4.測(cè)量電源地電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

1、4.測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1. （2014海淀二模）（2）用圖甲所示的電路，測(cè)定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除 電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：雙量程電流表： A （量程00.6 A，03 A）卩雙量程電壓表：V （量程03V，015 V）滑動(dòng)變阻器：Ri（阻值范圍010 ，額定電流2 A）艮（阻值范圍0100，額定電流1 A） 為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量精度更高，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表的量程為 A，電壓表的量程為V，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器填寫滑動(dòng)變阻器符號(hào)） 根據(jù)圖甲將圖乙中的實(shí)物正確連接，注意閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于正確的位置并選擇正確的電表量程進(jìn)行連線。 通過多次測(cè)量并記錄對(duì)應(yīng)的電流

2、表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，利用這些數(shù)據(jù)在圖丙中畫出了U 1圖線。由圖線可以得出此干電池的電動(dòng)勢(shì)E V （保留3位有效數(shù)字），內(nèi)電阻r （保留2位有效數(shù)字） 引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是 填寫字母代號(hào)）A. 由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小B. 由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流大C. 由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小D. 由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大2. (2014西城二模)(2)幾位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。他們了解到水果電池的內(nèi)電阻可能比較大，因此設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的電路進(jìn)行測(cè)量。

3、圖中電壓表和電流表的量程分別為1V和0.6mA。圖1 他們制作了一個(gè)蘋果電池組進(jìn)行研究。請(qǐng)將圖2中的實(shí)物按圖1所示電路圖連接成實(shí)驗(yàn)所用的電路。圖3 利用圖1所示電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的位置，測(cè)量出相應(yīng)的電流I和電壓U，并將電流I和相應(yīng)的電壓 U用“ + ”標(biāo)注在如圖 4所示的坐標(biāo)紙上。其中一組電流和電壓讀數(shù)如圖3所示，電壓表的讀數(shù)為 V電流表的讀數(shù)為 mA。4的坐標(biāo)紙上，并畫出這個(gè) 請(qǐng)將圖3所示的電流表、電壓表的讀數(shù)也用“ + ”標(biāo)注在圖蘋果電池組的U - I圖線。 根據(jù)圖4的U- I圖線可求得該電池組的電動(dòng)勢(shì)E=V保留三位有效數(shù)字），內(nèi)電阻r =Q（保留三位有效數(shù)字）。 關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的誤差，下列

4、說法正確的是 A. 由于電壓表內(nèi)阻的影響，會(huì)使電源內(nèi)電阻的測(cè)量值偏大B. 由于電壓表內(nèi)阻的影響，會(huì)使電源內(nèi)電阻的測(cè)量值偏小C. 由于電流表內(nèi)阻的影響，會(huì)使電源內(nèi)電阻的測(cè)量值偏大D. 由于電流表內(nèi)阻的影響，會(huì)使電源內(nèi)電阻的測(cè)量值偏小3. （2014海淀反饋）（2）在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量直流電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 電源的電動(dòng)勢(shì)大約為 4.5V, 內(nèi)阻大約為1.5 Q。由于實(shí)驗(yàn)室條件有限，除了導(dǎo)線、開關(guān)外，實(shí)驗(yàn)室還能提供如下器材：A. 量程為3V的電壓表VB. 量程為0.6A的電流表AiC.量程為3A的電流表A2D.阻值為4.0 Q的定值電阻 RiE.阻值為100 Q的定值電阻 R2F. 最大阻值為10 Q的

5、滑動(dòng)變阻器R3G. 最大阻值為100 Q的滑動(dòng)變阻器R4選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器等器材，采用圖1所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 定值電阻應(yīng)該選擇 （填D或者E）;電流表應(yīng)該選擇（填B或者C）;滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇 （填F或者G）。 分別以電流表的示數(shù) I和電壓表的示數(shù) U為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)擬合得到如圖2所示U I圖象，U和I的單位分別為 V和A，擬合公式為 U= - 5.61+4.4。則電源甲的電動(dòng)圖2勢(shì)E =V;內(nèi)阻r =Q（保留兩位有效數(shù)字）。利用該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)和內(nèi)阻r測(cè)與真實(shí)值E真和r真相比，E測(cè)E真，r測(cè)r真（選填“ > ”、“ < ”或

6、“=”）。4. （2014朝陽二模）（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材為：A. 待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V ）B. 電壓表（量程3 V ）C. 電壓表（量程15 V）D. 電流表（量程0.6 A ）E. 電流表（量程3 A ）F. 滑動(dòng)變阻器（阻值范圍010）G. 滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0100）字母） 在圖2中按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整。 如圖3所示，他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出U I圖像，其中U是電壓表的讀數(shù)，I是電流表的讀數(shù)。由此可以得到，干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)電阻r = 。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 該實(shí)驗(yàn)小組還制作了一個(gè)水

