导学教程高考物理总复习 第七章 恒定电流 实验九 测定电源的电动势和内阻限时检测 新人教版.doc

实验九 测定电源的电动势和内阻1下列给出多种用伏安法测定电源电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是a测出两组i、u的数据，代入方程组eu1i1r和eu2i2r，求出e和rb多测几组i、u的数据，求出几组e、r，最后分别求出其平均值c多测几组i、u的数据，画出ui图象，再根据图象求出e、rd多测几组i、u的数据，分别求出i和u的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势e，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r解析a中只测两组数据求出e、r，偶然误差较大；b中计算e、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；d中分别求i、u的平均值是错误的做法。答案c2 (多选) (2016宁波模拟)某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为020 ，连接电路的实物图如图实15所示。该学生接线中错误的和不规范的做法是图实15a滑动变阻器不起变阻作用b电流表接线有错c电压表量程选用不当d电压表接线不妥答案abd3用图实16所示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0.6 a、3 a)； 图实16b电压表(量程3 v、15 v)；c定值电阻(阻值1 、额定功率5 w)； d定值电阻(阻值10 、额定功率10 w)；e滑动变阻器(阻值范围010 、额定电流2 a)；f滑动变阻器(阻值范围0100 、额定电流1 a)那么：(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)实验测得的6组数据已在ui图中标出，如图实17所示，请你根据数据点位置完成ui图线，并由图线求出该电池的电动势e_ v，内阻r_ 。图实17解析(1)一节干电池的电动势为1.5 v，故电压表选3 v的量程；实验中，通过电池的电流不能太大，所以电流表选0.6 a的量程。定值电阻若选10 ，则电路中电流太小，故定值电阻选1 ；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就行，取010 就能很好地控制电路中的电流和电压，故滑动变阻器选010 。(2)ui图线如下图所示。由图可知e1.50 v，r0r 1.88 ，所以r0.88 。答案(1)30.61010(2)ui图象见解析1.500.88(0.800.90均算对)4根据闭合电路欧姆定律，用图实18所示电路可以测定电池的电动势和内阻。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r坐标系中描出坐标点，如图实19所示。已知r0150 ，请完成以下数据的分析和处理。 图实18图实19(1)如图实19中电阻为_的数据点应剔除；(2)在坐标纸上画出r关系图线；(3)图线的斜率是_v11，由此可得电池的电动势ex_v。解析由闭合电路欧姆定律得：exu12i(rrx)把i代入上式得exu12(rrx)变形得r从上式看出和r是线性关系，图象是直线，应剔除r80 的数据点，根据所描点画出的r图线是直线(大多数点落在直线上)，如图所示，图线的斜率k。由图象取两点(0，0.72)和(180，1.52)，得出k v114.44103 v11，ex v1.50 v。答案(1)80(2)见解析图(3)4.441031.505 (2014大纲全国)现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表a，内阻为1.00 ；电压表v；阻值未知的定值电阻r1、r2、r3、r4、r5；开关s；一端连有鳄鱼夹p的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图实20所示。图实20(1)按图实20在实物图实21中画出连线，并标出导线1和其p端。图实21(2)测量时，改变鳄鱼夹p所夹的位置，使r1、r2、r3、r4、r5依次串入电路，记录对应的电压表的示数u和电流表的示数i。数据如下表所示。根据表中数据，在图实22中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出ui图线。i/(ma)1931531116930u(v)2.512.592.682.762.84图实22(3)根据ui图线求出电源的电动势e_v，内阻r_。(保留两位小数)解析(1)根据电路图连接实物，注意电流表外接，电压表并联，并标出导线1和其p端。(2)根据闭合电路欧姆定律得eui(rar)，则uei(rar)，可知ui图线为直线。根据题表中的数据在坐标纸上描点，然后用一条直线把尽量多的点连接(不在直线上的点分居直线两侧且靠近直线，偏离直线较远的点应舍去)，如答案图所示。(3)根据ui图线可知，纵轴截距为e2.90 v，图线的斜率的绝对值为rra ，又ra1.00 ，则电源内阻r1.03 。答案(1)连线如图所示。(2)ui图线如图所示。(3)2.90(2.892.91之间均正确)1.03(0.931.13之间均正确)6 (2014福建理综)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图实23甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计g改装的电流表a，v为标准电压表，e为待测电池组，s为开关，r为滑动变阻器，r0是标称值为4.0 的定值电阻。(1)已知灵敏电流计g的满偏电流ig100 a。内阻rg2.0 k，若要改装后的电流表满偏电流为200 ma，应并联一只_(保留一位小数)的定值电阻r1；(2)根据图实23甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；图实23(3)某次实验的数据如下表所示：测量次数12345678电压表v读数u/v5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表a读数i/ma20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的内阻r_(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_。(4)(多选)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_。(填选项前的字母)a电压表内阻的影响b滑动变阻器的最大阻值偏小cr1的实际阻值比计算值偏小dr0的实际阻值比标称值偏大解析(1)由电流表的改装知识可知，r1 1.0 。(2)见答案图(3)根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知r1r0，r2r0，r3r0，r4r0。故rr01.66 。逐差法在计算中体现的主要优点是：充分利用已测得的数据。(4)根据题意可知，内阻的测量值为r测r0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对测量结果无影响。若r1的实际值比计算值偏小，则改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大。根据内阻测量值的表达式可知，r0的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大。故选c、d。答案(1)1.0(2)如图(3)1.66充分利用已测得的数据(4)cd7 (2014北京理综)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实24中的_(选填“甲”或“乙”)。图实24(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图实25的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出ui图线。序号123456电压u(v)1.451.401.301.251.201.10电流i(a)0.0600.1200.2400.2600.3600.480图实25(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。图的各示意图中正确反映pu关系的是_。解析(1)干电池内电阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内电阻的测量值相对误差小。(2)一节干电池的电动势只有1.5 v左右，故电压表应选用量程较小的b，干电池的内电阻一般只有零点几欧或几欧，为调