課時跟蹤檢測(二十)實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量

課時跟蹤檢測(二十)實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量1．為了測出電源的電動勢和內(nèi)阻，除待測電源和開關、導線以外，配合下列哪組儀器，不能達到實驗目的()A．一個電流表和一個電阻箱B．一個電壓表、一個電流表和一個滑動變阻器C．一個電壓表和一個電阻箱D．一個電流表和一個滑動變阻器解析：選D根據(jù)E＝I(R＋r)，由電流表測出電流，用電阻箱讀出外電阻的阻值，可以求出E、r，A不符合題意；根據(jù)E＝U＋Ir，由電流表測出電流，由電壓表測出電壓，可以求出E、r，B不符合題意；根據(jù)E＝U＋eq\f(Ur,R)，由電壓表測出電壓，用電阻箱讀出外電阻的阻值，可以求出E、r，C不符合題意；因為滑動變阻器不能讀出電阻的數(shù)值，所以只有一個電流表和一個滑動變阻器，測不出電動勢和內(nèi)阻，D符合題意。2．(多選)在用如圖1所示的電路測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，若有兩只電壓表V1和V2且量程相同，內(nèi)阻RV1>RV2；兩只電流表A1、A2且量程相同，內(nèi)阻RA1>RA2，在該實驗中，為了使E、r的測量精確些，選擇的電表可以是()圖1A．V1和A2 B.V2和A2C．V2和A1 D．V1和A1解析：選AD本實驗中電流表相對電池外接，系統(tǒng)誤差是由電壓表分流引起的，E測＝eq\f(RV,RV＋r)·E，r測＝eq\f(RV,RV＋r)·r，要減小誤差，RV應選大的，故電壓表選V1，本實驗中電流表的內(nèi)阻對結(jié)果無影響，故正確選項為A、D。3．在“測定干電池的電動勢和電阻”的實驗中，實驗器材有被測干電池、電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)、電壓表(0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)、開關、滑動變阻器(0～20Ω)、導線等。(1)在圖2虛線框中畫出優(yōu)選的實驗電路圖。圖2(2)實驗過程中測得干電池的路端電壓與相應的輸出電流的多組數(shù)據(jù)，描得圖像如圖3所示，則干電池的電動勢為________V，內(nèi)電阻為__________Ω。(保留三位有效數(shù)字)圖3解析：(1)滑動變阻器采用限流式接法，電路連接如圖所示。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知U＝E－Ir，在U-I圖像中，圖像在縱軸的截距等于干電池電動勢，圖像斜率的絕對值等于干電池內(nèi)阻，因此可得E＝1.50V，r＝0.250Ω。答案：4．某同學用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，所給的器材有：A．電壓表V(0～3V0～15V)B．電流表A(0～0.6A0～3A)C．滑動變阻器R1(20Ω1A)D．滑動變阻器R2(1000Ω0.1A)E．開關S和導線若干(1)實驗中電壓表應選用的量程為________(填“0～3V”或“0～15V”)；電流表應選用的量程為______________(填“0～0.6A”或“0～3A”)；滑動變阻器應選用________(填“R1”或“R2(2)根據(jù)實驗要求完成圖4甲中的實物電路圖連線。圖4(3)實驗測得的6組數(shù)據(jù)已在U-I圖像中標出，如圖4乙所示。請你根據(jù)數(shù)據(jù)點位置完成U-I圖線，并由圖線求出該電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，則電壓表應選用的量程為0～3V；電路最大電流較小，電流表應選用的量程為0～0.6A；為方便實驗操作，且外電壓明顯變化，變阻器應選小電阻，故選R1。(2)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，實驗電路圖如圖所示。(3)根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出電池U-I圖像，如圖所示。由圖示電池U-I圖像可知，圖像與縱軸交點坐標值為1.5，則電池電動勢E＝1.5V電池內(nèi)阻為r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\,1.0)Ω＝0.50Ω。答案：(1)0～3V0～0.6AR15．測定電池的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為6V，r約為1.5Ω)。器材有量程為3V的理想電壓表V，量程為0.6A的電流表A(具有一定內(nèi)阻)，定值電阻R＝8.5Ω，滑動變阻器R′(0～10Ω)，開關S，導線若干。(1)在圖5甲所示的虛線框中畫出實驗電路原理圖，圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出。圖5(2)在圖5乙所示的器件上，用筆畫線代替導線完成實物連接圖。(3)實驗中，當電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E＝________，r＝________。(用I1、I2、U1、U2及R表示)解析：(1)實驗電路原理圖如圖甲所示。(2)將實物連接，如圖乙所示。(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E＝U1＋I1R＋r,E＝U2＋I2R＋r))解得E＝eq\f(I1U2－I2U1,I1－I2)，r＝eq\f(U2－U1,I1－I2)－R。答案：(1)見解析中圖甲(2)見解析中圖乙(3)eq\f(I1U2－I2U1,I1－I2)eq\f(U2－U1,I1－I2)－R6．某研究性學習小組利用圖6甲所示的電路測量某電池的電動勢E和內(nèi)阻r。由于該電池的內(nèi)阻r較小，因此在電路中接入了一阻值為2.00Ω的定值電阻R0。圖6(1)按照圖6甲所示的電路圖，將圖6乙所示的實物連接成實驗電路。(2)閉合開關S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表相應的示數(shù)，并計算出通過電阻箱的電流數(shù)值，如下表所示。在圖7所示的坐標紙中作出U-I圖線。R/ΩU/VI/A圖7(3)根據(jù)圖線得到E＝________V，r＝________Ω。解析：(1)根據(jù)電路圖連接實物電路如圖所示：(2)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標紙中描出對應點，然后作出圖像如圖所示：(3)由圖示電源U-I圖像可知，圖像與電壓坐標軸的交點坐標值為2.0V，則電源電動勢E＝2.0V；圖像斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻與保護電阻阻值之和