2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻教學(xué)案

實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻1.掌握用電流表和電壓表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法.2.掌握用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的方法.3.掌握實物圖連接的技巧 1實驗原理(1)實驗依據(jù)：閉合電路歐姆定律(2)E和r的求解：由UEIr得，解得E、r.(3)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖1所示圖1圖線與縱軸交點為E；圖線與橫軸交點為I短；圖線的斜率表示r|.2實驗器材電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺3基本操作(1)電流表用0.6A的量程，電壓表用3V的量程，按實驗原理圖連接好電路(2)把變阻器的滑片移到使阻值最大的一端(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)用同樣的方法再測量幾組I、U值，填入表格中(4)斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材【規(guī)律方法總結(jié)】1實驗數(shù)據(jù)求E、r的處理方法(1)列多個方程組求解，再求E、r的平均值(2)圖象法處理：以路端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，建坐標(biāo)系、描點、連線，縱軸截距為電動勢E，直線斜率k的絕對值為內(nèi)阻r.2注意事項(1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較大的舊電池(2)電流不要過大，應(yīng)小于0.5A，讀數(shù)要快(3)要測出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，變化范圍要大些(4)若UI圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r|確定(5)電流表要內(nèi)接(因為r很小)3誤差來源(1)偶然誤差：用圖象法求E和r時作圖不準(zhǔn)確(2)系統(tǒng)誤差：電壓表分流高頻考點一器材選取、電路設(shè)計及誤差分析例1(2016·四川理綜·8)用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材：待測電源(電動勢約3 V，內(nèi)阻約2 )，保護(hù)電阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。實驗主要步驟：()將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；()逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；()以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作UI圖線(U、I都用國際單位)；()求出UI圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。回答下列問題：(1)電壓表最好選用_；電流表最好選用_。A電壓表(03 V，內(nèi)阻約15 k)B電壓表(03 V，內(nèi)阻約3 k)C電流表(0200 mA，內(nèi)阻約2 )D電流表(030 mA，內(nèi)阻約2 )(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是_。A兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱B兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱C一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E_，r_，代入數(shù)值可得E和r的測量值。(3)UI圖線如圖所示，斜率的絕對值krR2，故rkR2。橫軸截距a，則Eak。答案：(1)AC(2)C(3)akkR2【舉一反三】用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4.5 V，內(nèi)電阻約1 )的電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：A電流表：量程0.6 A，內(nèi)電阻約1 B電流表：量程3 A，內(nèi)電阻約0.2 C電壓表：量程3 V，內(nèi)電阻約30 kD電壓表：量程6 V，內(nèi)電阻約60 kE滑動變阻器：01 000 ，額定電流0.5 AF滑動變阻器：020 ，額定電流2 A(1)為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用_，電壓表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_(均填儀器的字母代號)(2)圖2為正確選擇儀器后，連好的部分電路為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將_和_相連、_和_相連、_和_相連(均填儀器上接線柱的字母代號)圖2(3)實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實驗實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U.