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1、第86节 测定电源的电动势和内阻1.2016年北京卷19.某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器【答案】D【解析】A项中根据闭合回路欧姆定律可得E=U+Ir，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得，测量多组数据可求解，B正确；C项中根据欧姆定律可得E=I (R+r)，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法
2、测量，D错误.2.2016年四川卷8.（11分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源（电动势约3 V，内阻约2 ），保护电阻R1（阻值10 ）和R2（阻值5 ），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：（i）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ii）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（iii）以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线（U、I都用国际单位）；（iv）求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。AVR1R2SR待测电源回答下列问题：（1）电压表最好选用_；电流表最好选用_。A电压表（03
3、 V，内阻约15 k） B电压表（03 V，内阻约3 k）C电流表（0200 mA,内阻约2 ） D电流表（030 mA,内阻约2 ）（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_。A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=_，r=_，代入数值可得E和r的测量值。【答案】(1) A 、 C （2）C （3
4、）ka ；【解析】（1）电压表最好选用内阻较大的A；则电路能达到的最大电流，电流表最好选用C。（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。说明外电路的电阻变大，滑动变阻器电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是：一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，故选C （3）图线在横轴上的截距为a，根据U-I图线的在U轴上的截距等于电动势E，则E=ka；由E=UI(rR2)，得U = - I(rR2)E，对比UI图线可知，图像斜率的绝对值k=rR2，所以电源内阻r=k-R2。3. 2013年浙江卷22（10分）采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”
5、。除了选用照片中的部分器材外，_（填选项）VARSErA30.63A30.63A还需要电压表 B还需要电流表C还需要学生电源 D不再需要任何器材测量所得数据如下： 测量次数物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r= ；根据第5组所测得的实验数据，求得电流表内阻RA= 。I/AU/V0.40.60.81.01.21.400.51.01.5答案：（10分）（1）A（2）作图正确，r=(0.750.10) （3）4.2013年安徽卷图1rxRR012E
6、xS图2204060801201001401600.80R/0700.901.001.101.201.301.401.5021.（7分）根据闭合电路欧姆定律，用图1所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图2所示。已知，请完成以下数据分析和处理。（1）图2中电阻为 的数据点应剔除；（2）在坐标纸上画出关系图线；（3）图线的斜率是 ，由此可得电池电动势Ex= V。答案：. （1）80.0 （2）如图示 （3）0.00444 1.50解析：（1）80.
7、0在图线以外较远，故应剔除。204060801201001401600.80R/0700.901.001.101.201.301.401.50（2）连线时应使图线过尽量多的点。（3）根据闭合电路欧姆定律有，有，由图线求的斜率是0.00444，由公式求的斜率是，求得电动势为1.50V。5. 2012年理综四川卷22A1SELRV图1图2（2）某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下： 小灯泡L，规格“4.0V0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1; 电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2;电压表V，量程3V，内阻rV=9k； 标准电阻R1，阻值1；标准电阻R
8、2，阻值3 k;滑动变阻器R，阻值范围0 10,；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干。甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为_。A1SELRV图3R2图4RSE 乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是_V。 学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。解析：由图2可读出电压表的示数为2.30V，所以此时L的电阻为2.30V/0.46A=5；
9、LV答图1R2A2R1LV答图2R2A1R1电压表指针指在最大刻度时，电压表示数为3.00V，加在L上的电压值为由于电压表量程太小，所以需要改装，将它与R2串联即成为一个量程为4.0V的新的电压表；电流表A1量程太大，不可用，可以将A2改装：将它并联一个小电阻R1则成为一个量程为0.72A的新的电流表了。由于灯泡的电阻远小于电压表内阻而与电流表内阻相差不多，属于小电阻，故用电流表外接法比较合适。答案如答图1较合适，若用答图2则不太合适。说明：画出答图1给4分，只画出答图2给2分。6. 2011年理综四川卷22（2）（10分）为测量一电源的电动势及内阻在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电
10、压表A量程为1V、内阻大约为1k的电压表V1B量程为2V、内阻大约为2k的电压表V2C量程为3V、内阻为3k的电压表V3选择电压表_串联_k的电阻可以改装成量程为9V的电压表。 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0，电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0，则电源的电动势E=_V、内阻r=_。 解析：选择量程为3V、内阻大约为3K的电压V3表盘刻度改装容易，读数容易，
11、改装后量程和内阻都扩大3倍，所以改装时需要串联6 K的电阻。V3实验原理电路图如图示。电压表示数为1.50V时，改装电压表的示数为4.50V，即加在电阻箱上的电压是4.50V，根据闭合电路的欧姆定律，同理有。联立二式解得 7. 2012年理综福建卷19. （2）（12分）某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E。先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为_V。然后，用电压表V、电阻箱R、定值电阻、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。（）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。0.000.100.200.300.401.00
12、2.003.004.005.00RR0SE rV（）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U-1/R图线。R()166.771.450.033.325.020.0U(V )8.35.94.84.23.22.91/R(10-2-1)0.601.402.003.004.005.00 1/U(V-1 )0.120.170.210.240.310.35（）从图线中可以求得电动势E=_V【答案】（1）A、1.970 mm; (2) 9.4V，（）9.5V11.1V【解析】（1）调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，无须放上单缝和双缝。主尺的示数为1.5mm(半毫米刻度线已经露出)，可动尺的示数为47.00.01mm=0.470mm,总的示数为（1.5+0.470）mm=1.970mm.(2)选择开关位于直流电压10V档，按电表中央刻度0-10V刻度读数，最小刻度为0.2V，电池的电动势为9.4V。01.004.003.002.005.000.100.200.300.40（）连接电路如图所示。
