《2018年高考物理一輪復習 實驗九 測定電源的電動勢和內阻教學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018年高考物理一輪復習 實驗九 測定電源的電動勢和內阻教學案（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實驗九 測定電源的電動勢和內阻 1.掌握用電流表和電壓表測定電源的電動勢和內阻的方法. 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U＝E－Ir得，解得E、r. (3)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖1所示． 圖1 ①圖線與縱軸交點為E；②圖線與橫軸交點為I短＝；③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、導線、坐標紙和刻度尺． 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

2、器的滑片移到使阻值最大的一端． (3)閉合開關，調節(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，拆除電路，整理好器材． 【規(guī)律方法總結】 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的絕對值為內阻r. 2．注意事項 (1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內阻較大的舊電池． (2)電流不要過大，應小于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

3、范圍要大些． (4)若U－I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，內阻應根據(jù)r＝||確定． (5)電流表要內接(因為r很小)． 3．誤差來源 (1)偶然誤差：用圖象法求E和r時作圖不準確． (2)系統(tǒng)誤差：電壓表分流． 高頻考點一　器材選取、電路設計及誤差分析 例1．(2016·四川理綜·8Ⅱ)用如圖所示電路測量電源的電動勢和內阻。實驗器材：待測電源(電動勢約3 V，內阻約2 Ω)，保護電阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關S，導線若干。 實驗主要步驟： (ⅰ)將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開

4、關； (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和相應電流表的示數(shù)I； (ⅲ)以U為縱坐標，I為橫坐標，作UI圖線(U、I都用國際單位)； (ⅳ)求出UI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(0～3 V，內阻約15 kΩ) B．電壓表(0～3 V，內阻約3 kΩ) C．電流表(0～200 mA，內阻約2 Ω) D．電流表(0～30 mA，內阻約2 Ω) (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。兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是______

5、__。 A．兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱 B．兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱 C．一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱 D．一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導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和內阻r的表達式E＝________，r＝________，代入數(shù)值可得E和r的測量值。 (3)UI圖線如圖所示，斜率的絕對值k＝r＋R2，故r＝k－R2。橫軸截距a＝，則E＝ak。 答案：　(1)A　C　(2)C　(3)ak　k－R2 【舉一反三】用電流表和電壓表測定由三節(jié)

6、干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4.5 V，內電阻約1 Ω)的電動勢和內電阻，除待測電池組、電鍵、導線外，還有下列器材供選用： A．電流表：量程0.6 A，內電阻約1 Ω B．電流表：量程3 A，內電阻約0.2 Ω C．電壓表：量程3 V，內電阻約30 kΩ D．電壓表：量程6 V，內電阻約60 kΩ E．滑動變阻器：0～1 000 Ω，額定電流0.5 A F．滑動變阻器：0～20 Ω，額定電流2 A (1)為了使測量結果盡量準確，電流表應選用________，電壓表應選用________，滑動變阻器應選用________(均填儀器的字母代號)． (2)圖2為正確選擇儀器后，連

7、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)，為在直角坐標系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以_______為縱坐標，以_______為橫坐標． 答案　(1)A　D　F　(2)a　d　c　g　f　h　(3)　(或U　或　R)

8、 (2)本實驗的實驗電路應如圖甲所示． 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和內阻r的實驗中，小明設計了如圖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線，完成實物電路的連接． (2)實驗開始前，應先將滑動變阻器的滑片P移至________(選填“a”或“b”)端． (3)合上開關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)和對應的電流表

9、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)和對應的電流表示數(shù)． 在同一坐標系內分別描點作出電壓表示數(shù)U和對應的電流表示數(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. ①S2接1位置時，作出的U－I圖線是圖丙中的________(選填“A”或“B”)線； ②S2接1位置時，測出的電池電動勢E和內阻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)①B?、陔娏鳌∑? 解析　(1)實物連線圖如圖所示 高

10、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阻． 圖4 (1)圖中電流表的示數(shù)為________A. (2)調節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下： U(V) 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I(A) 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上作出U－I圖線(如圖5)． 圖5 由圖線求得：電動勢E＝________V；內阻r＝________Ω. (3)實驗時，小明進行了多次測量，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

