.6A 所以r=ΔUΔI =1.5-0.80.6Ω=1.17Ω(4)由电路图知,E测<E真;r测<r真3、创新实验设计(1).利用电阻箱测电源的电动势E 和内阻r例 在测电源的电动势和内阻的实验中,除了用电压表和电流表进行测量外,应用电阻箱和电流表或电压表进行测量也是常见的实验方法.请画出利用电阻箱测量电源的电动势和内阻的实验电路图,并简述实验原理及方法.解析:利用电阻箱并配合电流表或电压表来测量电源的电动势和内阻一般有如下的两种方法: 方法一 用电阻箱、电流表测定 (1)实验电路如图所示(2)实验原理:改变电阻箱的阻值,记录R 与I ,应用⎩⎨⎧E =I 1(R 1+r )E =I 2(R 2+r ),求出E 、r ,为了准确,可多测几组数据.求出E 、r 各自的平均值.方法二 用电阻箱、电压表测定 (1)实验电路如下图所示(2)实验原理:改变电阻箱的阻值,记录R 与U ,应用⎩⎨⎧E =U 1+U 1R 1rE =U 2+U2R2r多测几组数据分别求出几组E 、r 的值,再利用平均法求出E 、r ,即为测量值. (2).利用电压表测电源的电动势例 有两只电压表A 和B ,量程已知,内阻不知.另有一干电池,它的内阻不能忽略,但大小未知.只有这两只电压表、开关和一些连接导线,要求通过测量计算出干电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程).(1)画出测量时所用的电路图.(2)以测量的量为已知量,导出计算电动势的表达式 答案:(1)见解析图 (2)E =U A U BU A -U ′A解析:(1)测量时所用电路图如下图甲、乙所示.(2)将任一只电压表(如表A)与电源连通,记下电压表所示的电压值U A ,再将两只电压表与电源串联,记下每只电压表所示的电压值,设为U ′A 、U B .设表A 的内阻为R A ,表B 的内阻为R B ,电源内阻为r ,电动势为E ,由闭合电路欧姆定律得⎩⎨⎧E =U A +U AR ArE =U ′A+U B+U ′ARAr解得E =U A U BU A -U ′A.4.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,该同学按图甲所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.实验次数 1 2 3 4 5 R (Ω) 4.0 10.0 16.0 22.0 28.0 I (A) 1.00 0.50 0.34 0.25 0.20 1/I (A -1)1.02.03.04.05.0(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乙中坐标纸上画适当的图象;(3)由图象可知,该电池的电动势E =______________V ,内阻r =____________Ω;(4)利用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“=”).答案:(1)R -1I(2)图象见解析 (3)6.0 2.0 (4)= >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 =6.0V ,R 轴上截距的绝对值=电池内阻r =2.0Ω.(4)从理论上分析,应该考虑电流表的内阻,E 测=E 真,r 测>r 真. 5.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,量程0.5A 的电流表Ⓐ(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.图中各元件需用题目中给出的符号字母标出. (2)实验中,当电流表读数为I 1时,电压表读数U 1;当电流表读数为I 2时,电压表读数为U 2.则可以求出E =______,r =______.(用I 1、I 2、U 1、U 2及R 表示)解析:(1)实验电路原理图如图所示,由于电流表量程较小,R 串入电路可起保护作用.(2)E =I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2,r =U 2-U 1I 1-I 2-R6、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.待测的干电池(电动势约为1.5V ,内电阻小于1.0Ω)B.电流表G(满偏电流3mA ,内阻R g =10Ω)C.电流表A(0~0.6A ,内阻0.1Ω)D.滑动变阻器R 1(0~20Ω,10A)E.滑动变阻器R 2(0~200Ω,1A)F.定值电阻R 0(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I 1-I 2图线(I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数),则由图线可以得被测电池的电动势E =__________V ,内阻r =__________Ω.答案:(1)(b) D 或R 1(2)(1.48±0.02) 0.77(0.75~0.80)7.某同学利用如图甲所示电路测定电源电动势和内阻,实验中电表内阻对实验结果的影响很小,均可以忽略不计.闭合电键S 后,变阻器的滑动触头P 由变阻器的一端滑到另一端的过程中,两电压表示数随电流变化情况分别如图乙中的直线a 、b 所示.(1)将实物图中未连接的部分元件,按电路图连接成实验电路; (2)通过分析可知,图乙中直线____________(填a 或b )表示电压表示数与电流表Ⓐ示数变化的关系;(3)根据U —I 图象中坐标轴表示的数据,可求出电源电动势E =________,内阻r =____________.答案:(1)如图所示. (2)a (3)U 1I 2-U 2I 1I 2-I 1 U 1-U 2I 2-I 1解析:(1)先连接主干电路,然后将电压表并联在合适处. (2)电压表测量的是电源路端电压,图乙中直线a 表示的是电源路端电压随电源输出电流变化的关系;电压表测量的是电阻R 两端的电压,图乙中直线b 表示的是电阻R 两端电压随电流变化的关系.(3)由闭合电路欧姆定律可得E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r ,两式联立消去r 解得电源电动势E =U 1I 2-U 2I 1I 2-I 1.