（江苏专用）2019高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 课时63 实验：测定电源的电动势和内阻加练半小时

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1、63 实验：测定电源的电动势和内阻 [方法点拨]　(1)图象法处理数据是本实验重点．根据闭合电路欧姆定律找出图象的函数关系式，从而确定图象斜率、截距等的意义．(2)明确实验中需要测量的量与实际测量的量的关系，进行误差分析． 1．(2017·山东烟台模拟)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学利用两个理想电流表A1、A2和定值电阻R0＝2 000 Ω以及滑动变阻器，设计了如图1甲所示的电路来测量一个电池组的电动势和内阻，用I1和I2分别表示通过电流表A1和A2的电流，该同学测出的实验数据如下表所示： I1/mA I2/A 1 1.35 0.30 2 1.30 0

2、.40 3 1.20 0.60 4 1.10 0.80 5 1.05 0.90 　 图1 (1)根据实验测得的数据，在图乙的坐标纸上绘出I1－I2图线； (2)由I1－I2图线得出，被测电池组的电动势E＝____ V，内阻r＝________ Ω.(结果均保留两位有效数字) 2．(2017·北京丰台区模拟)某物理兴趣小组的同学要测量一节干电池的电动势E和内电阻r.实验室提供如下器材： 待测干电池 电流表A1：量程0～0.6 A，内阻r1约为0.125 Ω 电流表A2：量程0～300 μA，内阻r2为1 000 Ω 滑动变阻器R：阻值范围0～20 Ω，额定电流

3、2 A 电阻箱R′：阻值范围0～9 999 Ω，额定电流1 A 开关S、导线若干 小组中不同的同学选用了不同的器材和实验方案： (1)甲同学选用电流表A1、电流表A2和滑动变阻器R、电阻箱R′等来测量干电池的电动势和内电阻，电路如图2所示． 图2 ①他将电流表A2与电阻箱R′串联，使其改装成一个量程为3.0 V的电压表，此时电阻箱R′的阻值应调到________ Ω； ②在记录数据时，他没有记录第三组的电压值，请你根据图3电流表A2的表盘示数写出对应的电压值U＝______________________________________________V； 测量次数 1

4、 2 3 4 5 6 电流表A1读数I/A 0.12 0.20 0.36 0.38 0.50 0.57 改装电压表U读数U/V 1.37 1.32 1.14 1.10 1.05 图3 ③请你根据他记录的数据，在图4的直角坐标系上画出U－I图象；并由图象得到电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________Ω. 图4 (2)乙同学选用电流表A2、电阻箱R′、开关和导线测量干电池的电动势和内阻，电路如图5所示．实验中他先将电阻箱R′阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱阻值，分别记下电流表的示数I和电阻箱对应的阻值R′；以为

5、纵坐标，以(R′＋r2)为横坐标，作－(R′＋r2)图线，如图6所示，并根据图象求出图线的斜率k和在纵轴上的截距b. 图5 图6 请用斜率k和截距b，写出电动势E＝________，内电阻r＝________. (3)请你对两位同学的实验作出评价________________________________________ ________________________________________________________________________. 3．(2018·山东青岛二中模拟)某同学设计了如图7甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和电阻R1的阻

6、值．实验器材有：待测电源(电动势为E，内阻为r)；待测电阻R1；电压表V(量程1.5 V，内阻很大)；电阻箱R(0～99.99 Ω)；开关S1；单刀双掷开关S2；导线若干． 图7 (1)先测量电阻R1的阻值，请将该同学的操作补充完整． ①闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1； ②保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，读出电压表的示数U2； ③则电阻R1表达式为R1＝________________________________________. (2)该同学已经测得电阻R1＝4.95 Ω，继续测量电源电动势E和内阻r做法是：闭合S1，将

7、S2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－图线，则电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留三位有效数字) 4．为测量某一电源的电动势和内阻，提供器材如下： 待测电源：电动势约为4.5 V，内阻约为1.5 Ω； 电压表：量程0～3 V，内阻RV＝3 kΩ； 电流表：量程0～0.6 A，内阻RA约为0.1 Ω； 定值电阻R1：阻值为3 Ω； 定值电阻R2：阻值为1.5 kΩ； 滑动变阻器R：最大阻值为10 Ω； 开关、导线若干． 甲同学采用如图8甲所示电路进行测量，乙同学采用如图乙所示电

8、路进行测量． 两同学通过实验获得电压表和电流表的多组读数，在U－I坐标系中分别进行描点连线，得到直线后，将直线向两侧延长，得到在两坐标轴上的截距如图丙所示． 图8 (1)甲同学实验获得数据为坐标系中的图线________(填写序号“①”或“②”)． (2)用图线①测得的电动势和内阻分别为________V和________Ω. (3)按照乙同学的实验电路，用细线替代导线，在图9中完成实物连接． 图9 答案精析 1．(1)如图所示 (2)3.0　1.0 2．(1)①9 000　②1.20　③如图所示　1.46(1.45～1.47均可)　0.73(0.71～0.74均可) (2)　 (3)乙同学的设计方案较好，实验器材简单，没有系统误差 3．(1)③R0　(2)1.43　1.05(1.06也正确) 4．(1)②　(2)4.47　1.49　(3)实物连线如图所示 解析　(1)甲同学获得数据为题图丙坐标系中的图线②.(2)根据改装原理知，路端电压为电压表示数的＝1.5倍；则有 1．5U＝E－Ir U＝E－Ir，故用题图丙图线①测得的电动势 E＝2.98×1.5 V＝4.47 V，内阻r＝＝1.49 Ω. 5