11、不妥，因為________________________________________． 答案　(1)0.44 (2)U－I圖象見解析圖　1.60(1.58～1.62都算對)　1.22(1.18～1.26都算對) (3)干電池長時間使用后，電動勢和內阻會發(fā)生變化，導致實驗誤差增大 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R0兩端的對應電壓U12，對所得的實驗數(shù)據(jù)進行處理，就可以實現(xiàn)測

12、量目的，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在－R坐標系中描出坐標點，如圖7所示．已知R0＝150 Ω，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________Ω的數(shù)據(jù)點應剔除； (2)在坐標紙上畫出－R的關系圖線； (3)圖線的斜率是________(V－1·Ω－1)，由此可得電池電動勢Ex＝________V. 答案　(1)80.0　(2)見解析圖　(3)4.44×10－3　1.50 (2)畫出－R的關系圖線如圖所示 (3)斜率k＝ V－1·Ω－1＝4.44×10－3 V－1·Ω－1 結合＝R＋(1＋)可知： ＝4.44×10－3 所以Ex＝1.50 V。

13、 高頻考點三　實驗拓展與創(chuàng)新 例3．某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100 μA、內阻為2 500 Ω的表頭，一個開關，兩個電阻箱(0～999.9 Ω)和若干導線． (1)由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應將表頭與電阻箱________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調為______Ω. (2)接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內阻進行測量，實驗電路如圖8所示，通過改變電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表． 圖8 1 2 3 4 5 6 R/Ω 95.0

14、 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I/mA 15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR/V 1.42 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 ①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 ②根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是________V，內阻r是________Ω. 答案　(1)并聯(lián)　5.0 (2)①見解析圖　②1.53　2.0 (2)①作IR－I圖線，如圖所示． ②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IR

15、－I圖線的縱軸截距即為電池的電動勢，則E＝1.53 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阻，則r＝2.0 Ω. 【變式探究】某同學用如圖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0～3 V，內阻約3 kΩ)；電阻箱(阻值范圍0～999.9 Ω)；開關、導線若干． 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

16、－圖線．由圖象得出電池組的電動勢E＝________V，內阻r＝______Ω. 圖12 (3)關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．如果將電壓表的內阻計算在內就可以減小系統(tǒng)誤差 答案　(1)如圖所示 (2)2.86(2.85～2.87均可)　6.07(6.06～6.08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阻，所用的實驗器材有： 圖13 待測電

17、源，電阻箱R(最大阻值為999.9 Ω)，電阻R0(阻值為3.0 Ω)，電阻R1(阻值為3.0 Ω)，電流表(量程為200 mA，內阻為RA＝6.0 Ω)，開關S. 實驗步驟如下： ①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S； ②多次調節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應的阻值R； ③以為縱坐標，R為橫坐標，作－R圖線(用直線擬合)； ④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阻，則與R的關系式為________________． (2)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R＝3.0 Ω時電流表的示數(shù)如圖14所示，讀出數(shù)據(jù)，完成

18、下表． 答：①__________，②__________. R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 /A－1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 圖14 圖15 (3)在圖15的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k＝______ A－1·Ω－1，截距b＝______ A－1. (4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E＝________ V，內阻r＝________ Ω. 答案　(1)

19、＝＋R　(2)0.110　9.09 (3)如圖所示　1.0(0.96～1.04)　6.0(5.9～6.1) (4)3.0(2.7～3.3)　1.0(0.6～1.4) 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．為使實驗結果盡可能準確，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E＝U＋Ir，經(jīng)變形可得U＝－rI＋E.測量電源電動勢和內

20、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U-I圖像，圖像的斜率k＝－r，從而得到r＝－k，圖像的縱截距b＝E. 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?。? 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】 Ⅱ. J7用如圖1-所示電路測量電源的電動勢和內阻．實驗器材：待測電源(

21、電動勢約3 V，內阻約2 Ω)，保護電阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關S，導線若干． 實驗主要步驟： (i)將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關； (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和相應電流表的示數(shù)I； (iii)以U為縱坐標，I為橫坐標，作U-I圖線(U、I都用國際單位)； (iv)求出U-I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(0～3 V，內阻約15 kΩ) B．電壓表(0