用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以_為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)答案(1)ADF(2)adcgfh(3)(或U或R)(2)本實驗的實驗電路應(yīng)如圖甲所示甲為了連接成如圖甲所示的實驗電路，還需要用導(dǎo)線將a與d、c與g、f與h相連(3)實驗時，電流表不再使用，電阻箱代替滑動變阻器，實驗電路圖如圖乙所示乙【變式探究】在測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r的實驗中，小明設(shè)計了如圖3甲所示的實驗電路圖3(1)根據(jù)圖甲實驗電路，請在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接(2)實驗開始前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P移至_(選填“a”或“b”)端(3)合上開關(guān)S1，S2接圖甲中的1位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動變阻器的阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點作出電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖象，如圖丙所示，兩直線與縱軸的截距分別為UA、UB，與橫軸的截距分別為IA、IB.S2接1位置時，作出的UI圖線是圖丙中的_(選填“A”或“B”)線；S2接1位置時，測出的電池電動勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是_表(選填“電壓”或“電流”)的示數(shù)偏_(選填“大”或“小”)答案(1)見解析圖(2)a(3)B電流偏小解析(1)實物連線圖如圖所示高頻考點二數(shù)據(jù)處理例2小明利用如圖4所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻圖4(1)圖中電流表的示數(shù)為_A.(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出UI圖線(如圖5)圖5由圖線求得：電動勢E_V；內(nèi)阻r_.(3)實驗時，小明進(jìn)行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合其實，從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為_答案(1)0.44(2)UI圖象見解析圖1.60(1.581.62都算對)1.22(1.181.26都算對)(3)干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實驗誤差增大解析(1)由實驗裝置圖可知，電流表使用0.6 A量程，所以讀數(shù)為0.44 A.(2)描點作圖，如圖所示【變式探究】根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖6所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻圖中R0是定值電阻，通過改變R的阻值，測出R0兩端的對應(yīng)電壓U12，對所得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可以實現(xiàn)測量目的，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點，如圖7所示已知R0150 ，請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理圖6圖7(1)圖7中電阻為_的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除；(2)在坐標(biāo)紙上畫出R的關(guān)系圖線；(3)圖線的斜率是_(V1·1)，由此可得電池電動勢Ex_V.答案(1)80.0(2)見解析圖(3)4.44×1031.50(2)畫出R的關(guān)系圖線如圖所示(3)斜率k V1·14.44×103 V1·1結(jié)合R(1)可知：4.44×103所以Ex1.50 V。高頻考點三實驗拓展與創(chuàng)新例3某同學(xué)為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100 A、內(nèi)阻為2 500 的表頭，一個開關(guān)，兩個電阻箱(0999.9 )和若干導(dǎo)線(1)由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱_(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為_.(2)接著該同學(xué)用改裝的電流表對電池的電動勢及內(nèi)阻進(jìn)行測量，實驗電路如圖8所示，通過改變電阻R測相應(yīng)的電流I，且作相關(guān)計算后一并記錄如下表圖8123456R/95.075.055.045.035.025.0I/mA15.018.724.829.536.048.0IR/V1.421.401.361.331.261.20根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖9中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖中，并畫出IRI圖線；圖9根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是_V，內(nèi)阻r是_.答案(1)并聯(lián)5.0(2)見解析圖1.532.0(2)作IRI圖線，如圖所示根據(jù)實驗電路知，IR表示電源的路端電壓，I表示電路的電流，故IRI圖線的縱軸截距即為電池的電動勢，則E1.53 V，圖線斜率的絕對值減去改裝后的電流表阻值即為電池的內(nèi)阻，則r2.0 .【變式探究】某同學(xué)用如圖10所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，R為電阻箱干電池的工作電流不宜超過0.5 A實驗室提供的器材如下：電壓表(量程03 V，內(nèi)阻約3 k)；電阻箱(阻值范圍0999.9 )；開關(guān)、導(dǎo)線若干圖10(1)請根據(jù)圖10的電路圖在圖11中畫出連線，將器材連接成實驗電路圖11(2)實驗時，改變電阻箱R的值，記錄電壓表的示數(shù)U，得到若干組R、U的數(shù)據(jù)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖12所示的圖線由圖象得出電池組的電動勢E_V，內(nèi)阻r_.圖12(3)關(guān)于這個實驗中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說法正確的是()A電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差B該同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差C本實驗用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差D如果將電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差答案(1)如圖所示(2)2.86(2.852.87均可)6.07(6.066.08均可)(3)CD【舉一反三】利用如圖13所示電路，可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻，所用的實驗器材有：圖13待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9 )，電阻R0(阻值為3.0 )，電阻R1(阻值為3.0 )，電流表(量程為200 mA，內(nèi)阻為RA6.0 )，開關(guān)S.