從近年高考實(shí)驗(yàn)題探究測電源電動勢和內(nèi)阻的方法

.z.從高考題探究"測電源電動勢和阻"的方法1．利用電流表和電壓表來測量電路圖：有兩種連接方式，如圖1所示電流表接法和如圖2所示的電流表外接法。原理：閉合電路歐姆定律，改變外電阻R，就能測得U、I的數(shù)據(jù)，利用兩組數(shù)據(jù)代入公式可求得E、r的數(shù)值，但誤差較大，通常利用多組數(shù)據(jù)作出U—I圖象來求解。誤差：利用如圖1所示的電路測量時，E測＜E真，r測＜r真；利用如圖2所示的電路測量時，E測=E真，r測＞r真。例1〔2009年卷〕用如圖3所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和阻。電池的阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：a．電流表〔量程0．6A．3A〕；b．電壓表〔量程3V、15V〕c．定值電阻〔阻值1、額定功率5W〕d．定值電阻〔阻值10，額定功率10W〕e．滑動變阻器〔阻值圍0～10、額定電流2A〕f．滑動變阻器〔阻值圍0～100、額定電流1A〕則〔1〕要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇V，電流表的量程應(yīng)選擇A；R0應(yīng)選擇的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值圍是的滑動變阻器。〔2〕引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是。2．利用一只電流表和電阻箱來測量電路圖：如圖6所示。原理：由閉合電路歐姆定律。改變電阻箱的阻值R就能得到R、I數(shù)據(jù)，利用兩組數(shù)據(jù)就能求得E、r，或利用多組數(shù)據(jù)作圖象來求解。誤差：E測=E真，r測＞r真例4〔2006年卷〕現(xiàn)在按圖7所示的電路測量一節(jié)舊干電池的電動勢E〔約1．5V〕和阻r〔約20Ω〕，可供選擇的器村如下：電流表、〔量程0～500μA，阻約為500Ω〕，滑動變阻器R〔阻值0～100Ω〕，額定電流1．0A〕，定值電阻R1〔阻值約為100Ω〕，電阻箱R2、R3〔阻值0～999．9Ω〕〕，開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干。由于現(xiàn)有電流表量程偏小，不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為此，先將電流表改裝〔擴(kuò)大量程〕，然后再按圖8所示的電路進(jìn)展測量?！?〕電流表的阻按圖8電路測量，以下給出了實(shí)驗(yàn)中必要的操作。A．?dāng)嚅_S1B．閉合S1、S2C．按圖8連接線路，將滑動變阻器R的滑片調(diào)至最左端，R2調(diào)至最大D．調(diào)節(jié)R2，使的示數(shù)為I1，記錄R2的值。E．?dāng)嚅_S2，閉合S3F．調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使、的指針偏轉(zhuǎn)適中，記錄的示數(shù)I1請按合理順序排列實(shí)驗(yàn)步驟〔填序號〕：。〔2〕將電流表〔較小量程〕改裝成電流表〔較大量程〕。如果〔1〕中測出的阻為468．0，現(xiàn)用R2將改裝成量程為20mA的電流表，應(yīng)把R2調(diào)為并與A2并聯(lián)，改裝后電流表的阻RA為?！?〕利用電流表、電阻箱R3測電池的電動勢和阻用電流表、電阻箱R3及開關(guān)S按圖7所示電路測電池的電動勢和阻。實(shí)驗(yàn)時，改變R3的值，記錄下電流表的示數(shù)I，得到假設(shè)干組R3、I的數(shù)據(jù)，然后通過作出有關(guān)物理量的線性圖象，求得電池的電動勢E和阻r。①請寫出與你所作線性圖象對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。②請在虛線框的坐標(biāo)中作出定性圖象〔要求標(biāo)明兩上坐標(biāo)軸所代表的物理量，用符號表示〕③圖中表示E，圖中表示r。例5請從以下器材中選擇適當(dāng)儀器設(shè)計一個電路，要求用此電路既能測量待測電阻R*的電阻〔約500Ω〕，又能測量電源E的電動勢。a．待測定值電阻R*：阻值約500Ω

b．滑動變阻器R1：總阻值1000Ωc．電阻箱R2：最大阻值999．9Ωd．電阻箱R3：最大阻值99．9Ωe．電流表A：量程3mA，阻約50Ωf．電源E：電動勢約為3V，阻很小但不可忽略g．單刀雙擲開關(guān)及導(dǎo)線假設(shè)干〔1〕實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選取的器材有：〔填寫器材前面的字母序號〕〔2〕請在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖〔3〕在測出電阻R*的值后〔記為R*〕，再利用此電路測量電源E的電動勢。還需用測量的物理量有：，用所測的物理量表示電源E的電動勢為。例7〔2008年全國卷Ⅰ〕一直流電壓表，量程為1V，阻為1000Ω。現(xiàn)將一阻值為5000～7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴(kuò)大電壓表的量程。為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值，再給定一直流電源〔電動勢E為6～7V，阻可忽略不計〕，一阻值R2=2000Ω的固定電阻，兩個單刀開關(guān)S1．S2及假設(shè)干導(dǎo)線?！?〕為到達(dá)上述目的，將答題卡上對應(yīng)的圖連成一個完整的實(shí)驗(yàn)電路圖?！?〕連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0．90V；當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0．70V。由此可以計算出改裝后電壓表的量程為V，電源電動勢為V。1.〔2017模擬〕.〔1〕如圖甲，是多用電表簡化電路圖，作為電壓表使用時，選擇開關(guān)應(yīng)接；作為歐姆表使用時，選擇開關(guān)應(yīng)接?！蔡?、2或3〕使用時，電流一定從端流入多用電表〔填A(yù)或B〕〔2〕利用多用電表和電阻箱測量電源的電動勢和阻的電路如圖乙。