第5講　實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 講義

1、.第5講實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P134微知識(shí)1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。微知識(shí)2 實(shí)驗(yàn)原理1用電壓表、電流表、可變電阻如滑動(dòng)變阻器測(cè)量。如圖甲所示：測(cè)出兩組U、I值，就能算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。原理公式：EUIr。2用電流表、電阻箱測(cè)量。如圖乙所示：測(cè)出兩組I、R值，就能算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。原理公式：EIRr。甲乙丙3用電壓表、電阻箱測(cè)量。如圖丙所示：測(cè)出兩組U、R值，就能算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。原理公式：EUr。下面以圖甲所示的方法介紹實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。微知識(shí)3 實(shí)驗(yàn)器材電池待測(cè)電源，電壓表，電流表，滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線，坐標(biāo)紙。微知識(shí)4 實(shí)驗(yàn)步驟1確定電流表、電壓表

2、的量程，按照電路原理圖把器材連接好。2把滑動(dòng)變阻器滑片移到電阻最大的一端。3閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù)，用同樣方法測(cè)量并記錄幾組電壓、電流值。4斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理好器材。5數(shù)據(jù)處理：在坐標(biāo)紙上作UI圖線，求出E、r。微知識(shí)5 數(shù)據(jù)處理1公式法：原那么上，利用兩組U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)公式EUIr便可得到E、r，但這樣誤差較大，為減小誤差，可測(cè)屢次求平均值。2圖象法：將多組U、I數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上，利用圖線求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。1圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓，橫坐標(biāo)是干路電流，根據(jù)UEIr，圖線是向下傾斜的直線。2電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而

3、這里的UI圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。3實(shí)驗(yàn)中至少得到5組以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)在坐標(biāo)紙上擬合出一條直線。要使多數(shù)點(diǎn)落在直線上，且分布在直線兩側(cè)的點(diǎn)個(gè)數(shù)大致相等。4將圖線延長(zhǎng)，縱軸截距點(diǎn)意味著斷路情況，它的數(shù)值就等于電動(dòng)勢(shì)。橫軸截距點(diǎn)路端電壓U0意味著短路情況，它的數(shù)值等于短路電流。特別提醒1兩個(gè)截距點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。2由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開(kāi)場(chǎng)，計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。微知識(shí)6 本卷須知1實(shí)驗(yàn)電路圖：電流表和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后與電壓表并

4、聯(lián)。2電流表一般選00.6 A擋，電壓表一般選03 V擋。3電流不能過(guò)大，一般小于0.5 A。4由于電池內(nèi)阻一般較小，為使電壓表讀數(shù)有明顯變化，可采用內(nèi)阻較大的舊電池，或給電池串聯(lián)一個(gè)定值電阻R0，測(cè)出等效內(nèi)阻后再減掉R0即可。微知識(shí)7 誤差分析1系統(tǒng)誤差：由于電壓表的分流，電流表讀數(shù)略小于干路總電流，使E、r測(cè)量值均小于真實(shí)值。2偶爾誤差：讀數(shù)或作圖不準(zhǔn)確會(huì)產(chǎn)生偶爾誤差。一、思維辨析判斷正誤，正確的畫(huà)“，錯(cuò)誤的畫(huà)“×。1除了伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻外還可以用電壓表和滑動(dòng)變阻器來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。×2根據(jù)電源的UI圖象可以求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。二、對(duì)點(diǎn)微練1.實(shí)驗(yàn)原理

5、多項(xiàng)選擇用如下圖的電路測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，假設(shè)有兩只電壓表V1、V2量程一樣，內(nèi)阻分別為RV1、RV2，且RV1RV2；兩只電流表A1、A2量程一樣，內(nèi)阻分別為RA1、RA2，且RA1RA2，在實(shí)驗(yàn)中，為了使E、r的測(cè)量值更準(zhǔn)確一些，選擇的電表應(yīng)該是AV1與A1BV1與A2CV2與A1DV2與A2解析由于電壓表有分流作用，所以電阻越大分流作用越小，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確一些，應(yīng)選項(xiàng)A、B正確。答案AB2實(shí)物連線和數(shù)據(jù)處理用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供的器材如圖甲所示。1用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖甲中的實(shí)物連接成測(cè)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圖乙中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)測(cè)得的6