7、果電池。他們先將一電壓表（量程3 V、內(nèi)阻2000 ）與水果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為 0.70 V ;再將一數(shù)字電壓表（內(nèi)阻約為100 M Q）與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91 V 。由以上數(shù)據(jù)，可估算出該水果電池的內(nèi)電阻r =5. （2013西城一模）（18分）在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量?jī)蓚€(gè)直流電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。電源甲的電動(dòng)勢(shì)大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5 Q;電源乙的電動(dòng)勢(shì)大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1 Q。由于實(shí)驗(yàn)室條件有限，除了導(dǎo)線、 開關(guān)外，實(shí)驗(yàn)室還能提供如下器材：A. 量程為3V的電壓表VB. 量程為0.6A的電流表A1C. 量程為3A的電流表A2D. 阻值為4.0 Q的定值電阻R

8、1E. 阻值為100 Q的定值電阻R2F. 最大阻值為10 Q的滑動(dòng)變阻器R3G. 最大阻值為100 Q的滑動(dòng)變阻器R41所示電路測(cè)量電源（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器等器材，采用圖甲的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 定值電阻應(yīng)該選擇 （填D或者E）;電流表應(yīng)該選擇 （填B或者C）;滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇 （填F或者G）。 分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù) U為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)擬合得到如圖2 所示U I圖象，U和I的單位分別為 V和A，擬合公式為 U= - 5.6 1+4.4。則電源甲的電動(dòng)勢(shì) E =V;內(nèi)阻r =Q（保留兩位有效數(shù)字）。圖2 在測(cè)量電源甲的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生系

9、統(tǒng)誤差的主要原因是A. 電壓表的分流作用B. 電壓表的分壓作用C. 電流表的分壓作用D. 電流表的分流作用E. 定值電阻的分壓作用（2）為了簡(jiǎn)便快捷地測(cè)量電源乙的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，選擇電壓表、圖3定值電阻等器材，采用圖3所示電路。 定值電阻應(yīng)該選擇 （填D或者E）。 實(shí)驗(yàn)中，首先將 Ki閉合，K2斷開，電壓表示數(shù)為 1.48V。然后將Ki、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.23V。則電源乙電動(dòng)勢(shì)E =V;內(nèi)阻r =Q（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù)）。6.（2）（2013東城二模）某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān) S和導(dǎo)線外，有以下器材可供選擇：電壓表：V（量程3v,內(nèi)阻Rv=10k

10、Q）電流表：G（量程3mA，內(nèi)阻Rg=100 Q）電流表：A（量程3A，內(nèi)阻約為0.5 Q）滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范圍0? 10 Q,額定電流2A）R2（阻值范圍0? 1000 Q,額定電流1A）定值電阻：R3=0.5 Q該同學(xué)依據(jù)器材畫出了如圖2所示的原理圖，他沒有選用電流表A的原因是 該同學(xué)將電流表 G與定值電阻R3并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是A 為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器填寫器材的符號(hào)） 該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖3所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)

11、E=V （結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=Q（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。圖2圖37. （2013豐臺(tái)二模）（2）圖1是利用兩個(gè)電流表 Ai（微安表）和A2（毫安表）測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻r的電路原理圖。圖中S為開關(guān)。R為滑動(dòng)變阻器，固定電阻Ri和Ai內(nèi)阻之和為10000Q（比r和滑動(dòng)變阻器的總電阻都大得多a. 按電路原理圖在圖 2虛線框內(nèi)各實(shí)物圖之間畫出連線。 在閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端 c移動(dòng)至填“a端”、“中央”或“ b端”）。 閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端 c至某一位置，讀出電流表Al和A2的示數(shù)I1和12。 多次改變滑動(dòng)端c的位置，得到的數(shù)據(jù)為Ii (mA)0

12、.1200.1250.1300.1350.1400.145|2 (mA)48040032023214068在圖3所示的坐標(biāo)紙上以|1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對(duì)應(yīng)的I1- I2曲線。 利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)阻r =Qo 該電路中電源輸出的短路電流I m =A o8. （2014朝陽高三期末）（8分）根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖甲所示的電路可以測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。R為一變阻箱，改變R的阻值，可讀出電壓表 對(duì)目應(yīng)的示數(shù)U。對(duì)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)1量目的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在 一R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，如圖乙所示。已知Ro=1OO Q,請(qǐng)完U成以下數(shù)據(jù)分析和處理。圖乙中

13、電阻為的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)剔除；1（2）在坐標(biāo)紙上畫出 丄 R關(guān)系圖線；U圖線的斜率是 （V1 Q-1），由此可得電池電動(dòng)勢(shì) E=Vo （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）9. （2014石景山高三期末）（8分）為了測(cè)定一疊層電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供有下列器材:A. 電流表G（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10 Q）B. 電流表A（00.6A3A，內(nèi)阻未知）C. 滑動(dòng)變阻器Ro（0100 Q, 1A）D. 定值電阻R（阻值990 Q）E. 開關(guān)與導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路，請(qǐng)按照電路圖在圖乙上完成實(shí)物 連線.Il-12圖線，Il為電流圖丙為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路利用實(shí)驗(yàn)測(cè)出