电源路端电压随电源输出电流变化的关系图的斜率的绝对值表示电源内阻,所以r=U1-U2 I2-I1.8.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2Ω的保护电阻R0,实验电路如图实甲所示,请回答下列问题:(1)按电路原理图甲连接实物电路图乙.(2)连好电路后,该同学开始实验,闭合开关S后,他发现电流表的示数为零,电压表的示数不为零,他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b和b、c及d、e时,示数均为零,把两表笔接c、d时,其示数与电压表示数相同,检查各接线柱均未接错,且接触良好,各接线之间也未发生短路,由此可推断故障原因应是______________________________________________(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列五组数据:1 2 3 4 5U/V 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80I/A 0.13 0.20 0.27 0.33 0.40(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,分析造成本实验系统误差的原因是:____________________.答案:(1)实线连接见解析(2)滑动变阻器断路(3)1.970.91(4)电压表的分流解析:(1)如图所示(2)闭合开关S后,发现电压表的示数不为零,多用电表接cd之间时,其示数与电压表相同,说明电压表与电源之间、多用电表与电源之间形成闭合回路d—e—a—b—c处均不断路;又电流表的示数为零,不是短路故障,只能是滑动变阻器断路.(3)电源的U-I图象如图所示:从图象上取两点如U1=1.80V,I1=0.06A,U2=1.48V,I2=0.17A,利用全电路欧姆定律可得,E=1.97V,r=0.91Ω.(4)在本实验中,由于电压表的分流作用,所以通过电源的电流大于电流表的示数,所以产生系统误差的原因是电压表的分流.9(2012上海普陀期末测试)(.(8分)如图所示,在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻。
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。
2023年人教版高中物理复习实验十一 测量电源的电动势和内阻
实验十一测量电源的电动势和内阻实验目的和器材实验原理实验目的1.会用电流表和电压表测量电源的电动势和内电阻。
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。
1.闭合电路欧姆定律:E=U 外+U内。
2.如果电表器材是电压表和电流表,可用U-I法,即E=U+Ir。
3.原理图如图甲,实物连接图如图乙。
实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。
1.连接电路电流表用0.6 A量程,电压表用3 V量程,按实验电路图连接好电路。
2.测量与记录(1)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。
(2)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。
(3)用同样方法测量出多组I、U值,填入数据记录表格中。
(4)断开开关,拆除电路,整理好器材。
设计表格,将测得的六组U、I值填入表格中第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A(1)联立六组对应的U、I数据,数据满足关系式:U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r…(2)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。
方法二:图像法(1)在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立UI坐标系。
(2)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。
(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线斜率的绝对值即为电池的内阻r 的大小,即r =|ΔUΔI|。
1.偶然误差(1)仪表读数不准引起误差。
(2)用图像法求E 和r 时,由于作图不准确造成误差。
2.系统误差(1)若采用甲图电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I 真与I 测的差越大。
高三高考物理《测定电源的电动势和内阻》专题复习(含答案)
测定电源的电动势和内阻1.(2019·天津高三上学期期末七校联考)某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E 和内阻r 及电阻R 1的阻值。
实验器材有:待测电源,待测电阻R 1,电压表V(量程0~3 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 .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 和内阻r ,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 ,内阻r =________ Ω。
(结果保留两位有效数字)2.(2019·安徽合肥二模)为了同时测量一电源的电动势E 和内阻r ,以及某定值电阻的阻值R x ,某同学设计了一个电路。
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个、单刀单掷开关两个、导线若干。
