（浙江选考）2019年高考物理二轮复习专题17实验：测量电源电动势和内阻试题（含解析）.docx

实验：测量电源电动势和内阻（1）实验器材：待测电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等。（2）实验操作：选择电表，设计电路，连接电路；把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；闭合开关，调节变阻器，使表有明显的示数，记下多组数据。 （3）实验数据处理读出两组数据，列方程组求解E、r。图象法：以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴，建立坐标系，并根据实验数据描点作图，纵轴截距为电动势E、斜率k的绝对值为内阻r。1可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。2电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。3计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值。4合理选择标度：为使图线分布空间大，如图2所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r确定，应根据r确定。图2误差分析用图象法求E和r时作图不准确。由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。 8某研究小组收集了手机中的锂电池。为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红同学设计了如图所示的电路图来“测电源电动势和内阻”，图中R2为电阻箱。根据测量数据作出图象，如图所示。（1）若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E_，内阻r_（用k、b表示）。（2）上述方法测出的数据与真实值比较，测量出的内阻_（填“偏大” 或“偏小”）,造成此系统误差主要原因是_【答案】 偏小 电压表的分流作用 【解析】（1）不考虑电压表分流作用，电路的电流根据闭合电路欧姆定律，有，联立得，则图像斜率，纵轴截距，所以，（2）考虑电压表的分流作用，写出闭合电路欧姆定律，其中是电压表内阻与电源内阻并联之后的电阻，此为我们实验的测量值，所以比真实值小。9（1）测干电池的电动势和内阻的实验，为了尽量减小实验误差。在如下图所示的四个实验电路中应选用_。（2）选好电路后,由于电流表和电压表内电阻对电路的影响,所测得电动势将_（选填“偏大”，“偏小”，“不变”）（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为_V，电池的内阻为_（结果均保留两位小数）（4）这种用图象法处理数据是为了减少_. （选填“系统误差”或“偶然误差”）。【答案】（1）.丙 （2）. 偏小 （3）. 1.45（1.441.46均给分） 0.70（0.670.72均给分） （4）. 偶然误差 10测量一节干电池的电动势和内阻。实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择：A电压表V（量程3 V，内阻RV=10 k）B电流表A1（量程3 mA，内阻Rg1=99.5 ）C电流表A2（量程1500 m A，内阻Rg2=0.5 ）D滑动变阻器R1（阻值范围010 ，额定电流2 A）E滑动变阻器R2（阻值范围01000 ，额定电流1 A）F定值电阻R3=0.5 （1）根据可选用的器材，设计了如图1所示的测量电路图 。（2）该同学应该将电流表_（选填A1或A2）与定值电阻R3并联，改装成一个量程是_ A的新电流表。（3）滑动变阻器选用_（选填“R1”或“R2”）。（4）利用上述测量电路测得数据，以电流表A的直接读数I为横坐标，以电压表V的读数为U纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_（结果保留两位有效数字）。【答案】（2）A1 0.6 （3）R1 （4）1.48（1.471.49） 0.84（0.820.86） （4）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V图线的斜率大小k=r，由数学知识知：，则电源的内阻为：r=k=0.84；1（北京高考）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差（1）应该选择的实验电路是图中的_（选填“甲”或“乙”）（2）现有电流表（00.6 A）、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（015 V）B电压表（03 V）C滑动变阻器（050 ）D滑动变阻器（0500 ）实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_；（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在如图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线_.（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E_ V，内电阻r_ .（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化下列各示意图中正确反映PU关系的是_【答案】（1）甲 （2）B C （3） （4）1.50（1.491.51） 0.83（0.810.85） （5） C 【解析】试题分析：（1）干电池的内阻较小，电压表的分流作用可以忽略，可以用滑动变阻器中的电流来代替干路中的电流，所以选甲图电路。（注意：两种实验电路都存在系统误差，题图甲实际测量的电阻是电源内阻与电压表的并联电阻，而图乙测量的电阻是电池内阻与电流表内阻之和） 5（“超级全能生”2019高考选考科目浙江省9月联考）小张同学测量一节蓄电池的电动势和内阻的实验中，认为蓄电池内阻常小，为防止滑动变阻器电阻过小时，由于电流过大而损坏器材，电路中用了个定值电阻实验时蓄电池、开关、导线、选用电流表量程与电压表量程、滑动变阻器按如图甲连接电路图现有两个定值电阻，小张选择哪一个更合理？