22、～3 V，內阻約3 kΩ) C．電流表(0～200 mA，內阻約2 Ω) D．電流表(0～30 mA，內阻約2 Ω) (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．兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是________． A．兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱 B．兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱 C．一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱 D．一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導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和內阻r的表達式E＝________，r＝________，代入數(shù)

23、值可得E和r的測量值． 【答案】 (1)A　C　(2)C　(3)ka　k－R2 1.【2015·四川·8（2）】4．用實驗測一電池的內阻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0～30mA）； 電流表A2（量程0～100mA）； 電壓表V（量程0～6V）； 滑動變阻器R1（阻值0～5Ω）； 滑動變阻器R2（阻值0～300Ω）； 開關S一個，導線若干條。 某同學的實驗過程如下： Ⅰ．設計如圖3所示的電路圖，正確連接電路。 Ⅱ．將R的阻值調到最大，閉合開關，逐次調小R的阻值，測出多組U和

24、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。 Ⅲ．斷開開關，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Ⅱ的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為（I0，0），與縱軸U的交點坐標為（0，U0）。 回答下列問題： ①電流表應選用 ，滑動變阻器應選用 ； ②由圖4的圖線，得電源內阻r＝ Ω； ③用I0、U0和r表示待測電阻的關系式Rx＝ ，代入數(shù)值可得Rx； ④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到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍

25、 ，電壓表示數(shù)變化范圍 。（選填“相同”或“不同”） 【答案】①A2，R2；②25；③－r；④相同，不同。 【解析】（1）根據(jù)圖2指針指示可知，l1＝25.85cm，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：F2＝mg＝2×50×10－3×9.8N＝0.98N，彈簧的伸長（或縮短）量x＝|l－l0|，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。 ④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

26、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．某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內阻，從實驗室找到以下器材，一個滿偏電流為100μA，內阻為2500Ω的表頭，一個開關，兩個電阻箱（）和若干導線； （1）由于表頭量程偏小，該同學首先需要將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應將表頭與電阻箱__________（填“串聯(lián)”或者“并聯(lián)”），并將電阻箱阻值調為________Ω。

27、（2）接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢和內阻進行測量，實驗電路圖如圖1所示，通過改變電阻R測相應的電流I，并且作相關計算后一并記錄如下表 ①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 ②根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是________V，內阻r是_________Ω。 【答案】（1）并聯(lián) 5.0 （2）①如圖所示 ②1.53 2.0 3.【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阻 （1）圖中電流表的示數(shù)為__________A （2）調節(jié)滑動變阻器，電壓表

28、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，內阻r=_________________Ω。 （3）實驗時，小明進行了多次測量，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 ~1.2

29、6 都算對） （3）干電池長時間使用后，電動勢和內阻會發(fā)生變化，導致實驗誤差增大. 【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，內電阻約為1Ω）的電動勢和內電阻，除了待測電池組，電建，導線外，還有下列器材供選用； A．電流表：量程0.6A，內電阻約為1Ω B．電流表：量程3A，內電阻約為0.2Ω C．電壓表：量程3V，內電阻約為30kΩ D．電壓表：量程6V，內電阻約為60kΩ E．滑動變阻器：0-1000Ω，額定電流0.5A F．滑動變阻器：0-20Ω，額定電流2A ①為了使測量結果盡量準確，電流表應選用__

30、_____,電壓表選用_______，滑動變阻器選用_______（均填儀器的字母代號） ②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線將_______和_______相連、_______和_______相連、_______和_______相連（均填儀器上接線柱的字母代號） 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)，為在直角坐標系中得到的函數(shù)圖像是一條直線，則可以_______為縱坐標，以_______為橫坐標

31、 【答案】①ADF②ad cg fh③ 或U 或 R（橫縱坐標互換亦可） 4.【2015·全國新課標Ⅱ·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。某同學利用這一事實測量電壓表的內阻（半偏法）實驗室提供材料器材如下： 待測電壓表（量程3V，內阻約為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，內阻不計），開關兩個，導線若干。 （1）虛線框內為同學設計的測量電壓表內阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整。 （2）根據(jù)設計的電路寫出步驟

32、 ， ， 。 （3）將這種方法測出的電壓表內阻記為與內阻的真實值Rv先比 Rv（添“>”“=”或“<”），主要理由是 。 【答案】（1）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?。婚]合開關S1、S2，調節(jié)R1，使電壓