(1)为实现上述目的,请完善实物图连接; (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,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,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图线如图所示。
由图线可得电动势E =________,内阻r =________,R x =________(用图线中a 、b 、c 表示)。
3.(2019·铁岭联考)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路,提供的实验器材有:A.电动车电池一组,电动势约为12 V,内阻未知B.直流电流表量程300 mA,内阻很小C.电阻箱R,阻值范围为0~999.9 ΩD.定值电阻R0,阻值为10 ΩE.导线和开关(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节电阻箱,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:①断开电源开关S;②将多用表选择开关置于×1 Ω挡,调零后,红、黑表笔分别接R0两端,读数为10 Ω;③将多用表选择开关置于×10 Ω挡,调零后,将红、黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图乙所示,则所测阻值为________Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.由以上操作可知,发生故障的元件是________.(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出通过阻值为R0=10 Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是________(选填方案编号1、2或3).(4)根据实验数据描点,绘出的1I-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在1I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)4.利用如图甲所示电路,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 (最大阻值为999.9 Ω),电阻R 0(阻值为3.0 Ω),电阻R 1(阻值为3.0 Ω),电流表A(量程为200 mA ,内阻为R A =6.0 Ω),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 =3.0 Ω时电流表的示数如图乙所示,读出数据,完成下表. 答:①________,②________.(3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,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.5.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______(填“最大”或“最小”),然后闭合开关K 1,将开关K 2拨至1位置,调节R 2使电流表A 有明显读数I 0;接着将开关K 2拨至2位置.保持R 2不变,调节R 1,当调节R 1=34.2 Ω时,电流表A 读数仍为I 0,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R 1的阻值调到R 1=1.5 Ω,R 2调到最大,将开关K 2拨至2位置,闭合开关K 1;然后多次调节R 2,并在表格中记录下了各次R 2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,根据你所学的知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为:________;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 .6.(2019·浙江宁波模拟)同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1 V 多一点.晓宇同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0~3 V 、内阻约50 kΩ的电压表测其两极时读数为0.96 V .但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3 V,0.5 A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,而用电压表测量其电压确实能达到3 V 多.据您猜想,出现这种现象的原因应当是:________(不要求写分析、推导过程).(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为30 Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32 mA ,根据前面用电压表测得的0.96 V 电压,由闭合电路欧姆定律得:r =E I =0.960.32×10-3Ω=3.0 kΩ.因而晓宇同学说土豆的内阻为30 Ω,而小丽同学则说是3 kΩ.请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由___________________________________________________________________________________________________________. (3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择: A .电流表A 1(量程为0~0.6 A ,内阻为1 Ω) B .灵敏电流表A 2(量程为0~0.6 mA ,内阻为800 Ω) C .灵敏电流表A 3(量程为0~300 μA ,内阻未知) D .滑动变阻器R 1(最大阻值约10 Ω) E .滑动变阻器R 2(最大阻值约2 kΩ)F.