實驗步驟如下：將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R；以為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作R圖線(用直線擬合)；求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.回答下列問題：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則與R的關(guān)系式為_(2)實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R3.0 時電流表的示數(shù)如圖14所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表答：_，_.R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0圖14圖15(3)在圖15的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k_ A1·1，截距b_ A1.(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E_ V，內(nèi)阻r_ .答案(1)R(2)0.1109.09(3)如圖所示1.0(0.961.04)6.0(5.96.1)(4)3.0(2.73.3)1.0(0.61.4)1【2016·北京卷】 某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，他們提出的實驗方案中有如下四種器材組合為使實驗結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，最不可取的一組器材是()A一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器B一個伏特表和多個定值電阻C一個安培表和一個電阻箱D兩個安培表和一個滑動變阻器【答案】D【解析】 由閉合電路歐姆定律可知EUIr，經(jīng)變形可得UrIE.測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗通過改變外電路的電阻可以得到多組I和U，再通過描點法得到U­I圖像，圖像的斜率kr，從而得到rk，圖像的縱截距bE.選項A中可以通過安培表和伏特表的讀數(shù)得到外電壓和干路電流，如圖所示，所以選項A可取選項B中可以通過伏特表的讀數(shù)和若干定值電阻的實際阻值大小計算出干路的電流大小，實驗電路圖如圖所示，所以選項B可取選項C中可以通過安培表的讀數(shù)和電阻箱的取值得到外電壓的大小，實驗電路圖如圖所示，所以選項C可取選項D中無法得到外電壓，所以選項D不可取2【2016·四川卷】 . J7用如圖1­所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻實驗器材：待測電源(電動勢約3 V，內(nèi)阻約2 )，保護(hù)電阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干實驗主要步驟：(i)將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；(ii)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；(iii)以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U­I圖線(U、I都用國際單位)；(iv)求出U­I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a.圖1­回答下列問題：(1)電壓表最好選用_；電流表最好選用_A電壓表(03 V，內(nèi)阻約15 k)B電壓表(03 V，內(nèi)阻約3 k)C電流表(0200 mA，內(nèi)阻約2 )D電流表(030 mA，內(nèi)阻約2 )(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是_A兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱B兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱C一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E_，r_，代入數(shù)值可得E和r的測量值【答案】 (1)AC(2)C(3)kakR21.【2015·四川·8（2）】4用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實驗器材有：電流表A1（量程030mA）；電流表A2（量程0100mA）；電壓表V（量程06V）；滑動變阻器R1（阻值05）；滑動變阻器R2（阻值0300）；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實驗過程如下：設(shè)計如圖3所示的電路圖，正確連接電路。將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖4所示的圖線。斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標(biāo)為（I0，0），與縱軸U的交點坐標(biāo)為（0，U0）?；卮鹣铝袉栴}：電流表應(yīng)選用 ，滑動變阻器應(yīng)選用 ； 由圖4的圖線，得電源內(nèi)阻r ；用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx ，代入數(shù)值可得Rx；若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍 ，電壓表示數(shù)變化范圍 。（選填“相同”或“不同”）【答案】A2，R2；25；r；相同，不同?！窘馕觥浚?）根據(jù)圖2指針指示可知，l125.85cm，掛2個鉤碼時，以2個鉤碼整體為對象，受重力mg和彈簧的拉力F2作用而處于平衡，根據(jù)共點力平衡條件有：F2mg2×50×103×9.8N0.98N，彈簧的伸長（或縮短）量x|ll0|，其中l(wèi)為彈簧形變以后的長度，l0為彈簧的原長，因此要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是彈簧的原長l0。