测电源的电动势和内阻习题.doc

测电动势和内阻1在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材。A干电池1节； B滑动变阻器(020)； C滑动变阻器(01k)D电压表(03V)；E电流表(00.6A)； F电流表(03A)；G开关、导线若干其中滑动变阻器应选_ _，电流表应选_ _（只填器材前的序号）为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。答案：B（2分），E（2分）电路图（2分）2用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表（量程0.6A、3A）；(b) 电压表（量程3V、15V）(c) 定值电阻（阻值1、额定功率5W）(d) 定值电阻（阻值10，额定功率10W）(e) 滑动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2A）(f) 滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择 A； R0应选择 的定值电阻，R应选择阻值范围是 的滑动变阻器。（2）引起该实验系统误差的主要原因是 。答案：（1）3，0.6，1，010。（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。解析：由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取010能很好地控制电路中的电流和电压，若取0100会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测E真，r测r真。3某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程=0.6A,内阻）和若干导线。请根据测定电动势E内电阻的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,读处与对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数;再制作R-坐标图，如图6所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。在图6上把描绘出的坐标点练成图线。根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻 解析：根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有：E =I（R+r+rg），解得：，根据R-1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。答案： 见答图4 见答图6 见答图6 1.5（1.461.54）；0.3（0.250.35）4现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有：两个理想电压表（量程均为3V），理想电流表（量程为0.6A），滑动变阻器R，待测的电阻R0，两节串联的电池，电键S及导线若干。某同学设计一个如图（a）所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻，调节变阻器，两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数，并作出U1I图（图线1）和U2I图（图线2），见图（b）。（1）由图可知得出电阻R0阻值为_，电池组E的电动势为_V，内阻为_。（2）若上述电路中少了一个电压表，仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻。请你在下面线框中画出电路图，并写出简单的实验步骤和E、r、R0三个物理量的计算式。计算公式：E= r=R0=答案：(1)4.0 3.0V 2.0（2）电路图 ,实验步骤：按电路图连接好电路；闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器短路，测得两电表读数为U1、I1；移动滑片P使滑动变阻器不短路，测得两电表读数为U2、I2；整理器材，数据处理。计算公式：E= rA= R0=R0ESVA1R15.为了撰写关于废旧电池的暑期实践报告，某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：A电压表V（量程4V，电阻RV 约为4.0k）B电流表A1（量程100mA，电阻RA1 约为5）C电流表A2（量程2mA，电阻RA2 约为50）D滑动变阻器R1（040，额定电流1A）E电阻箱R2（0999.9）F开关S一只、导线若干为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其他成员发现他在器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？ 。在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。 请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；（4分） 为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式： 。VSR2E【解析】待测电阻约2k，用3.7V电池供电时最大电流约为mA，因此电流表用A1量程太大，换用A2表。A1损坏，A2量程太小，因此只有电压表可作测量仪器；只有一块电表时电阻应选用电阻箱或至少两只已知阻值的固定电阻，电压表测路端电压。由于没有电流表，所测数据为路端电压U和电阻箱的阻值R2，由得出路端电压U与R2的线性函数关系式：6现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围09 999，R0是定值电阻，起保护电路的作用 （1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A10 2.5 W B100 1. 0 WC200 1. 0 W D2 000 5.0 W本实验应选哪一种规格？答 。 （2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图 (b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1 V-1)则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 V，内阻r为 .答案：（1）C （2）10 4627在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0） B电压表V（015V）C电流表A（00.6A、内阻0.1） D电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10）E滑动变阻器R1（010、10A） F滑动变阻器R2（0100、1A） G定值电阻R3=990 H开关、导线若干（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_（填写“R1”或“R2”）；（2）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；（3）图示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2图线（I1为电流表G的示数， I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E =_V，内电阻r =_答案：（1）R1；（2）电路图如右图所示；（3）E=1.47 （1.461.48均对），r=0.83 (0.810.85均可以)1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328901100101000010000010001765432890176543289017654328901765432890176543289017654328901100101000010000010008.利用如图所示的一只电压表、一