定值电阻(阻值2 kΩ)G.变阻箱(0~9 999 Ω)①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是______(填器材前的字母代号).②在方框中画出设计的电路图.7.硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件.某同学利用图甲所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系.图中定值电阻R0=2 Ω,电压表、电流表均可视为理想电表.(1)用笔画线代替导线,根据电路图,将图乙中的实物电路补充完整.(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,闭合开关S,调节可调电阻R的阻值,通过测量得到该电池的U-I曲线a(见图丙).则由图象可知,当电流小于200 mA时,该硅光电池的电动势为________ V,内阻为________ Ω. (3)实验二:减小光照强度,重复实验,通过测量得到该电池的U-I曲线b(见图丙).当可调电阻R的阻值调到某值时,若该电路的路端电压为1.5 V,由曲线b可知,此时可调电阻R的电功率约为________ W(结果保留两位有效数字).8.用实验测一电池的电阻r和一待测电阻的阻值R x.已知电池的电动势约6 V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有:电流表A1(量程0~30 mA);电流表A2(量程0~100 mA);电压表V(量程0~6 V);滑动变阻器R1(阻值0~5 Ω);滑动变阻器R2(阻值0~300 Ω);开关S一个,导线若干条.某同学的实验过程如下:Ⅰ.设计如图所示的电路图,正确连接电路.Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I的值,并记录.以U为纵轴,I为横轴,得到如图所示的图线.Ⅲ.断开开关,将R x改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I图线,图线与横轴I的交点坐标为(I0,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0).回答下列问题:(1)电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.(2)由U-I图线,得电源内阻r=________ Ω.(3)用I0、U0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某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围________,电压表示数变化范围________.(均选填“相同”或“不同”)8.(2019·河北唐山一模)实验小组要测定一个电池组的电动势E和内阻r,已知电池组的电动势约为4.5 V、内阻约几欧姆,可用的实验器材有:待测电源(电动势约4.5 V,内阻约几欧姆);电压表V1(量程0~6 V);电压表V2(量程0~3 V);滑动变阻器R1(阻值0~5.0 Ω);滑动变阻器R2(阻值0~15.0 Ω);开关S一个,导线若干。
(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.。
高二物理测量电源的电动势和内阻练习题
第3节、测量电源的电动势和内阻一、选择题:1、在测定电源电动势和内阻的实验中,为使实验效果明显且不易损坏仪器,应选择下列哪种电源为好A、内阻较大的普通干电池B、内阻较小的普通蓄电池C、小型交流发电机D、小型直流发电机2、图所示为测定电源电动势和内阻的电路图,下列说法中正确的是A、该电路图有错误,缺少一只与电流表相串联的保护电阻B、用一节干电池做电源,稍旧电池比全新电池效果好C、几节相串联的干电池比单独一节干电池做电源效果好D、实验中滑动变阻器不能短路3、为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导体以外,配合下列哪组仪器,可以达到实验目的: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4、在测定电源电动势和内阻的实验中,进行数据处理时的作图,正确做法是A、横坐标I的起点一定要是零B、纵坐标U的起点一定要是零C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边D使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸5、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势E a、E b和内电阻r a、r b时,画出的图线如图所示,则由此图线可知A、E a>E b、r a>r bB、E a>E b、r a<r bC、E a<E b、r a>r bD、E a<E b、r a<r b6、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线,已知图线a∥b,则两个电池的电动势E a 、E b 和内电阻r a 、r b 的关系是A 、E a =E b 、r a =r bB 、E a >E b 、r a =r bC 、E a >E b 、r a >r bD 、E a =E b 、r a >r b7、如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U —I 图线,关于此图线,下列的说法中正确的是:A 、B 、 纵轴的截距表示电源的电动势,即E =3.0VC 、D 、 横轴的截距表示电源的短路电流,即I 短=0.6AE 、F 、 电源的内阻r =5ΩG 、H 、 电源的内阻r =1.0Ω8、在测量电池的电动势和内阻的实验中,电源的电动势约为6V,内阻约为0.5Ω,电流表的内阻为0.5Ω,电压表的内阻为6k Ω;为了减小实验的误差,应当采用的电路是如图所示中的:9、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是:A 、测出两组I 和U 