若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，電路的總電阻可變范圍不變，因此電流表的示數(shù)變化范圍相同，Rx接在B、C之間時，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，而Rx接在A、B之間時，電壓表測量的是滑動變阻器與Rx兩端電壓的和，由于對應(yīng)某一滑動變阻器阻值時，電路的電流相同，因此電壓表的讀數(shù)不同，所以電壓表示數(shù)變化范圍也不同。2.【2015·安徽·21II】5某同學(xué)為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，從實驗室找到以下器材，一個滿偏電流為100A，內(nèi)阻為2500的表頭，一個開關(guān)，兩個電阻箱（）和若干導(dǎo)線；（1）由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需要將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱_（填“串聯(lián)”或者“并聯(lián)”），并將電阻箱阻值調(diào)為_。（2）接著該同學(xué)用改裝的電流表對電池的電動勢和內(nèi)阻進(jìn)行測量，實驗電路圖如圖1所示，通過改變電阻R測相應(yīng)的電流I，并且作相關(guān)計算后一并記錄如下表根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫出圖線根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是_V，內(nèi)阻r是_?！敬鸢浮浚?）并聯(lián) 5.0 （2）如圖所示 1.53 2.03.【2015·江蘇·10】11小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻（1）圖中電流表的示數(shù)為_A（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出U-I圖線由圖線求得：電動勢E=_V，內(nèi)阻r=_。（3）實驗時，小明進(jìn)行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合，其實從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為 。 【答案】（1）0.44 （2）U-I圖像見解析 1. 60 （1. 58 1. 62 都算對） 1.2（1.18 1.26 都算對） （3）干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實驗誤差增大.【2015·天津·9（3）】12用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組（電動勢約為4.5V，內(nèi)電阻約為1）的電動勢和內(nèi)電阻，除了待測電池組，電建，導(dǎo)線外，還有下列器材供選用；A電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻約為1B電流表：量程3A，內(nèi)電阻約為0.2C電壓表：量程3V，內(nèi)電阻約為30kD電壓表：量程6V，內(nèi)電阻約為60kE滑動變阻器：0-1000，額定電流0.5AF滑動變阻器：0-20，額定電流2A為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用_,電壓表選用_，滑動變阻器選用_（均填儀器的字母代號）右圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路，為了使測量誤差盡量小，還需要在電路中用導(dǎo)線將_和_相連、_和_相連、_和_相連（均填儀器上接線柱的字母代號）實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實驗，實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U；用圖像法處理采集到數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖像是一條直線，則可以_為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)【答案】ADFad cg fh 或U 或 R（橫縱坐標(biāo)互換亦可）4.【2015·全國新課標(biāo)·23】13電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏是通過該表的電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻（半偏法）實驗室提供材料器材如下：待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3 000歐），電阻箱R0（最大阻值為99 999.9歐），滑動變阻器R1（最大阻值100歐，額定電壓2A），電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計），開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干。（1）虛線框內(nèi)為同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整。（2）根據(jù)設(shè)計的電路寫出步驟 ， ， 。（3）將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為與內(nèi)阻的真實值Rv先比 Rv（添“>”“=”或“<”），主要理由是 ?！敬鸢浮浚?）如圖所示（2）移動滑動變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最小；閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表指針滿偏；保證滑動變阻器的滑片的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏；讀取電阻箱所示的電阻值，即為測得的電壓表內(nèi)阻。（3）>；斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路的總電阻增大，分得的電壓也增大，此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，故?！窘馕觥?（1）實驗電路如圖所示1、(2014·新課標(biāo)全國卷，23)利用如圖7所示電路，可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9 )，電阻R0(阻值為3.0 )，電阻R1(阻值為3.0 )，電流表(量程為200 mA，內(nèi)阻為RA6.0 )，開關(guān)S。