6、組電流I、電壓U的值，按照這些實(shí)驗(yàn)值作出UI圖線，由此圖線求得的每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)E_V，每節(jié)電池的內(nèi)阻r_。結(jié)果保存三位有效數(shù)字解析1測(cè)量電路的實(shí)物連接圖如圖甲所示。2按照實(shí)驗(yàn)值作出的UI圖線如圖乙所示。從圖象可以得出，圖線在U軸上的截距為2.96 V，那么每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為E×2.96 V1.48 V。圖線斜率的絕對(duì)值為k0.727，即電源的內(nèi)阻為r電0.727 ，每節(jié)電池的內(nèi)阻為rr電0.364 。答案1見(jiàn)解析圖甲2UI圖線見(jiàn)解析圖乙1.480.364見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P135微考點(diǎn)1伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻核|心|微|講伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理關(guān)系式是UEIr，其電路如圖。典|例

7、|微|探【例1】在用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中：1備有如下器材：A干電池1節(jié)B滑動(dòng)變阻器020 C滑動(dòng)變阻器01 kD電壓表03 VE電流表00.6 AF電流表03 AG開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_。均填選項(xiàng)字母2為了最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)谙旅娴奶摼€框中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)最合理的電路圖。3某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫(huà)出UI圖線，根據(jù)圖線得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_。123456I/A0.100.150.200.250.300.40U/V1.321.261.181.131.040.93【解題導(dǎo)思】1實(shí)驗(yàn)中電壓表的電阻對(duì)實(shí)驗(yàn)有

8、何影響？答：電壓表的分流作用使電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值偏小。2畫(huà)出電源的UI圖象，從圖象如何求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？答：UI圖象的縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻。解析1由于干電池的電動(dòng)勢(shì)只有1.5 V，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B，從測(cè)量的數(shù)據(jù)可以看出電流最大只有0.4 A，電流表應(yīng)選E。2電路圖如下圖。3作出的UI圖象如下圖，從圖象可以看出在U軸上的截距為1.45 V，即電源的電動(dòng)勢(shì)為1.45 V。圖象斜率的絕對(duì)值為kU/I0.65/0.5 1.3 。答案1BE2見(jiàn)解析圖3UI圖象見(jiàn)解析圖1.451.3題|組|微|練1用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻r和一待測(cè)電阻的阻值Rx。電池的電動(dòng)勢(shì)約6 V，電池內(nèi)阻

9、和待測(cè)電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實(shí)驗(yàn)器材有：電流表A1量程030 mA；電流表A2量程0100 mA；電壓表V量程06 V；滑動(dòng)變阻器R1阻值05 ；滑動(dòng)變阻器R2阻值0300 ；開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線假設(shè)干條。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路圖，正確連接電路。將R的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測(cè)出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖乙所示的圖線。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，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(fù)的步驟，得到另一條UI圖線，圖線與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為I0,0，與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為0，U0。答復(fù)以下問(wèn)題：1電流表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

10、_。2由圖乙的圖線，得電源內(nèi)阻r_ 。3用I0、U0和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式Rx_，代入數(shù)值可得Rx。4假設(shè)電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍_，電壓表示數(shù)變化范圍_。均填“一樣或“不同解析1由題圖乙知，電流最大不超過(guò)100 mA，電流表選A2。R60 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2。2圖線斜率絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，r 25 。3Rx改接B、C之間，作出UI圖象，圖線斜率絕對(duì)值為Rxr，因此Rxr。4電流表測(cè)量干路電流，不管Rx接在什么位置，電路中的總電阻是一樣的，根據(jù)I，可判斷出電流表示數(shù)變化范圍一樣。電壓表測(cè)

