2019高考物理一輪復習 第八章 恒定電流 第63講 實驗：測定電源的電動勢和內阻加練半小時 教科版

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1、 第63講 實驗：測定電源的電動勢和內阻 [方法點撥]　(1)圖像法處理數(shù)據(jù)是本實驗重點．根據(jù)閉合電路歐姆定律找出圖像的函數(shù)關系式，從而確定圖像斜率、截距等的意義．(2)明確實驗中需要測量的量與實際測量的量的關系，進行誤差分析． 1．(2017·山東煙臺模擬)在“測定電源的電動勢和內阻”的實驗中，某同學利用兩個理想電流表A1、A2和定值電阻R0＝2000Ω以及滑動變阻器，設計了如圖1甲所示的電路來測量一個電池組的電動勢和內阻，用I1和I2分別表示通過電流表A1和A2的電流，該同學測出的實驗數(shù)據(jù)如下表所示： I1/mA I2/A 1 1.35 0.30 2 1.30

2、 0.40 3 1.20 0.60 4 1.10 0.80 5 1.05 0.90 　 圖1 (1)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，在圖乙的坐標紙上繪出I1－I2圖線； (2)由I1－I2圖線得出，被測電池組的電動勢E＝____V，內阻r＝________Ω.(結果均保留兩位有效數(shù)字) 2．(2017·北京豐臺區(qū)模擬)某物理興趣小組的同學要測量一節(jié)干電池的電動勢E和內電阻r.實驗室提供如下器材： 待測干電池 電流表A1：量程0～0.6A，內阻r1約為0.125Ω 電流表A2：量程0～300μA，內阻r2為1000Ω 滑動變阻器R：阻值范圍0～20Ω，額定電流2A 電阻

3、箱R′：阻值范圍0～9999Ω，額定電流1A 開關S、導線若干 小組中不同的同學選用了不同的器材和實驗方案： (1)甲同學選用電流表A1、電流表A2和滑動變阻器R、電阻箱R′等來測量干電池的電動勢和內電阻，電路如圖2所示． 圖2 ①他將電流表A2與電阻箱R′串聯(lián)，使其改裝成一個量程為3.0V的電壓表，此時電阻箱R′的阻值應調到________Ω； ②在記錄數(shù)據(jù)時，他沒有記錄第三組的電壓值，請你根據(jù)圖3電流表A2的表盤示數(shù)寫出對應的電壓值U＝________V； 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 電流表A1讀數(shù)I/A 0.12 0.20 0.36 0.38

4、 0.50 0.57 改裝電壓表U讀數(shù)U/V 1.37 1.32 1.14 1.10 1.05 圖3 ③請你根據(jù)他記錄的數(shù)據(jù)，在圖4的直角坐標系上畫出U－I圖像；并由圖像得到電池的電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω. 圖4 (2)乙同學選用電流表A2、電阻箱R′、開關和導線測量干電池的電動勢和內阻，電路如圖5所示．實驗中他先將電阻箱R′阻值調到最大，閉合開關S；多次調節(jié)電阻箱阻值，分別記下電流表的示數(shù)I和電阻箱對應的阻值R′；以為縱坐標，以(R′＋r2)為橫坐標，作－(R′＋r2)圖線，如圖6所示，并根據(jù)圖像求出圖線的斜率k和在縱軸上

5、的截距b. 圖5 圖6 請用斜率k和截距b，寫出電動勢E＝________，內電阻r＝________. (3)請你對兩位同學的實驗作出評價__________________________________________ ________________________________________________________________________. 3．(2018·山東青島二中模擬)某同學設計了如圖7甲所示的電路來測量電源電動勢E、內阻r和電阻R1的阻值．實驗器材有：待測電源(電動勢為E，內阻為r)；待測電阻R1；電壓表V(量程1.5V，內阻很大)；電

6、阻箱R(0～99.99Ω)；開關S1；單刀雙擲開關S2；導線若干． 圖7 (1)先測量電阻R1的阻值，請將該同學的操作補充完整． ①閉合S1，將S2切換到a，調節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對應的電壓表示數(shù)U1； ②保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，讀出電壓表的示數(shù)U2； ③則電阻R1表達式為R1＝__________________________________________________. (2)該同學已經測得電阻R1＝4.95Ω，繼續(xù)測量電源電動勢E和內阻r做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪

7、出了如圖乙所示的－圖線，則電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(保留三位有效數(shù)字) 4．為測量某一電源的電動勢和內阻，提供器材如下： 待測電源：電動勢約為4.5V，內阻約為1.5Ω； 電壓表：量程0～3V，內阻RV＝3kΩ； 電流表：量程0～0.6A，內阻RA約為0.1Ω； 定值電阻R1：阻值為3Ω； 定值電阻R2：阻值為1.5kΩ； 滑動變阻器R：最大阻值為10Ω； 開關、導線若干． 甲同學采用如圖8甲所示電路進行測量，乙同學采用如圖乙所示電路進行測量． 兩同學通過實驗獲得電壓表和電流表的多組讀數(shù)，在U－I坐標系中分別進行描點連線，得到直線后，將

8、直線向兩側延長，得到在兩坐標軸上的截距如圖丙所示． 圖8 (1)甲同學實驗獲得數(shù)據(jù)為坐標系中的圖線________(填寫序號“①”或“②”)． (2)用圖線①測得的電動勢和內阻分別為________V和________Ω. (3)按照乙同學的實驗電路，用細線替代導線，在圖9中完成實物連接． 圖9 答案精析 1．(1)如圖所示 (2)3.0　1.0 2．(1)①9000?、?.20?、廴鐖D所示　1.46(1.45～1.47均可)　0.73(0.71～0.74均可) (2)　 (3)乙同學的設計方案較好，實驗器材簡單，沒有系統(tǒng)誤差 3．(1)③R0　(2)1.43　1.05(1.06也正確) 4．(1)②　(2)4.47　1.49　(3)實物連線如圖所示 解析　(1)甲同學獲得數(shù)據(jù)為題圖丙坐標系中的圖線②.(2)根據(jù)改裝原理知，路端電壓為電壓表示數(shù)的＝1.5倍；則有 1．5U＝E－Ir U＝E－Ir，故用題圖丙圖線①測得的電動勢 E＝2.98×1.5V＝4.47V，內阻r＝＝1.49Ω. 5