圖7實驗步驟如下：將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R；以為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作R圖線(用直線擬合); 求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b?；卮鹣铝袉栴}：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則與R的關(guān)系式為_。(2)實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R3.0 時電流表的示數(shù)如圖8所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表。答：_，_。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0圖8圖9(3)在圖9的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k_ A1·1，截距b_A1。(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E_V，內(nèi)阻r_。(3)描點作圖如圖所示，由圖線可得k A1·11.0 A11，b6.0 A1。(4)由R(5.0r)可知k，b(5.0r)，將k1.0 A11、b6.0 A1代入可得E3.0 V，r1.0 。答案(1)RRA(rR0)或R(5.0r)(2)0.1109.09(3)圖見解析1.0(在0.961.04之間均對)6.0(在5.96.1之間均對)(4)3.0(在2.73.3之間均對)1.0(在0.61.4之間均對) 2、(2014·北京·21)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻要求盡量減小實驗誤差(1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖4中的_(選填“甲”或“乙”)圖4(2)現(xiàn)有電流表(00.6A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A電壓表(015V)B電壓表(03V)C滑動變阻器(050)D滑動變阻器(0500)實驗中電壓表應(yīng)選用_；滑動變阻器應(yīng)選用_(選填相應(yīng)器材前的字母)(3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖5的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出UI圖線.序號123456電壓U/V1.451.401.301.251.201.10電流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480圖5(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E_V，內(nèi)電阻r_.(5)實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化下列各示意圖中正確反映PU關(guān)系的是_答案(1)甲(2)BC(3)如圖所示(4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)(5)C3、(2014·新課標(biāo)·23)利用如圖13所示電路，可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻，所用的實驗器材有：圖13待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9)，電阻R0(阻值為3.0)，電阻R1(阻值為3.0)，電流表(量程為200mA，內(nèi)阻為RA6.0)，開關(guān)S.實驗步驟如下：將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R；以為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作R圖線(用直線擬合)；求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.回答下列問題：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則與R的關(guān)系式為_(2)實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R3.0時電流表的示數(shù)如圖14所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表答：_，_.R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0圖14圖15(3)在圖15的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k_A1·1，截距b_A1.(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E_V，內(nèi)阻r_.(4)根據(jù)函數(shù)關(guān)系R可得，截距6.0A1，斜率1.0A1·1，由此得E3.0V，r1.0.答案(1)R(2)0.1109.09(3)如圖所示1.0(0.961.04)6.0(5.96.1)(4)3.0(2.73.3)1.0(0.61.4)4、 (2014·福建·19(2)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗原理圖如圖2甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計改裝的電流表，為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測電池組，S為開關(guān)，R為滑動變阻器，R0是標(biāo)稱值為4.0的定值電阻已知靈敏電流計的滿偏電流為Ig100A、內(nèi)阻為rg2.0k，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應(yīng)并聯(lián)一只_(保留一位小數(shù))的定值電阻R1；根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整的電路；圖2某次實驗的數(shù)據(jù)如下表所示：測量次數(shù)12345678電壓表讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法)，計算出電池組的內(nèi)阻r_(保留兩位小數(shù))；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點是_該小組在前面實驗的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結(jié)果的影響，用一已知電動勢和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn)：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測量值總是偏大若測量過程無誤，則內(nèi)阻測量值總是偏大的原因是_(填選項前的字母)A電壓表內(nèi)阻的影響B(tài)滑動變阻器的最大阻值偏小CR1的實際阻值比計算值偏小DR0的實際阻值比標(biāo)稱值偏大解析由電流表的改裝知識可知，R11.0.