11、量電路不同部分，根據(jù)UIR，可判斷出電壓表示數(shù)變化范圍不同。答案1A2R22253r4一樣不同2利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。1應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的_填“甲或“乙。2現(xiàn)有電流表00.6 A、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)干，以及以下器材：A電壓表015 VB電壓表03 VC滑動(dòng)變阻器050 D滑動(dòng)變阻器0500 實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_。均填選項(xiàng)字母3某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫(huà)出UI圖線。序號(hào)123456電壓U/V1.451.401.301.251.201.10電流I/

12、A0.0600.1200.2400.2600.3600.4804根據(jù)3問(wèn)中所畫(huà)圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ 。5實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的挪動(dòng)，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化。以下圖的各示意圖中正確反映PU關(guān)系的是_。填選項(xiàng)字母解析1測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，由于干電池的內(nèi)阻很小，電流表應(yīng)內(nèi)接，所以應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路為甲。2由于干電池的電動(dòng)勢(shì)大約為1.5 V，所以電壓表選擇量程為3 V的，滑動(dòng)變阻器選擇050 的。3在圖中標(biāo)出第2組數(shù)據(jù)后，可以看出，除第4組數(shù)據(jù)所描點(diǎn)偏離直線較多外，其他5組數(shù)據(jù)所描點(diǎn)都大致處于一條直線上，用直尺過(guò)盡可能多的點(diǎn)作一直線，不在直線

13、上的點(diǎn)盡可能分居直線兩側(cè)，得到干電池的伏安特性曲線。4根據(jù)閉合電路歐姆定律，EUIr，變化為UEIr。由此可知，干電池的伏安特性曲線在縱軸的截距數(shù)值等于電源電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，所以電池的電動(dòng)勢(shì)E1.50 V，內(nèi)阻r0.83 。5根據(jù)電源最大輸出功率的條件，當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大。此時(shí)電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì)的一半，選項(xiàng)C正確。答案1甲2BC3如圖41.501.491.510.830.810.855C微考點(diǎn)2測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的其他方法核|心|微|講1安阻法用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量，電路如圖，測(cè)量原理為EI1R1r，EI2R2r，由此可求出E和r，此種方法使測(cè)得的電

14、動(dòng)勢(shì)無(wú)偏向，但內(nèi)阻偏大。2伏阻法用一個(gè)電壓表和電阻箱測(cè)量，電路如圖，測(cè)量原理為EU1r，EU2r，由此可求出r和E，此種方法測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均偏小。3粗測(cè)法：用一只電壓表粗測(cè)電動(dòng)勢(shì)，直接將電壓表接在電源兩端，所測(cè)值近似認(rèn)為是電源電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)UE，需滿足RVr。4雙伏法：用兩個(gè)電壓表可測(cè)得電源的電動(dòng)勢(shì)，電路如下圖。測(cè)量方法為：斷開(kāi)S時(shí)，測(cè)得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，此時(shí)，EU1U2r，RV為V1的內(nèi)阻；再閉合S，V1的示數(shù)為U1，此時(shí)EU1r，解方程組可求得E和r。典|例|微|探【例2】某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材：一個(gè)滿偏電流為100 A、內(nèi)阻為2 50

15、0 的表頭，一個(gè)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)電阻箱0999.9 和假設(shè)干導(dǎo)線。1由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，那么應(yīng)將表頭與電阻箱_填“串聯(lián)或“并聯(lián)，并將該電阻箱阻值調(diào)為_(kāi) 。2接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)展測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，通過(guò)改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流I，且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表：123456R/95.075.055.045.035.025.0I/mA15.018.724.829.536.048.0IR/V1.421.401.361.331.261.203根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖乙中，并描繪IRI圖線。4根

