新教材高中物理人教版必修三 精品资料 专题强化二 电动势和内阻测定实验

第十二章 电能 能量守恒定律

专题强化二：电动势和内阻测定实验重难点必刷20道

1．学校法拉第学习社用图甲电路，在测定一节干电池的电动势和内阻的同时，还测定电流表的内阻以及电阻丝的电阻率，其中AB 为粗细均匀的电阻丝，定值电阻02ΩR =，多次调节滑片P 的位置，得到电压表的示数U 、电流表的示数I 及对应的PB 长度x 。

（1）根据得到的多组数据作出U I -图像如图乙所示，由图乙求出这节干电池的电动势E =___________V 、内阻r =___________Ω。（结果均保留两位小数） （2）根据得到的多组数据作出

-U

x I

图像如图丙所示，其中a 、b 、L 均为已知量，若测得电阻丝的直径为D ，则由图丙求出电流表的内阻R A =___________，电阻丝的电阻率ρ=___________。 2．小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为： 电池组（电动势约6V ，内阻r 约3Ω） 电流表（量程20A ，内阻R A ＝0.7Ω） 电阻箱R 1（0～99.9Ω） 滑动变阻器R 2（0～10Ω） 开关三个及导线若干

他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R 2接入电路的阻值。

（1）小华先利用该电路准确地测出了R 2接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S 、S 2，断开S 1，读出电流表的示数I ；再闭合S 、S 1，断开S 2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I 。此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω；

（2）小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。

①他的实验步骤为：

a．在闭合开关前，调节电阻R1或R2至______（选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合______（选填“S1”或“S2”）。

b．调节电阻______（选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据；

c．断开开关，整理实验仪器。

②图乙是他由实验数据绘出1

I

－R的图像，电源电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（计算结果保留2

位有效数字）

3．（1）用DIS测电源电动势和内电阻的电路如图（a）所示，R0为定值电阻。调节电阻箱R的阻值，记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图（b）所示图线，则该图线选取了_______为纵坐标，由图线可得该电源电动势为________V。

（2）现有三个标有“2.5V，0.6A”相同规格的小灯泡，其I-U特性曲线如图（c）所示，将它们与图（a）中电源按图（d）所示电路相连，A灯恰好正常发光，则电源内阻r=____Ω，图（a）中定值电阻R0=____Ω。（3）若将图（a）中定值电阻R0换成图（d）中小灯泡A，调节电阻箱R的阻值，使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍，则此时电阻箱阻值应调到_______Ω。调节电阻箱R的阻值，能否使小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r上消耗的电功率相同？答________（选填“能”、“不能”或“不能确定”）

4．现有一种特殊的电池，它的电动势E恒定，内阻r较大。为了测定这个电池的电动势和内电阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，改变电阻箱的阻值，记录电压表示数，得到如图乙所示图线。

①图线中斜率的物理意义是___________，截距的物理意义是___________。由斜率与截距可以求得

E=___________V，r=___________ 。

②若实验中电压表内阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值___________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）求得的内阻将比真实值___________（填“偏大”、“不变”或“偏小”），并简要说明理由（写出必要的计算式）___________

5．利用如图所示的实验装置可以测量干电池的电动势和内阻。

（1）将电源、开关、电阻箱和电流表组成一个串联电路，开关闭合之前把电阻箱阻值调到最大值。

（2）闭合开关，逐渐减小电阻箱的阻值，记录下电阻箱阻值R和对应的电流表示数I，多次改变电阻箱阻值，测量并记录5组R和相对应的电流I。

（3）以R为纵轴，1

I

为横轴，将实验测得的5组实验数据在坐标系中描点、作图，得到如图所示的图像，

则被测电池电动势测量值为__________V（保留三位有效数字）；被测干电池内阻测量值为__________Ω（保留两位有效数字）。

（4）误差分析：由于系统误差的影响，这种测量方法得到的电动势的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，电池内电阻的测量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

6．在测量电源电动势和内阻的实验中，实验室备有如下器材：

电压表V1（量程为1V，内阻约为5kΩ）；

电压表V2（量程为3V，内阻约为15kΩ）；

电流表A1（量程为2mA，内阻约为1Ω）；

电流表A2（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω）；

滑动变阻器1R（最大阻值为30Ω）；

滑动变阻器2R（最大阻值为2kΩ）；

定值电阻3R（阻值为0.5Ω）；

开关，导线若干。

（1）明同学想要测量一节干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选用_______，最合适的电路图应选用图甲中的_________；

A．B．C．

D．

（2）方同学想要测量马铃薯电池的电动势（约1.0V）和内阻（约700Ω），滑动变阻器应选用________，最合适的电路图应选用图甲中的_________；

-图像，该于电池（3）若明同学将测得的电压表与电流表的数据在坐标纸上描点，得到如图乙所示的U I

的电动势E=_______V、内阻r=________Ω。（结果均保留到小数点后两位）

7．某同学要测量量程为3V电压表的内阻值，步骤如下：

（1）先用多用电表的欧姆挡测量量程为3V电压表的内阻值，用欧姆“×100”挡测量，表盘示数如图甲所示，则电压表示数为______V，阻值约为______Ω；

（2）要进一步精确测量电压表内阻值，实验室中可提供的器材有：

①电阻箱R，最大电阻为9999Ω

②定值电阻r=2kΩ

③电动势约为6V，内阻不计的电源E

④开关、导线若干。

实验的电路图如图乙所示，先正确连好电路，闭合开关S前，先调节电阻箱至电阻值_______（选填“最大”或“最小”）。闭合开关S，调节电阻箱R的电阻值，使得电压表的指针半偏，记下此时电阻箱R的电阻值