数据,代入⎩⎨⎧+=+=r I U E r I U E 2211方程组,求出E 和rB、测出多组I和U数据,代入方程求出几组E和r,最后求出平均值C、测出多组I和U数据,画U—I图线,根据图线求出E和rD、测出多组I和U数据,分别求出I和U的平均值,然后代入公式求出E和r二、填空题:1、如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图,由图线可知,该电池的电动势E= V,电池的内电阻r= ;2、如图所示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值真实值,内电阻的测量值真实值,测量误差产生的原因是 ;2、等于大于电流表具有内电阻3、滑动变阻器短路将滑动变阻器接成一个定值电阻3、在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中,若线路器材接触良好,某同学按实验图10-11连接好电路合上开关以后,发现电流表示数很大,电压表示数为零,移动滑动变阻器的触头,两电表的示数均无变化,产生这样的故障的原因是;又若在实验中出现两电表的示数正常,但移动变阻器触头时,两电表的示数不变化,产生这样的故障原因是 ;三、实验设计:R为1、利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E和内阻r,电路如实验图10-12所示,图中1 R为微调滑线变阻器,实验得到四组数据如表中所示.粗调滑线变阻器,2薅ImA 羅UV蚀50.0 蚁1.35羆75.0 蒃1.28蚃100 螁1.20莇150 膅1.051表中数据经处理后,可能确定电动势E=__ _V,内阻r=__ ___Ω;R 2现有滑线变阻器:A10Ω,1A,B500Ω,0.5A,C500Ω,0.1A.那么在本次实验中,滑线变阻器1 R应选用__ _;填“A”、“B”或“C”应选用__ ____,22、下面是在测某电池的电动势和内电阻的实验中记录的六组数据.请在直角坐标系中画出U-I图,并根据图象算出待测电池的电动势和内电阻.3、在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如实验图10-13所示电路.一位同学记录的6组数据见下表:试根据这些数据在坐标纸上选择适当的坐标轴,并在实验图10-14的方格纸上画出图线,根据图线读出电源的电动势E=_ __V,求得电源的内阻r=__ _Ω;第3节、测量电源的电动势和内阻同步试题答案一、选择题:1、A2、BD3、ABC4、D5、A6、B7、AD8、A9、C二、填空题:1、1.5 0.6252、等于大于电流表具有内电阻3、滑动变阻器短路将滑动变阻器接成一个定值电阻三、实验设计:1、1.5 3 B A2、略3、1.53 0.3513、B 14、A。
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测定电源的电动势和内电阻1. 实验原理:在闭合电路中,根据全电路欧姆定律,有E U Ir =+ ①,其中E 表示电源的电动势,U 表示电源的路端电压,I 表示闭合电路中的电流,r 表示电源的内阻。
根据课程标准教科书,实验:测电源的电动势和内电阻可用三种方法:方法1. ①式可变为 U rI E =-+,改变电路的外电阻R ,测出一系列的I 和U 值,作出U-I 图象。
图象在U 轴上的截距即为电源的电动势,直线的斜率即为内阻的负值。
此方法叫伏安法,用伏特表和安培表。
方法2. ①式可变为E IR Ir =+,或ER r I=+,改变电路的外电阻R ,测出一系列的I 和R 值,作出R-1/I 图象。
图象在R 轴上的截距即为电源的内阻,直线的斜率即电源的电动势E 。
此方法叫安阻法,用安培表和电阻箱。
方法3. ①式可变为U E U r R =+,或RE 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,直线的斜率与截距的倒数乘积即为电源的内阻。
此方法叫伏阻法,用伏特表和电阻箱。
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。
2.实验目的:用三种方法测定电源的电动势和内阻。
3.实验步骤一、 伏安法1. 实验电路图2. 实验结果图象3. 计算数据电压轴上的截距为电池的电动势:E=6.0V , 电流轴上的截距为最大电流A I m 0.6=, 则电池的内阻为r==mI E1.0Ω。
4. 实验实物图 5. 实验结果图象6. 计算数据电压轴上的截距为电池的电动势:E=9.0V , 电流轴上的截距为最大电流A I m 0.9=, 则电池的内阻为r==mI E1.0Ω。
二、 安阻法1. 用仿真实验室研究按电路图搭建实验装置,如图2-1图2-1改变电阻箱的阻值,电流表的读数对应变化,得到电流与电阻的关系图象,见图2-2.图2-2由于图4不是直线,不便于求电动势和内阻,在实验过程中时,记下一系列的数据,把数据输入到Excel中并求出电流I的倒数1/I, 见下表。
R I 1/I10 0.264 3.7878798.36 0.31 3.2258066.86 0.369 2.7100275.36 0.456 2.1929824.11 0.567 1.7636683.36 0.665 1.5037592.11 0.932 1.0729611.36 1.23 0.8130080 2.9 0.344828表1作出电流的倒数随电阻变化的图象,R ~1/I 图象,见图2-3的直线。
R-2-10123456789101100.51 1.52 2.53 3.54R图2-3根据)(r R I E +=,得到r IER -=,知:R ~1/I 图线直线的斜率即为电动势E ,R 轴上的截距的绝对值为内阻r 。
从图5读出数据,计算得为V E 9.27.3)1(10=--=,纵轴上的截距为-1,则电池的内阻为Ω=1r 。
三、 伏阻法(见例题)例1.2007理综四川卷第22(2)题甲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V(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R1U 1-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1R R 1U 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 ,R 1=r U U U 212-。