16、據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E是_ V，內(nèi)阻r是_ 。【解題導(dǎo)思】安阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理是什么？答：閉合電路的歐姆定律EIRr。解析1改裝電流表時(shí)，在表頭上并聯(lián)一個(gè)電阻，即電阻箱。當(dāng)表頭滿偏時(shí)UgIgRg，Ug0.1 mA×2 500 250 mV，R5.0 ，所以電阻箱調(diào)至5.0 。3描點(diǎn)、連線，作出的IRI圖線如下圖。4連線時(shí)注意作出傾斜直線，并使直線經(jīng)過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不能在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，舍棄明顯偏離直線的點(diǎn)。從圖象上看，縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)，E1.53 V。從實(shí)驗(yàn)原理上看，圖線斜率為電源內(nèi)阻與改裝電表的內(nèi)阻之和，電流表內(nèi)阻為2 500 與5 電阻并聯(lián)而成，RA5

17、，圖線斜率k7.0 ，因此r7.05.0 2.0 。答案1并聯(lián)5.03見(jiàn)解析圖41.532.0題|組|微|練3根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖甲所示電路可以測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。圖中R0是定值電阻，通過(guò)改變R的阻值，測(cè)出R0兩端的對(duì)應(yīng)電壓U12，對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展處理，就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，如圖乙所示。R0150 ，請(qǐng)完成以下數(shù)據(jù)分析和處理。1圖乙中電阻為_(kāi) 的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)剔除。2在圖乙坐標(biāo)紙上畫(huà)出R關(guān)系圖線。3圖線的斜率是_V1·1，由此可得電池電動(dòng)勢(shì)E_ V。解析1由圖可知，明顯不在直線上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為80 。2R關(guān)系圖線如下圖。3由圖象可知，斜率

18、為0.004 44；根據(jù)閉合電路歐姆定律，ER0Rr，得RR0r，可知0.004 44，得E1.50 V。答案1802見(jiàn)解析30.004 441.504為了測(cè)量?jī)晒?jié)串聯(lián)干電池的電動(dòng)勢(shì)。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中E是待測(cè)電池組電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不能忽略，且未知；S1、S2是單刀單擲開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線假設(shè)干。V1內(nèi)阻為R。1請(qǐng)根據(jù)電路圖甲，在圖乙中將器材連成實(shí)物圖。2實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量是_。3用測(cè)出的物理量，導(dǎo)出串聯(lián)電池組電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式是_。解析連接實(shí)物圖如下圖先閉合S1、斷開(kāi)S2，記下V1、V2的示數(shù)U1、U2，設(shè)V1的內(nèi)阻為R，由閉合電路歐姆定律可得EU1U2r再閉合S2，記下V1的示數(shù)U，那

19、么有EUr，聯(lián)立解得E。答案1見(jiàn)解析圖2S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，V1、V2的示數(shù)U1、U2；S1、S2閉合后V1的示數(shù)U3E見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P13712019·天津某探究性學(xué)習(xí)小組利用如下圖的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r11.0 k，電阻R19.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R03.0 的電阻。1按圖示電路進(jìn)展連接后，發(fā)現(xiàn)aa、bb和cc三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開(kāi)的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開(kāi)的，將開(kāi)關(guān)S閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、b間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量a、a間電壓，假設(shè)讀數(shù)不為零，那么一定是_導(dǎo)線斷開(kāi)；假設(shè)讀數(shù)為零，那么一定是_導(dǎo)線斷

20、開(kāi)。2排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)屢次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如圖。由I1I2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E_，內(nèi)阻r_。解析1用電壓擋檢測(cè)電路故障，電壓表的表頭是電流計(jì)，原電路有斷路，回路中無(wú)電流，將電壓表接在ab間后有示數(shù)，說(shuō)明電路被接通，即ab間有斷路故障，再測(cè)量aa間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說(shuō)明斷路故障的范圍被縮小到aa間，那么一定是aa導(dǎo)線斷開(kāi)；假設(shè)讀數(shù)為零，那么說(shuō)明電路仍未被接通，斷路故障的范圍被確定在bb間。2根據(jù)閉合電路的歐姆定律：EI1R1r1I1I2R0r，I1I2，上式可簡(jiǎn)化為EI1R1r1I2R0r，讀出兩點(diǎn)坐標(biāo)：60,