調(diào)節(jié)電阻箱，記錄多組電阻箱示數(shù)R和多用電表示數(shù)I，作出R——1/I的圖線如圖丙。由圖丙可求得電動勢E=V，阻r=?！步Y(jié)果均保存2位有效數(shù)字〕忽略偶然武昌，本實(shí)驗(yàn)測得的E測、r測與真實(shí)值比擬：E測E真，r測r真?！策x填“<〞、“=〞或“>〞〕．2．為了測定電源電動勢E、電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線，*同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R，電壓表的示數(shù)U1，電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出流過電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條U-I圖線，如圖乙所示。請答復(fù)以下問題：(1)寫出流過電阻箱的電流I的表達(dá)式：________________________________。(2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是________(選填“a〞或“b〞)。(3)根據(jù)圖乙可以求得電源的電動勢E＝________V，電阻r＝________Ω，該電路中小燈泡消耗的最大功率為______W。5、〔2016全國理綜III丙卷〕*同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)展與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和固定在同一水平面且相互平行，足夠大的電磁鐵〔未畫出〕的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直?！?〕在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。〔2〕為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B.換一根更長的金屬棒C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的選項是〔填入正確選項前的標(biāo)號〕6．〔8分〕.(2016高考物理)小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究*一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系．該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω，R隨t的升高而增大．實(shí)驗(yàn)電路如下圖，控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫值．實(shí)驗(yàn)時閉合S，先將開關(guān)K與1端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1，I2，…．然后將開關(guān)K與2端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的實(shí)數(shù)再次為I1，I2，…，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2，…．〔1〕有以下兩電流表，實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用.〔A〕量程0~100mA，阻約2Ω〔B〕量程0~0.6A，阻可忽略〔2〕實(shí)驗(yàn)過程中，要將電阻箱的的阻值由9.9Ω調(diào)節(jié)至10.0Ω，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a〞、“b〞、“c〞，正確的操作順序是.①將旋鈕a由“0〞旋轉(zhuǎn)至“1〞②將旋鈕b由“9〞旋轉(zhuǎn)至“0〞③將旋鈕c由“9〞旋轉(zhuǎn)至“0〞〔3〕實(shí)驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表“請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出R—t圖象.由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=。7..(2016七市(州)聯(lián)考)〔９分〕材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)〞，利用這種效應(yīng)可以測量壓力大?。僭O(shè)圖１為*壓敏電阻在室溫下的電阻壓力特性曲線，其中ＲＦ、Ｒ０分別表示有、無壓力時壓敏電阻的阻值．為了測量壓力Ｆ，需先測量壓敏電阻處于壓力中的電阻值ＲＦ．請按要求完成以下實(shí)驗(yàn)．〔１〕設(shè)計一個可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路，在圖２的虛線框畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖〔壓敏電阻及所給壓力已給出，待測壓力大小約為０．４×１０２～０．８×１０２Ｎ，不考慮壓力對電路其它局部的影響〕，要求誤差較小，提供的器材如下：Ａ．壓敏電阻，無壓力時阻值Ｒ０＝６０００ΩＢ．滑動變阻器Ｒ，全電阻約２００ΩＣ．電流表!，量程２．５ｍＡ，阻約３０ΩＤ．電壓表!，量程３Ｖ，阻約３ｋΩＥ．直流電源Ｅ，電動勢３Ｖ，阻很?。疲_關(guān)Ｓ，導(dǎo)線假設(shè)干〔２〕正確接線后，將壓敏電阻置于待測壓力下，通過壓敏電阻的電流是１．３３ｍＡ，電壓表的示數(shù)如圖３所示，則電壓表的讀數(shù)為_______Ｖ．〔３〕此時壓敏電阻的阻值為________Ω；結(jié)合圖１可知待測壓力的大?。疲絖_______Ｎ．〔計算結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字〕8．(2016·聯(lián)考)有一個小燈泡上標(biāo)有“4.8V2W〞的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線。有以下器材可供選用：A．電壓表(0～3V，阻3kΩ)B．電壓表(0～15V，阻15kΩ)C．電流表(0～0.6A，阻約1Ω)D．定值電阻R1＝3kΩE．定值電阻R2＝15kΩF．滑動變阻器R(