②E =1.43或10/7V ,R 2= 1.2 Ω ③ 较小,甲 【解析】① )(2111R R rU U E ++= (1)2122R R r U U E ++= (2) 由(2)式得)(1222R r U U E R +-=, 代入(1)式,经过复杂的运算得R 1=r U U U 212-。
②根据)(21R R RU U E ++=,有ER R R E U 21111+⋅+=,比照直线方程b kx y +=,有截距7.01==b E,所以E =1.43或10/7V ;斜率2.45.07.08.2=-=k ,又E R R k 21+=,已测出R 1=4.8Ω,可求出R 2= 1.2 Ω。
③ 由于电阻R 2阻值小,电压表测得的数据范围较小,所以甲同学的做法更恰当些。
点评:用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内电阻(本题的R 2相当于内电阻)并用RU 11-图象进行数据处理求出结果(与伏安法类比简称伏阻法),2006年高考有三省市考到(分别是江苏、广东和天津)。
例2.2007宁夏理综卷(新课程)第22题(2)题 利用伏安法测干电池的电动势和内阻,现有的器材为: 干电池:电动势约为1.5V ,符号电压表:量程1V ,内阻998.3Ω,符号○V滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号电阻箱:最大阻值99999.9Ω,符号单刀单掷开关1个,符号导线若干○1设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在制定的方框内。
要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。
○2为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的倍,电阻箱的阻值应为Ω。
.答案:○1○22 998.3【解析】因为电压表量程要大于电池电动势,所以要扩大为原量程的2倍,在电压表上串联等于其内阻的电阻,所以电阻箱的阻值应为998.3Ω。
点评:本题是伏安法测电源电动势和内阻(不是伏阻法),所以电阻箱是用来做扩大电压表量程用的。
另外,因为电流表内阻一般与电池内阻差别不大,所以用电流表外接法(对待测电池而言)。
例。
图中R 为已知电阻,x R 为待测电阻,1K 为单刀单掷开关,2K 为单刀双掷开关,V 为电压表(内阻 极大),E 为电源(电阻不可忽略)。
现用图中电路测量电源电动势ε及电阻x R(1) 写出操作步骤:(2) 由R 及测得的量,可测得ε=_____________________,x R =-________________.答案:(1)①K 1断开,K 2接到a 端,记下电压表的读数U 1;②K 2仍接到a 端,闭合K 1,记下电压表的读数U 2;③K 1仍闭合,K 2接到b 端,记下电压表的读数U 3. (2)U 1R U U U 323-例3。
在测定一节干电池(电动势约为1.5V ,内阻约为2Ω)的电动R R xV势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选:A电压表量程为15V,B电压表量程为3V,A变阻器为(20Ω,3A),B变阻器为(500Ω,0.2A)电压表应该选(填A或B),这是因为.变阻器应该选(填A或B),这是因为.答案:B,A电压表量程过大,误差较大;A、B变阻器额定电流过小且调节不便例。
某同学按如图所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示序号A1示数(安)A2示数(安)V1示数(伏)V2示数(伏)1 0.60 0.30 2.40 1.202 0.44 0.32 2.56 0.48将电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。
(1)电路中 ,r分别为电源的电动势和内阻,1R,2R,3R为定值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算)。
(2)由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是。
答案:(1)R,3R, (1分,1分,2分)2(2)R短路或2R断开(4分)p例4.2006年天津理科综合卷第22(3)题某研究性学习小组利用图9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10所示的R~1/I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9图10【解析】根据)(r R I E +=得到,从图10读出数据,计算得r IE R -=,直线的斜率即为V E 9.25.3)1(9=--=,当0=R 时,横轴上的截距为3.01=I,则电池的内阻为Ω=⨯=⋅=9.03.09.21I E r 。
点评:本题专门考查用电流表和电阻箱测电源的电动势和内电阻,与伏安法相比,实验用的仪器不同,测量的物理量不同,图象中横坐标与纵坐标表示的物理量不同了,因此根据图象求E 、r 的方法也不同。
例5.安徽2009高考21.Ⅱ题. 用右图所示的电路,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(阴值范围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 。
II .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。
【解析】由于电源是一节干电池(1.5V ),所选量程为3V 的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω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。