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通用2019版高考物理一轮复习备考 第八章 恒定电流 微专题63 实验:测定电源的电动势和内阻备考精炼含答案

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 1 2 3 4 5 1.35 1.30 1.20 1.10 1.05 I2/A 0.30 0.40 0.60 0.80 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 μ A,内阻 r2 为 1 000 Ω 滑动变阻器 R:阻值范围 0~20 Ω ,额定电流 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 电流表 A1 读数 I/A 改装电压表 U 读数 U/V 1 0.12 1.37 2 0.20 1.32 3 0.36 4 0.38 1.14 5 0.50 1.10 6 0.57 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 1 1 下电流表的示数 I 和电阻箱对应的阻值 R′;以 为纵坐标,以(R′+r2)为横坐标,作 - I I (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 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 1 1 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 U R 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 电流表 :量程 0~3 V,内阻 RV=3 kΩ ; :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

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