_A.定值电阻、额定功率 B.定值电阻、额定功率（2）小张同学按图甲电路图进行连接，下列实物图正确的是_（3）若小张用如图乙所示电路，分别测出两组数据记为、与、，已知定值电阻为，可粗测出蓄电池的电动势_，内阻_用字母、来表示【答案】（1）A;（2）C;（3） ; ;6.（浙江省2019届高三高考选考科目9月联考）小张同学测量一节蓄电池的电动势和内阻的实验中，认为蓄电池內阻非常小，为防止滑动变阻器电阻过小时，由于电流过大而损坏器材，电路巾用了一个定值电阻R1。实验时蓄电池、开关、导线、选用电流表（量程3A）与电压表（量程3V）、滑动变阻器（05）按如图甲连接电路图。（1）现有两个定值电阻R0，小张选择哪一个吏合理?_。A.定值电阻（1、额定功率5W） B.定值电阻（10、额定功率10W）（2）小张同学按图甲电路图进行连接，下列实物图正确的是_。（3）若小张用如图乙所示电路，分别测出两组数据记为U1、I1与U2、I2，已知定值电阻为R0，可粗测出蓄电池的电动势E=_，内阻r=_。（用字母U1、I1、U2、I2、R0来表示）【答案】（1）A （2）C （3） 7（浙江省温岭中学2018届高三考前冲刺）小王同学测量干电池的电动势和内阻，他用如图所示的实验器材进行实验，其连接的部分实验电路图如图所示。（1）请用细线代替导线，在图中完成实物连接_;（2）连接好电路，小王检查无误后，闭合开关，开始实验。电压表指针如图所示，请读数并记录_V。（3）小王在如图中已描绘各点，请作出电源的UI图线_。根据图线，可得每节干电池的电动势为E=_V，每节干电池的内阻r=_。（保留到小数点后两位）【答案】 （1）如图所示: （2）1.80 如图所示:（3） 1.50 2.18【解析】（1）要测量两节干电池的电动势和内电阻，应采用滑动变阻器限流接法，同时电流表应采用相对电源的电流表外接法，故实物图如图所示；（2）电压表量程为3.0V，则指针示数为1.80V.（3）根据给出的点用直线连接得出对应的U-I图象： 8（浙江省杭州市2018届高考命题预测卷）在“测定干电池电动势和内阻”的实验中（1）甲同学仅用一只多用电表，选择欧姆档_（填“能”或“否”）测出干电池的内阻；（2）乙同学用待测干电池、滑动变阻器、多用电表、电流表、电键、导线连成如图甲所示电路进行实验。连接多用电表的导线c端应接在图中_（填“a”或“b”）接线柱；选择开关位置正确的是图乙中的_（填“A”、“B”或“C”）。（3）正确连线后，闭合开关，缓慢移动滑片至某一位置时两表指针如图丙所示，此时电流表的示数为_，多用电表读数为_。【答案】 （1）否 （2） b B （3） 0.20 1.050.05（3）电流表量程为0.6A，故最小分度为0.02A，因此读数为0.20A；电压表量程为2.5V，故最小分度为0.05V，则读数为1.05V；本题考查电动势和内电阻的测量以及多用电表的使用，要注意明确多电表内部结构，知道伏安法测量电动势和内电阻一般采用相对电源的外接法 9（浙江省杭州市2018年高考命题预测）某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池，他通过以下操作测量该电池的电动势和内阻。 （1）先用多用电表粗测电池的电动势。把电表的选择开关拨到直流电压50V档，将两只表笔与电池两极接触，此时多用电表的指针位置如图甲所示，读出该电池的电动势为_V（2）再用图乙所示装置进一步测量。多用电表的选择开关拨向合适的直流电流档，与黑表笔连接的是电池的_极（选填“正”或“负”）。闭合开关，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流值I，根据实验数据作出 R图象如图丙所示。已知图中直线的斜率为k，纵轴截距为b，则此电池的电动势E=_，内阻r=_。（结果用字母k、b表示）（3）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大.同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图象.若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_（选填选项的字母）.【答案】（1） 12.0 （2） 负 （3） BC10（浙江省名校协作体2018届高三上学期考试）小李同学欲选择图甲中实验器材进行实验研究：（1）他先选用图中器材 ABCFG完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。正确连接电路并操作后，结合实验数据画出如图所示的U-I图像， 则由图像可得干电池的电动势为 _V，内阻为_（结果保留2位小数）。（2）小明同学采用与题（1）不同的方案测定干电池的电动势和内阻，则除了器材AB外，还需要图中的_（填写器件下的字母编号即可）。（3）若小李同学找来另一节完全相同的干电池并选择图中的ABCEFG完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，请在图甲上帮他补充完成必需的导线连接_。【答案】 （1） 1.48 0.650.70 （2）DG或DF （3） （3）图线如图；11（2017届浙江省杭州市萧山区命题比赛模拟）某同学要测定一节干电池的电动势和内阻，现有下列器材可供选用：A电压表（03V，内阻约5k）B电流表（0100 mA，内阻1）C滑动变阻器R3（阻值015）D滑动变阻器R（阻值01000）E开关、导线若干操作步骤如下：（1）请用笔画线代替导线在图中完成实物连接图_，要求滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时电流表示数变小。（2）为了得到合理的实验结果，滑动变阻器应选_ （填C或D）（3）用此方法测量该电池的电动势和内阻，并把测量结果记录在图乙所示的图中，由图可知电池的电动势为_V，内阻为_【答案】（1）如图所示： （2） C （3） 1.5 1.0 【解析】（1）电流表相对电源外接，如图所示12欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A电池组（3 V，内阻1）B电流表（03 A，内阻0012 5）C电流表（006 A，内阻0125）D电压表（03 V，内阻3 k