21、0.12和260,0.05，代入方程得電動(dòng)勢(shì)E1.41 V，內(nèi)阻r0.5 。答案1aabb21.411.361.44均可050.40.6均可2某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖甲所示，其中虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)G改裝的電流表A，V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電池組，S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0是標(biāo)稱(chēng)值為4.0 的定值電阻。1靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig100 A、內(nèi)阻rg2.0 k，假設(shè)要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA，應(yīng)并聯(lián)一只阻值為_(kāi) 保存一位小數(shù)的定值電阻R1。2根據(jù)圖甲，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完好電路。3某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示：測(cè)量次數(shù)123

22、45678電壓表V讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表A讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法逐差法，計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r_ 保存兩位小數(shù)；為減小偶爾誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面表達(dá)出的主要優(yōu)點(diǎn)是_。4多項(xiàng)選擇該小組在前面實(shí)驗(yàn)的根底上，為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，用一電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過(guò)上述方法屢次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與值幾乎一樣，但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大。假設(shè)測(cè)量過(guò)程無(wú)誤，那么內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是_。填選項(xiàng)字母A電壓表內(nèi)阻的影響B(tài)滑動(dòng)變阻器的

23、最大阻值偏小CR1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小DR0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱(chēng)值偏大解析1改裝完成后，當(dāng)電流表滿偏時(shí)，電流計(jì)中的電流為0.1 mA，故IgrgIIgR1，代入數(shù)據(jù)求得R11.0 。2實(shí)物電路如下圖。3由閉合電路歐姆定律有EU1I1rR0，EU2I2rR0，故rR0，推廣得rR05.66 ，即電源內(nèi)阻為1.66 。逐差法的主要優(yōu)點(diǎn)為充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)，減小實(shí)驗(yàn)誤差。4實(shí)驗(yàn)中，電壓表為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，由于電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與值幾乎一樣，說(shuō)明電壓表和滑動(dòng)變阻器對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響。電壓表的變化量和電流表的變化量比值的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻r和定值電阻R0之和，當(dāng)R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小時(shí)，電流表的讀數(shù)比實(shí)際值偏小，

24、那么測(cè)得內(nèi)阻將偏大，C項(xiàng)正確；當(dāng)R0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱(chēng)值偏大時(shí)，算得的電源內(nèi)阻也偏大，D項(xiàng)正確。答案11.02見(jiàn)解析圖31.66充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)4CD32019·全國(guó)卷某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A；電壓表V量程3 V，內(nèi)阻3 k；電流表A量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 ；固定電阻R0阻值1 000 ；滑動(dòng)變阻器R阻值09.0 ；電源E電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì)；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線假設(shè)干。1實(shí)驗(yàn)要求可以實(shí)如今03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)展測(cè)量，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。2實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖甲所示。由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電

25、流的增加，小燈泡的電阻_填“增大“不變或“減小，燈絲的電阻率_填“增大“不變或“減小。3用另一電源E0電動(dòng)勢(shì)為4 V，內(nèi)阻為1.00 和題給器材連接成圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開(kāi)關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_(kāi)W，最大功率為_(kāi)W。結(jié)果均保存兩位小數(shù)解析1要求可以實(shí)如今03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)展測(cè)量，故滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法，如答案圖所示。2由IU圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律R知，電阻率增大。3當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為9 時(shí)，電路電流最小，燈泡實(shí)際功率最小，此時(shí)EUIrR得U10I4，在圖中作出該直線如圖甲所示，交點(diǎn)坐標(biāo)約為U1.75 V，I225 mA，P1UI0.39 W；整理得IU，當(dāng)直線的斜率最大時(shí)，與燈泡的IU曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)最大，即燈泡消耗的功率最大。當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻值R0時(shí)，燈泡消耗的功率最大，此時(shí)交點(diǎn)坐標(biāo)為U3.67 V，I0.32 A，