14、的數(shù)據(jù)繪出的表G的示數(shù),12為電流表A的示數(shù)，由圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=V ,內(nèi)阻r盲 G，T|嚴(yán)E, r S甲圖12 + + + 4 *+ f -II I 1 i I h I <1 I I2 IL I L IL _!00.10.20.30.40.5I2/A丙E. 定值電阻R0（阻值990 Q）F. 開關(guān)和導(dǎo)線若干兩組同學(xué)分別采用了不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn):Q.10. （2014海淀高三期末）（7分）在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有F列器材選用:A. 干電池（電動(dòng)勢(shì)E約1.5V，內(nèi)電阻r約1.0 Q）B. 電流表G（滿偏電流2.0mA，內(nèi)阻Rg=10 Q）C. 電

15、流表 A（量程00.6A，內(nèi)阻約0.5 Q）D. 滑動(dòng)變阻器 R（020 Q, 10A）（1）一組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖12所示，并利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量。根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完成下列問題：閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端 P至某一位置，記錄電流表 G的示數(shù)Ii和電流表A的示數(shù)12。多次改變滑動(dòng)端 P的位置，得到多組數(shù)據(jù)。在圖13所示的坐標(biāo)紙上建立Ii、I2坐標(biāo)系，并已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。還有一組數(shù)據(jù)如圖14的電表所示，請(qǐng)依據(jù)所標(biāo)各點(diǎn)標(biāo)在圖中描繪I1-I2圖線。利用所畫圖線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=V,電源的內(nèi)電阻r =Qo （結(jié)果要求保留兩位小數(shù)）（2）另一組同

16、學(xué)采用滑動(dòng)變阻器和一個(gè)多用電表來測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)原理如圖15所示。當(dāng)變阻器為某一阻值時(shí)，用多用電表的直流電壓擋測(cè)出變阻器兩端的電壓U,再卸去變阻器一個(gè)接線柱的導(dǎo)線，把多用電表串聯(lián)在電路中，用直流電流擋測(cè)出通過變阻器的電流I。隨后改變變阻器的電阻，重復(fù)上述操作，獲得多組U、I數(shù)據(jù)，并計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案在測(cè)量原理上的主要缺點(diǎn)是 11. （2013海淀高三期末）（7分）用圖11甲所示電路測(cè)量一個(gè)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。蓄電池的內(nèi)電阻很小。除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供 使用的器材還有：A. 電壓表（量程3v）B. 電流表（量程0.6A）C. 電流表（量程3A）D. 定值電阻Ro

17、（阻值3 Q,額定功率4W）E. 滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍05 Q,額定電流為2A）（1）電流表應(yīng)選 （選填器材前的字母序號(hào)）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出U-I圖象，如圖乙所示，蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)電阻r=Qo12. （2013朝陽高三期末）（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的電路做“測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)。(1)請(qǐng)你根據(jù)電路圖，在圖 2所示的實(shí)物圖上連線。該小組利用測(cè)量出來的幾組電壓和電流值畫出了U I圖線如圖3。根據(jù)圖線求出電源的電動(dòng)勢(shì)E= 電源的內(nèi)電阻 r=。另一實(shí)驗(yàn)小組也做了“測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里找到了以下器材：A. 一節(jié)待測(cè)的干電池B. 電流表Ai(滿偏電

18、流3mA，內(nèi)阻Rai=10 Q)C. 電流表 A2(0 0.6A，內(nèi)阻 Ra2=0.1 Q)D. 滑動(dòng)變阻器 Ri(020 Q, 10A)E. 定值電阻 Ro(119O Q)F. 開關(guān)和導(dǎo)線若干某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但提供了兩塊電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該同學(xué)測(cè)出幾組電流表Ai、A2的數(shù)據(jù)Ii、I2，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)畫出li I2圖像，則由圖像可得被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻r=Q。答圖14. 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 1.（2）（12 分） 00.6（2分）;0 3V（1 分）;Ri（1 分） 見答圖1（2分） 1.45（2 分）;1.3（2 分）A(2分)2.(2)如答圖1所示2分0.781分，0.261分如答圖2所示2分I/mA 1.141.18 3 分，1.42 X1031.53 X103 3 分 C2分3. (2) D ; B ; F 4.4 ; 1.6 < ;<4. (2) B D F答案見下圖 1.4 0.91 6.0 1025. 實(shí)驗(yàn)題（18分）（1）D【2分】；B【2分】；F【2分】4.4【2分】；1.6【2分】A【2分】D【2分】；1.48【2分】；0.81【2分】6. （2） 量程與被測(cè)電流值相比較