如下圖根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合逐差法可知r1R0，r2R0，r3R0，r4R0.故rR04.0 1.66.逐差法在計算中體現(xiàn)的主要優(yōu)點是：充分利用已測得的數(shù)據(jù)答案1.0如圖1.66充分利用已測得的數(shù)據(jù)CD1某實驗小組利用電壓表和電阻箱測量電源的電動勢和內(nèi)阻(1)請在虛線框中畫出實驗的電路圖。 (2)實驗的主要步驟如下：檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零，將開關(guān)S斷開，按照電路圖連線。調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值至_。將開關(guān)S閉合，逐漸調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表指針有足夠的偏轉(zhuǎn)，記下此時電阻箱的阻值R和電壓表的示數(shù)U。圖13改變電阻箱的阻值，測出幾組U及R的數(shù)據(jù)，作出的圖線如圖13所示(單位為國際單位制單位)。(3)由作出的圖線可求得電動勢E_V，內(nèi)阻r_。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)如圖所示(2)最大值(3)3.31.0 2.用圖14所示的電路測定一種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻，它的電動勢E約為8 V，內(nèi)阻r約為30 ，已知該電池允許輸出的最大電流為40 mA。為防止調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用了一個定值電阻充當(dāng)保護(hù)電阻，除待測電池外，可供使用的實驗器材還有：圖14A電流表A(量程為0.05 A、內(nèi)阻約為0.2 )B電壓表V(量程為6 V、內(nèi)阻為20 k)C定值電阻R1(阻值為100 、額定功率為1 W)D定值電阻R2(阻值為200 、額定功率為1 W)E滑動變阻器R3(阻值范圍為010 、額定電流為2 A)F滑動變阻器R4(阻值范圍為0750 、額定電流為1 A)G導(dǎo)線和單刀單擲開關(guān)若干(1)為了電路安全及便于操作，定值電阻應(yīng)該選_；滑動變阻器應(yīng)該選_。(填寫器材名稱)(2)接入符合要求的用電器后，閉合開關(guān)S，調(diào)滑動變阻器的阻值，讀取電壓表和電流表的示數(shù)。取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖15所示的圖線。根據(jù)圖線得出該電池的電動勢E為_V，內(nèi)阻r為_。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖15(3)若所給的電壓表已被損壞，其他器材均可使用。重新選擇器材，設(shè)計電路測定該電池的電動勢和內(nèi)阻。請在虛線框中畫出設(shè)計的電路圖并在上面標(biāo)明選定器材的名稱。(3)電壓表損壞，至少要測量2次，根據(jù)所提供器材，可以考慮用2個單刀單擲開關(guān)改變電路總電阻，測出對應(yīng)電流，得出電池內(nèi)阻和電動勢，所以設(shè)計如圖所示電路。答案(1)R2R4(2)7.8(7.77.9均對)29(2632均對)(3)見解析圖3在“測定電源的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，備有如下器材：A電源為干電池(電動勢為E，內(nèi)阻為r)B電流表(00.6 A、內(nèi)阻約0.1 )C靈敏電流計G(滿偏電流Ig200 A、內(nèi)阻rg500 )D滑動變阻器(020 、2.0 A)E電阻箱R(09 999.9 )F開關(guān)、導(dǎo)線若干實驗電路如圖甲甲乙(1)由于沒有電壓表，需要把靈敏電流計G改裝成量程為2 V的電壓表，需串聯(lián)一個阻值為R_ 的電阻(2)在閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器的滑片移動至_(填“a端”、“中央”或“b端”)(3)圖乙為該實驗繪出的I1I2圖線(I1為靈敏電流計G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，由圖線可求得被測電源的電動勢E_ V(保留三位有效數(shù)字)，內(nèi)電阻r_ (保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)9 500 (或者9.5 k)(2)a端(3)1.461.49 V均可0.750.95 均可4某同學(xué)要測定一電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，實驗器材有：一只電流傳感器(可視為理想電流表，測得的電流用I表示)、一只電阻箱(阻值用R表示)、一只開關(guān)和導(dǎo)線若干該同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路進(jìn)行實驗和采集數(shù)據(jù)(1)該同學(xué)設(shè)計實驗的原理表達(dá)式是E_(用r、I、R表示)；(2)該同學(xué)在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，實驗過程中，將電阻箱調(diào)至如圖乙所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為_ .答案：(1)I(Rr)(2)最大值215根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖甲所示的電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻R為一變阻箱，改變R的阻值，可讀出電壓表 相應(yīng)的示數(shù)U.