33、表指針滿偏；保證滑動變阻器的滑片的位置不變，斷開S2，調節(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阻。 （3）>；斷開S2，調節(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。 【解析】 （1）實驗電路如圖所示 1、(2014·新課標全國卷Ⅰ，23)利用如圖7所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9 Ω)，電阻R0(阻值為3.0 Ω)，電阻R1(阻值為3.0 Ω)，電流表(量程為200 mA，內阻為RA＝6.0 Ω)，開關

34、S。 圖7 實驗步驟如下： ①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S； ②多次調節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應的阻值R； ③以為縱坐標，R為橫坐標，作－R圖線(用直線擬合); ④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阻，則與R的關系式為_________。 (2)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R＝3.0 Ω時電流表的示數(shù)如圖8所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表。 答：①________，②________。 R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143

35、 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 /A－1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 圖8 圖9 (3)在圖9的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k＝________ A－1·Ω－1，截距b＝________A－1。 (4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。 (3)描點作圖如圖所示，由圖線可得k＝ A－1·Ω－1＝1.0 A－1Ω－1，b＝6.0 A－1。 (4)由＝R＋(5.0＋r)可知k＝，b＝(5.0＋r)，將k＝1.0

36、A－1Ω－1、b＝6.0 A－1代入可得E＝3.0 V，r＝1.0 Ω。 答案　(1)＝R＋[RA＋(r＋R0)]或＝R＋(5.0＋r) (2)①0.110　②9.09 (3)圖見解析　1.0(在0.96～1.04之間均對)　6.0(在5.9～6.1之間均對) (4)3.0(在2.7～3.3之間均對)　1.0(在0.6～1.4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電阻．要求盡量減小實驗誤差． (1)應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(0～0.6A)、開關和導線若干，以及

37、以下器材： A．電壓表(0～15V) B．電壓表(0～3V) C．滑動變阻器(0～50Ω) D．滑動變阻器(0～500Ω) 實驗中電壓表應選用________；滑動變阻器應選用________．(選填相應器材前的字母) (3)某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖5的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U－I圖線. 序號 1 2 3 4 5 6 電壓U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 電流I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 圖

38、5 (4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω. (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P－U關系的是________． 答案　(1)甲　(2)B　C　(3)如圖所示 (4)1.50(1.49～1.51)　0.83(0.81～0.85)　(5)C 3、(2014·新課標Ⅰ·23)利用如圖13所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有： 圖13 待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9Ω)，電阻R0(阻值為3.0Ω)，電阻R1(

39、阻值為3.0Ω)，電流表(量程為200mA，內阻為RA＝6.0Ω)，開關S. 實驗步驟如下： ①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S； ②多次調節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應的阻值R； ③以為縱坐標，R為橫坐標，作－R圖線(用直線擬合)； ④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阻，則與R的關系式為________________________． (2)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R＝3.0Ω時電流表的示數(shù)如圖14所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表． 答：①__________，②__________. R/Ω

40、 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 /A－1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 圖14 圖15 (3)在圖15的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k＝________A－1·Ω－1，截距b＝________A－1. (4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω. (4)根據(jù)函數(shù)關系＝＋R可得，截距＝6.0A－1，斜率＝1.0A－1·Ω－1，由此

41、得E＝3.0V，r＝1.0Ω. 答案　(1)＝＋R (2)0.110　9.09 (3)如圖所示　1.0(0.96～1.04)　6.0(5.9～6.1)　(4)3.0(2.7～3.3)　1.0(0.6～1.4) 4、 (2014·福建·19(2))某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內阻，實驗原理圖如圖2甲所示，其中，虛線框內為用靈敏電流計改裝的電流表，為標準電壓表，E為待測電池組，S為開關，R為滑動變阻器，R0是標稱值為4.0Ω的定值電阻． ①已知靈敏電流計的滿偏電流為Ig＝100μA、內阻為rg＝2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應并聯(lián)一只___

42、_____Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1； ②根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙連接成完整的電路； 圖2 ③某次實驗的數(shù)據(jù)如下表所示： 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓表讀數(shù)U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改裝表讀數(shù)I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 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)，計算出電池組的內阻r＝________Ω(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__

