实验室测电源电动势和内阻.doc

一填空题（共1小题）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，供选用的器材有：A电流表（量程：00.6A，RA=1） B电流表（量程：03A，RA=0.6）C电压表（量程：03V，RV=5k） D电压表（量程：015V，RV=10k）E滑动变阻器（010，额定电流1.5A）F滑动变阻器（02k，额定电流0.2A）G待测电流（一节一号干电池）、开关、导线若干（1）请在虚线框（图乙）内画出能使本实验测量精确程度高的实验电路（2）电路中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（用字母代号填写）（3）如图甲所示为实验所需器材，请按原理图连接出正确的是实验电路（4）引起该实验系统误差的主要原因是二解答题（共5小题）2利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9），电阻R0（阻值3.0），电阻R1（阻值3.0），电流表A（量程为200mA，内阻为RA=6.0），开关S实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作R图线（用直线拟合）求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b回答下列问题：（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 =（2）实验得到的部分数据如表所示，其中电阻R=3.0时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成表答：，R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I1/A16.998.0010.011.011.913.0（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图根据图线求得斜率k=A11，截距b=A1（4）根据图线求得电源电动势E=V，内阻r=3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1中的（选项“甲”或“乙”）（2）现有电流表（00.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（015V） B电压表（03V）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2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（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以及干电池的输出功率P都会发生变化图3的各示意图中正确反映PU关系的是4伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r（大约几欧姆），所给的器材有：（A）电压表：0315V；（B）电流表：00.63A；（C）变阻器R1（总电阻10）；（D）变阻器R2（总电阻100）；以及电键S和导线若干（1）本实验应选择哪一个滑动变阻器（填序号），电流表选择哪一量程，电压表选择哪一量程（2）在图1方框内画出实验电路图（3）如图所示的UI图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=V，r=5用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻，提供的器材如图所示（1）用实线代表导线把图（甲）所示的实物连接成测量电路（两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连接好）（2）图（乙）中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出UI图线，由此图线求得的电源电动势E=v，内电阻r=（结果保留小数点后两位数字）6在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路实验时，应先将电阻箱的电阻调到（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是（选填l或2）方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=，内阻r=（用k、b和R0表示）2016年12月01日Q919509572的高中物理组卷参考答案与试题解析一填空题（共1小题）1（2014秋卢龙县校级月考）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，供选用的器材有：A电流表（量程：00.6A，RA=1） B电流表（量程：03A，RA=0.6）C电压表（量程：03V，RV=5k） D电压表（量程：015V，RV=10k）E滑动变阻器（010，额定电流1.5A）F滑动变阻器（02k，额定电流0.2A）G待测电流（一节一号干电池）、开关、导线若干（1）请在虚线框（图乙）内画出能使本实验测量精确程度高的实验电路（2）电路中电流表应选用A，电压表应选用C，滑动变阻器应选用E（用字母代号填写）（3）如图甲所示为实验所需器材，请按原理图连接出正确的是实验电路（4）引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流【分析】在选择电压表和电流表时一是注意安全性不能超过量程，二是注意要使指针偏转尽量大些，在三分之二左右偏转，滑动变阻器若采用限流接法，要选择阻值大于待测电阻的，但是并非越大越好，太大不便于调节，由此原则可正确选择电表；根据测电源电动势和内阻的原理图可正确连接实物图【解答】解：（1）电源内阻较小，故采用电流表外接法，电路图如下：（2）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，待测电动势不会超过3V，电流不到1A，因此压表应选用的量程为03V，电流表应选用的量程为00.6A，电源内阻一般几欧姆，因此选择 R1即可故答案为：A，C，E（3）由此连接实物图如下所示：（4）引起实验误差的主要原因是由于电压表的分流；故答案为：（1）见图；（2）A，C，E；（3）如图（4）电压表的分流【点评】电学实验中选择仪表是常见的一种题型，要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析，先确定出必须用到的器材，再去根据题目中给出的条件去判断电流表和电压表或者欧姆表，连接实物图时要根据原理图进行连接二解答题（共5小题）2（2015滕州市校级模拟）利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9），电阻R0（阻值3.0），电阻R1（阻值3.0），电流表A（量程为200mA，内阻为RA=6.0），开关S实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作R图线（用直线拟合）求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b回答下列问题：（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 =R+（5.0+r）；（2）实验得到的部分数据如表所示，其中电阻R=3.0时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成表答：0.110，9.09R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I1/A16.998.0010.011.011.913.0（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图根据图线求得斜率k=1A11，截距b=6.0A1（4）根据图线求得电源电动势E=3.0V，内阻r=1.0【分析】（1）根据图b所示电流表读出其示数，然后答题（2）应用描点法作出图象，然后根据图象分析答题（3）根据闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达，然后根据图象与图象的函数表达式求出电源电动势【解答】解：（1）电流表与电阻R1并联，两端电压相等，电阻R1的阻值为3.0，电流表内阻为RA=6.0，则通过电阻R1的电流为为通过电流表的2倍，电流表示数为I，电路电流为3I，并联电阻R并=2，由图a所示电路图可知，E=3I（R并+R0+R+r），则=R+3=R+（5.0+r）；（2）由（1）分析结合（2）中图象可得：由图示图象可知，图象斜率k=1，由图示可知，图象截距：b=6.0；（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：（3）由图示图象与图象的函数表达式可知，k=，b=（5.0+r），代入数据解得，电源电动势E=3.0Vr=1.0故答案为：（1）R+（5.0+r）；（2）0.110A；9.09；（3）图象如图所示；1；6；（4）3.0；1.0【点评】本题考查了求图象函数表达式、电表读数、作图象、求电源电动势与内阻问题，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法，要会用图象法处理实验数据3（2014北京）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1中的甲（选项“甲”或“乙”）（2）现有电流表（00.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（015V） B电压表（03V）C滑动变阻器（050） D滑动变阻器（0500）实验中电压表应选用B；滑动变阻器应选用C；（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2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（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=1.5v，内电阻r=0.83（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化图3的各示意图中正确反映PU关系的是C【分析】（1）分析图示电路结构，然后答题；（2）根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；（3）应用描点法作出图象；（4）根据电源的UI图象求出电源电动势与内阻；（5）求出电源输出功率表达式，然后答题【解答】解：（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，应选题甲所示电路图；（2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C；（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的UI图象如图所示；（4）由图示电源UI图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，电源内阻：r=0.83；（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C 故答案为：（1）甲；（2）B；C；（3）图示如图所示；（4）1.5；0.83；（5）C【点评】本题考查了实验电路选择、实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的UI图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻4（2010秋连云港期中）伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r（大约几欧姆），所给的器材有：（A）电压表：0315V；（B）电流表：00.63A；（C）变阻器R1（总电阻10）；（D）变阻器R2（总电阻100）；以及电键S和导线若干（1）本实验应选择哪一个滑动变阻器C（填序号），电流表选择哪一量程03V，电压表选择哪一量程00.6A（2）在图1方框内画出实验电路图（3）如图所示的UI图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=1.5V，r=0.5【分析】（1）根据表格中电压与电流数据的范围选取电压表电流表的量程，为了调节方便滑动变阻器选择小阻值的R1即可；（2）电源内阻较小，测电源内阻时为了减小误差电流表采用外接（3）电源的UI图象与纵坐标轴交点是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可以求出电源电动势与内阻【解答】解：（1）根据图象中电压与电流描点的数据范围电压表3V量程即可，即A；电流表选0.6A量程即可；为了调节方便滑动变阻器选择小阻值的R1即选：C（2）电源内阻较小，测电源内阻时为了减小误差电流表采用外接，画出实验电路图如图：（3）画出直线，使尽量多的点在直线上，不在直线上的点均匀的分布在直线的两侧，偏离较远的点舍去，如上图由电源的UI图象可知，电源电动势为：E=1.5V，内电阻为：r=0.5故答案为：（1）C；03V；00.6A（2）如图；（3）1.5，0.5【点评】本题考查了测电源电动势与内阻的实验电路、求电源电动势与内阻，掌握基础知识即可正确解题；求电源内阻时要注意图象纵坐标起点数值，否则会出错5（2013南通模拟）用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻，提供的器材如图所示（1）用实线代表导线把图（甲）所示的实物连接成测量电路（两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连接好）（2）图（乙）中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出UI图线，由此图线求得的电源电动势E=2.97v，内电阻r=0.71（结果保留小数点后两位数字）【分析】（1）根据测电池的电动势和内电阻实验的原理可得出实验的电路图；（2）测出的路端电压和电流已标出，则用直线将这些点连接即可得出UI图象；图象与纵坐标的交点为电动势；由闭合电路欧姆定律可求出内电阻【解答】解：（1）测电动势和内电阻的实验电路中，只需要用电压表测出路端电压，电流表测出电路电流，多测几组即可得出结论；故实验电路如图所示：（2）将各点用直线连接起来，应让尽量多的点分布在直线上，误差较大的要舍去；由图可知，电源的电动势约为2.962.98V；由图可知，当电压为2.6V时，电流为0.5A；则有：E=U+Ir；解得：r=0.74；故答案为：（1）如图所示：（2）2.97（2.962.98均为正确）；0.71（0.680.74均正确）【点评】本题考查测电动势和内电阻的数据处理及实物图的连接，题目较为简单，但要注意审题，部分同学没有按要求保留有效数字而失分6（2013淮南模拟）在测量电源的电动势和内阻的实验