2018高中物理恒定電流實(shí)驗(yàn)測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻復(fù)習(xí)練習(xí)31

1、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻考綱要求：難易程度：用如圖所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止滑動(dòng)變阻器電阻過(guò)小時(shí)因電流過(guò)大而損壞器材，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻R0。除蓄電池、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：電流表（量程0.6 A、3 A）電壓表（量程3 V、15 V）保護(hù)電阻甲（阻值1 、額定功率5 W）保護(hù)電阻乙（阻值10 、額定功率10 W）電流表應(yīng)選_量程，電壓表應(yīng)選_量程，保護(hù)電阻選_?！緟⒖即鸢浮?.6 A 3 V 1 【試題解析】蓄電池內(nèi)阻約為1 ，電路中接有保護(hù)電阻，電路電流不超過(guò)1 A，如果用量程為3 A的電流表，誤差較大，因此電流表

2、應(yīng)選0.6 A量程；一節(jié)蓄電池電動(dòng)勢(shì)約為2 V，因此電壓表應(yīng)選3 V量程；選電池電動(dòng)勢(shì)為2 V，保護(hù)電阻應(yīng)選甲（阻值1 、額定功率5 W），如果選擇乙，由于定值定值較大，電路電流較小，電流變化范圍小，不能測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。【名師點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則：安全性原則、精確性原則、方便性原則、經(jīng)濟(jì)（節(jié)能）性原則。如圖所示是甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路。電路中R1、R2為已知阻值的電阻。下列說(shuō)法中正確的是A只有甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻B只有乙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻C只有丙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

3、D三位同學(xué)設(shè)計(jì)的電路都能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)使用_連接方式（填“分壓式”“限流式”）；在“測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值_（填“大的”“小的”）。在“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器電阻大小，測(cè)量并記錄多組電壓和相應(yīng)電流值，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，與預(yù)想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致。（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)分析，他所連接的電路可能是圖甲電路圖中的_。（2）某同學(xué)假如利用圖甲中的原理圖A來(lái)測(cè)量該電源的電動(dòng)勢(shì)，請(qǐng)根據(jù)所選的電路原理圖A將實(shí)物電路圖乙連接好。實(shí)驗(yàn)后該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的UI圖線如圖丙所示，若實(shí)驗(yàn)中電阻R

4、1=5 ，則由該圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_。某物理興趣實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了測(cè)量電動(dòng)勢(shì)約為 3 V，內(nèi)阻約為幾歐的某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如下。A電壓表 V1（03 V，RV1=10 k） B電壓表 V2（015 V，RV2=50 k）C電流表 A1（03 mA，Rg=100 ） D電流表 A2（03 A，內(nèi)阻約為 0.5 ）E滑動(dòng)變阻器 R1（010 ） F滑動(dòng)變阻器 R2（01 000 ）G定值電阻 R3=0.5 H定值電阻 R4=10 I開(kāi)關(guān) S 以及導(dǎo)線若干，回答下列問(wèn)題：（1）在設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選_（填器材前的序號(hào)），為了操

5、作方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_（填器材前的序號(hào)），通過(guò)分析可知電流表 A1 的量程太小、電流表 A2 的量程太大，該小組的同學(xué)想將電流表 A1 改裝成量程合適的電流表，則應(yīng)將電流表 A1 與定值電阻_（填器材前的序號(hào)）_（選填“串”或“并”）聯(lián)，改裝后的電流表的量程應(yīng)為_(kāi)A；（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的電路圖測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，畫(huà)在如圖甲所示的虛線框內(nèi)；（3）該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用所設(shè)計(jì)的電路得到多組數(shù)據(jù)，以電流表 A1 的示數(shù)為橫坐標(biāo)、電壓表的示為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，并將各組數(shù)據(jù)描繪在該坐標(biāo)系中，得到的UI 圖象如圖乙所示，則該電源的內(nèi)阻 r=_。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖

6、甲所示的電路來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R1和R2的阻值。實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E（不計(jì)內(nèi)阻），待測(cè)電阻R1，待測(cè)電阻R2，電壓表V（量程為3 V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（099.99 ），單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線若干。（1）先測(cè)電阻R1的阻值。請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：A閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1。B保持電阻箱示數(shù)不變，_，讀出電壓表的示數(shù)U2。C則電阻R1的表達(dá)式為R1=_。（2）該同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R1=3.2 ，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值，其做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表

7、示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E=_ V，電阻R2=_ 。為了測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)有下列器材：A6.3 V蓄電池；B干電池一節(jié)；C電壓表V（03 V15 V，內(nèi)阻約為3 k，15 k）；D電流表A（00.6 A3 A，內(nèi)阻約為10 ，2 ）；E電流表G（滿偏電流3 mA，內(nèi)阻Rg=10 ）；F變壓器G滑動(dòng)變阻器（020 ）；H滑動(dòng)變阻器（01 000 ）；I電阻箱（09 999 ）；J開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。（1）用電流表和電壓表測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)選用的變阻器是_（用代號(hào)回答）。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖甲上連線。圖甲（3）某次實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)

8、驗(yàn)次數(shù)12345電流表示數(shù)/A0.240.500.701.101.50電壓表示數(shù)/V1.301.100.950.600.30圖乙根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖乙上畫(huà)出UI圖線，由圖可求得E=_V，r=_。（4）用你設(shè)計(jì)的電路做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與電池電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值相比_（填“偏大”“偏小”或“相等”）；測(cè)得的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻的真實(shí)值相比_（填“偏大”“偏小”或“相等”）。（5）如果實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了，選用其他器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)畫(huà)出相應(yīng)的電路圖?！緟⒖即鸢浮緿 圖甲中可用E=I1(r+R1)、E=I2(r+R2)求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，圖乙中可用E=U1+r，E=U2+r求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，而圖丙中可用

9、E=I1(R1+r)，E=I2(R2+r)求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，故三位同學(xué)設(shè)計(jì)的電路都能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，故D項(xiàng)正確。分壓 小的（2）由電路圖連接實(shí)物圖如下圖所示。根據(jù)UI圖象的物理意義可知電源的電動(dòng)勢(shì)為E=1.42V，將R1看成電源的內(nèi)阻，則等效電源的內(nèi)阻為。因此電源的內(nèi)阻為r=r0R1=7.9 5 =2.9 。【名師點(diǎn)睛】本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意掌握數(shù)數(shù)處理的方法，注意在計(jì)算內(nèi)阻時(shí)要減去等效保護(hù)電阻的阻值。（1）A E G 并 0.6（2）如圖所示（3）1.68（1）電源電動(dòng)勢(shì)約為3 V，故在設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選A；為了操作方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E；通過(guò)分析可知電流表 A1 的量程太小、電流表 A2 的量程太大，該小組的同學(xué)想將電流表 A1 改裝成量程合適的電流表，則應(yīng)將電流表 A1 與定值電阻G并聯(lián)，改裝后的電流表的量程應(yīng)為；（2）電路圖如圖所示（3）當(dāng)電流表讀數(shù)為2.5 mA時(shí)，電路的總電流為，該電源的內(nèi)阻。（1）將S2切換到b （2）2 0.8【名師點(diǎn)睛】（1）利用題目中給出的電路及步驟的提示，同時(shí)結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得出實(shí)驗(yàn)的步驟；（2）再由原理可得出實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)處理的方法及公式，結(jié)合圖象可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。（1）G