43、__________________________． ④該小組在前面實驗的基礎上，為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結果的影響，用一已知電動勢和內阻的標準電池組，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，但內阻的測量值總是偏大．若測量過程無誤，則內阻測量值總是偏大的原因是________．(填選項前的字母) A．電壓表內阻的影響 B．滑動變阻器的最大阻值偏小 C．R1的實際阻值比計算值偏小 D．R0的實際阻值比標稱值偏大 解析　①由電流表的改裝知識可知，R1＝＝Ω≈1.0Ω. ②如下圖． ③根據(jù)閉合電路歐姆定律結合逐差法可知 r1＝－R0，r2＝

44、－R0， r3＝－R0，r4＝－R0. 故r＝ ＝－R0＝ [－4.0] Ω≈1.66Ω. 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　①1.0?、谌鐖D　③1.66　充分利用已測得的數(shù)據(jù)?、蹸D 1．某實驗小組利用電壓表和電阻箱測量電源的電動勢和內阻 (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： ①檢查并調節(jié)電壓表指針指零，將開關S斷開，按照電路圖連線。 ②調節(jié)電阻箱R的阻值至________。 ③將開關S閉合，逐漸調節(jié)電阻箱的阻值使電壓表指針有足夠的偏轉，記下此時電阻箱的阻值R和電

45、壓表的示數(shù)U。 ④ 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，內阻r＝________Ω。(結果保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)如圖所示　(2)最大值　(3)3.3　1.0 Ω 2.用圖14所示的電路測定一種特殊電池的電動勢和內阻，它的電動勢E約為8 V，內阻r約為30 Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為40 mA。為防止調節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用了一個定值電阻充當保護電阻，除待測電池外，可供使用的實驗器材還有： 圖14 A．電流表A(量程為

46、0.05 A、內阻約為0.2 Ω) B．電壓表V(量程為6 V、內阻為20 kΩ) C．定值電阻R1(阻值為100 Ω、額定功率為1 W) D．定值電阻R2(阻值為200 Ω、額定功率為1 W) E．滑動變阻器R3(阻值范圍為0～10 Ω、額定電流為2 A) F．滑動變阻器R4(阻值范圍為0～750 Ω、額定電流為1 A) G．導線和單刀單擲開關若干 (1)為了電路安全及便于操作，定值電阻應該選________；滑動變阻器應該選________。(填寫器材名稱) (2)接入符合要求的用電器后，閉合開關S，調滑動變阻器的阻值，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

47、所示的圖線。根據(jù)圖線得出該電池的電動勢E為________V，內阻r為________Ω。(結果保留兩位有效數(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，設計電路測定該電池的電動勢和內阻。請在虛線框中畫出設計的電路圖并在上面標明選定器材的名稱。 (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個單刀單擲開關改變電路總電阻，測出對應電流，得出電池內阻和電動勢，所以設計如圖所示電路。 答案　(1)R2　R4　(2)7.8(7.7～7.9均對)　29(26～32均對)　(3)見解析圖 3．在“測定電源的電

48、動勢和內電阻”的實驗中，備有如下器材： A．電源為干電池(電動勢為E，內阻為r) B．電流表(0～0.6 A、內阻約0.1 Ω) C．靈敏電流計G(滿偏電流Ig＝200 μA、內阻rg＝500 Ω) D．滑動變阻器(0～20 Ω、2.0 A) E．電阻箱R(0～9 999.9 Ω) F．開關、導線若干 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＝________ Ω的電阻． (2)在閉合開關S前，將滑動變阻器的滑片移動至________(填“a端”、“中央”或“b端”)． (3)

49、圖乙為該實驗繪出的I1－I2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)，內電阻r＝________ Ω(保留兩位有效數(shù)字)． 答案：(1)9 500 Ω(或者9.5 kΩ)　(2)a端　(3)1.46～1.49 V均可　0.75～0.95 Ω均可 4．某同學要測定一電源的電動勢E和內電阻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)、一只開關和導線若干．該同學設計了如圖甲所示的電路進行實驗和采集數(shù)據(jù)． (1)該同學設計實驗的原理表達式是E＝