對測得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可以實現(xiàn)測量目的根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點，如圖乙所示已知R0100 ，請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理(1)圖乙中電阻為_的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除；(2)在坐標(biāo)紙上畫出 R關(guān)系圖線；(3)圖線的斜率是_(V1·1)，由此可得電池電動勢E_V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)100(2)如圖所示(3)4.8×1035.2×103均可1.92.1均可解析：(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律有EU(Rr)，化簡得，R圖象中，k5.0×103 V1·1，E2.0 V.6某同學(xué)對鈕扣鋰電池的特性進(jìn)行了實驗探究該類電池的內(nèi)阻約為1 k5 k，電動勢標(biāo)稱值為3 V現(xiàn)有以下實驗器材：A電壓表V1：量程3 V，內(nèi)阻約20 kB電壓表V2：量程6 V，內(nèi)阻約10 kC定值電阻1 kD定值電阻20 kE滑動變阻器一只(050 k)，待測鈕扣鋰電池，電鍵，導(dǎo)線若干圖7517(1)實驗原理見圖7517甲，請選擇合適的實驗器材，在圖中的小虛線框里標(biāo)出所選取的器材編號(2)該同學(xué)測量出路端電壓U和干路電流I，作出UI曲線見圖乙，可知電池的短路電流是_mA，電動勢是_V，內(nèi)阻為_k.(3)當(dāng)路端電壓為1.5 V時，負(fù)載消耗的電功率為_mW.答案：(1)如圖所示(2)2.64(2.602.65均可)294(2.902.95均可)111(1.081.15均可)(3)1.94(1.901.95均可)7為了測量兩節(jié)串聯(lián)干電池的電動勢，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，其中E是待測電池組，內(nèi)阻不能忽略；V1、V2是兩只量程合適的相同的電表，內(nèi)阻不是很大，且未知；S1、S2是單刀單擲開關(guān)；導(dǎo)線若干(1)請根據(jù)電路圖甲，在圖乙中將器材連成實物圖(2)實驗需要測量的物理量是_(3)用測出的物理量，導(dǎo)出串聯(lián)電池組電動勢的表達(dá)式是_8用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻提供的器材如圖(a)所示(1)用實線代表導(dǎo)線把圖(a)中的實物連接成測量電路(兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，圖中有部分線路已連好)(2)圖(b)中的6個點表示實驗測得的6組電流I、電壓U的值，按照這些實驗值作出UI圖線，由此圖線求得的每節(jié)電池電動勢E_ V，每節(jié)電池的內(nèi)阻r_ .(取3位有效數(shù)字)解析：(1)測量電路的實物連接圖如圖甲所示答案：(1)見解析圖(2)UI圖線見解析1.480.3649某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，R為電阻箱。干電池的工作電流不宜超過0.5 A。實驗室提供的器材如下：電壓表(量程03 V，內(nèi)阻約3 k)；電阻箱(阻值范圍0999.9 )；開關(guān)、導(dǎo)線若干。甲(1)請根據(jù)圖甲的電路在圖乙中畫出連線，將器材連接成實驗電路。乙(2)實驗時，改變電阻箱R的值，記錄電壓表的示數(shù)U，得到若干組R、U的數(shù)據(jù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖丙所示的 ­圖線。由圖象得出電池組的電動勢E_V，內(nèi)阻r_。丙(3)關(guān)于這個實驗中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說法正確的是()A電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差B該同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差C本實驗用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差D如果將電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差。答案：(1)如圖所示(2)2.86(2.852.87均可)6.07(6.066.08均可)(3)CD10某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的電路圖測量一電源的電動勢E和內(nèi)阻r以及某未知電阻R的阻值，電路中的電壓表是量程為03.0 V的理想電表，電阻箱的阻值為099.9 ，其中K1為單刀單擲開關(guān)、K2為單刀雙擲開關(guān)。(1)為了測量未知電阻的阻值，該小組的同學(xué)首先將開關(guān)K1閉合，然后將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)電阻箱的阻值為R0時，電壓表的讀數(shù)為U1，此時保持電阻箱的阻值不變，將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置2，此時電壓表的示數(shù)為U2，用以上給出的物理量表示未知電阻的阻值R_；(2)通過測量，該小組的同學(xué)得到未知電阻的阻值為R8.8 ，為了測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，又進(jìn)行了如下的操作：將電鍵K1閉合，然后將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置1，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀出電阻箱的讀數(shù)R0以及對應(yīng)的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)多次測量的數(shù)據(jù)，以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)作出的圖線如圖乙所示，則可知該電源的電動勢E_V，該電源的內(nèi)阻r_。答案：(1)R0(2)2.01.2- 39 -