50、________(用r、I、R表示)； (2)該同學在閉合開關之前，應先將電阻箱調到________(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，實驗過程中，將電阻箱調至如圖乙所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為________ Ω. 答案：(1)I(R＋r)　(2)最大值　21 5．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電阻．R為一變阻箱，改變R的阻值，可讀出電壓表 相應的示數(shù)U.對測得的實驗數(shù)據(jù)進行處理，就可以實現(xiàn)測量目的．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在－R坐標系中描出坐標點，如圖乙所示．已知R0＝100 Ω，請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理． (1)圖乙中電阻為______

51、__Ω的數(shù)據(jù)點應剔除； (2)在坐標紙上畫出 － R關系圖線； (3)圖線的斜率是________(V－1·Ω－1)，由此可得電池電動勢E＝________V．(結果保留兩位有效數(shù)字) 答案：(1)100　(2)如圖所示 (3)4.8×10－3～5.2×10－3均可　1.9～2.1均可 解析：(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝U＋(R＋r)，化簡得＝＋，－R圖象中，k＝＝5.0×10－3 V－1·Ω－1，E＝2.0 V. 6．某同學對鈕扣鋰電池的特性進行了實驗探究．該類電池的內阻約為1 kΩ～5 kΩ，電動勢標稱值為3 V．現(xiàn)有以下實驗器材： A．電壓表V1：量程3 V，內阻約

52、20 kΩ B．電壓表V2：量程6 V，內阻約10 kΩ C．定值電阻1 kΩ D．定值電阻20 kΩ E．滑動變阻器一只(0～50 kΩ)，待測鈕扣鋰電池，電鍵，導線若干． 圖7－5－17 (1)實驗原理見圖7－5－17甲，請選擇合適的實驗器材，在圖中的小虛線框里標出所選取的器材編號． (2)該同學測量出路端電壓U和干路電流I，作出U－I曲線見圖乙，可知電池的短路電流是____mA，電動勢是____V，內阻為____kΩ. (3)當路端電壓為1.5 V時，負載消耗的電功率為____mW. 答案：(1)如圖所示 (2)2.64(2.60～2.65均可) 2．9

53、4(2.90～2.95均可) 1．11(1.08～1.15均可) (3)1.94(1.90～1.95均可) 7．為了測量兩節(jié)串聯(lián)干電池的電動勢，某同學設計了如圖甲所示的實驗電路，其中E是待測電池組，內阻不能忽略；V1、V2是兩只量程合適的相同的電表，內阻不是很大，且未知；S1、S2是單刀單擲開關；導線若干． (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，導出串聯(lián)電池組電動勢的表達式是________． 8．用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻提供的器材如圖(a)所示． (1)用實線代表導線把

54、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UI圖線，由此圖線求得的每節(jié)電池電動勢E＝________ V，每節(jié)電池的內阻r＝________ Ω.(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)UI圖線見解析　1.48　0.364 9．某同學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0～3 V，內阻約3

55、kΩ)；電阻箱(阻值范圍0～999.9 Ω)；開關、導線若干。 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，內阻r＝________Ω。 丙 (3)關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

56、內阻計算在內就可以減小系統(tǒng)誤差。 答案：　(1)如圖所示 (2)2.86(2.85～2.87均可)　6.07(6.06～6.08均可)　(3)CD 10．某實驗小組的同學利用如圖甲所示的電路圖測量一電源的電動勢E和內阻r以及某未知電阻R的阻值，電路中的電壓表是量程為0～3.0 V的理想電表，電阻箱的阻值為0～99.9 Ω，其中K1為單刀單擲開關、K2為單刀雙擲開關。 (1)為了測量未知電阻的阻值，該小組的同學首先將開關K1閉合，然后將單刀雙擲開關K2扳到位置1，調節(jié)電阻箱的阻值，當電阻箱的阻值為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，該小組的同學得到未知電阻的阻值為R＝8.8 Ω，為了測量電源的電動勢E和內阻r，又進行了如下的操作：將電鍵K1閉合，然后將單刀雙擲開關K2扳到位置1，多次調節(jié)電阻箱的阻值，讀出電阻箱的讀數(shù)R0以及對應的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)多次測量的數(shù)據(jù)，以為縱坐標、為橫坐標作出的圖線如圖乙所示，則可知該電源的電動勢E＝________V，該電源的內阻r＝________Ω。 答案：　(1)R0　(2)2.0　1.2 - 39 -