实验练习三(测量电源的电动势和内阻)3[1].doc

（测量电源的电动势和内阻）1、某同学用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，实验采用的电路如图21-1所示。（1）下列给出的器材中，应该选用 （填代号）A待测干电池（2节串联，电动势约3V）；AVRlabcdefghijk图21-1B电流表（量程03A，内阻0.025）C电流表（量程00.6A，内阻0.125）D电压表（量程03V，内阻3k）E电压表（量程015V，内阻15k）F滑动变阻器（020，额定电流1A）G滑动变阻器（02000，额定电流0.3A）H开关、导线。（2）图212给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。图21-3I/AU/V0.000.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.602.002.501.50（3）连好电路，闭合开关后，该同学发现电流表和电压表都没有示数。则下列判断正确+图212的是A可能是导线ab断路 B可能是导线bc断路C可能是导线de断路 D可能是导线gh断路（4）该同学处理完电路故障后进行实验。记录了5组数据，并根据这些数据在坐标图中画出U-I图线，如图21-3所示。根据图线求出两节干电池串联的电动势E=_V，内阻_。2、现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40，已知该电池允许输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲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09999，R0是定值电阻，可防止操作不当损坏电池，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 D2000 5.0 W本实验应选哪一种规格？答 。乙/V-1/10-2-1246810120.10.20.30.40.50.60.70EVrKRR0甲（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，计录多组数据，作出了如图乙所示的图线。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 。3、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_（2）电池组E的电动势为_V，内阻为_。4、用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，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20)；(D)变阻器R2(总电阻100)；以及电键S和导线若干。（1）电压表量程选用_，电流表量程选用_，变阻器选用_。（2）在右边的方框中画出实验电路图。（3）如图所示的U-I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=_.（4）若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大；若选用第_组和第_组数据误差最大。5、在测定一节干电池的电动势和内电阻实验中，备有下列器材：A待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 ）B电流表A1（量程03 mA，内阻Rg110）C电流表A2（量程00.6 A，内阻Rg20.1）D滑动变阻器R1（020，10 A） E滑动变阻器R2（0200，l A）F定值电阻R0（990） G开关和导线若干 1.2 1.0I2/A00.2 1.3 1.4 1.5I1/mA乙 1.10.10.30.40.5（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是_图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_（填写器材前的字母代号）。A1R0A2A2R0A1（a）（b）甲（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_。（3）若将图线的纵坐标改为_，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。6、（1）测量电源的电动势E及内阻r（E约为6V，r约为1.5）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=8.5，滑线变阻器R(010)，开关S，导线若干。画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。用笔画线代替导线完成实物连接图。实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E= ，r= 。（用I1，I2，U1，U2及R表示）（2）测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。器材如下：A、待测螺线管L（符号）：绕制螺线管金属丝的电阻率m，电阻约为 B、螺旋测微器 C、电流表G：量程100A，内阻=500D、电压表V：量程6V，内阻=4k E、定值电阻R0：R0=50F、滑动变阻器：全电阻约1k G、电源E：电动势9V，内阻忽略不计H、电键S一个，导线若干实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，其示数为d= 按图乙所示电路测量金属丝的电阻，请在图丙的实物图上连线。 7、 小明同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电流表A(量程为0.6A，内阻不计)，电阻箱R(0-99.99)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。（第一空4分、第二空4分）先测电阻R1的阻值。请将小明同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r1和对应的电流表示数I， ，读出此时电阻箱的示数r2。则电阻R1的表达式为R1 。（每空2分）小明同学已经测得电阻R12.0，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图所示的1/IR图线，则电源电动势E V，电阻R2 。8、测量电源的电动势及内阻（约为，约为）。器材：量程的理想电压表，量程的电流表（具有一定内阻），固定电阻，滑线变阻器（），开关，导线若干。 画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。 用笔画线代替导线完成实物连接图。实验中，当电流表读数为时，电压表读数为；当电流表读数为时，电压表读数为。则可以求出_，_（用，及表示）。AVER9、（1）为测定一节干电池的电动势和内阻，用如图所示电路除干电池、开关、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滑动变阻器(阻值范围010 额定电流2A)D滑动变阻器(阻值范围0200 额定电流1A)请你完成下面的选择：电流表量程选_，电压表量程选_，滑动变阻器选_（填器材前面的字母代号）（2）某实验小组为测量一只微安表G1的内阻，采用了以下的方法：实验器材：一只待测的微安表G1；一只标准微安表G2；一节干电池；09999的电阻箱一只；单刀双掷开关一只；导线若干实验步骤一：将开关S断开，按图所示连接电路实验步骤二：使开关掷向b端，此时电路中通过微安表G1的电流较小，调节电阻箱R使微安表G1的示数接近满偏，记下此时电阻箱R的阻值R1和标准微安表G2的读数I实验步骤三：将开关掷向a端，并调节电阻箱R使标准微安表G2示数维持电流I不变，记下此时电阻箱R的阻值R2由以上步骤可以测得微安表G1的内阻为Rg_请指出该同学在实验中的疏漏：_10、现有一种特殊的电池，它的电动势E和内阻r都比较大，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，测得的数据如下表所示试验次数5U/V1020304050U -1/10-2V-110.05.03.32.52.0R/5.5512.5021.4333.3350.0018.08.04.73.02.02.010.0o/10-2V-14.06.08.0(b)该同学想通过作图的方法来求电动势和内阻，并且纵轴取为U -1/10-2V-1RSVEr(a)(1)为了得到有关物理量的线性图象,横轴应取为 ，并请在图(b)上作出相应的图象(2)根据所作出的图象求得该电池的电动势E为 V，内阻r为 .11、某课题研究小组，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。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（020，额定电流1A）E电阻箱R2（0999.9，最小分度值0.1） 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并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），其设计或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）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 。R0ESVA1R112、现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在3555范围，最大允许电流为50mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为09999；R0是定值电阻。实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A10，2.5W B50，1.0W C150，1.0W D1500，5.0W 本实验应选用 ，其作用是 。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出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图线。则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示 。根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为 V，内电阻r为 。13、某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电动势E和内电阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电源电动势。实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。回答下列问题：（1）根据表中的数据和实验原理，你认为第 （填序号）组数据是错误的，原因是 。（2）根据实验数据，请在所给的坐标系中绘出如图所示的关系曲线。（3）由图象可知，该电源的电动势E= V，r= 。（保留2位有效数字）+14、在“用电压表和电流表测电池的电动势和内阻”的实验时，一般不用新电池而用旧电池进行实验，其原因是：旧电池的内阻较大，路端电压随外电路电阻变化比较明显；而新电池的内阻很小，路端电压随外电路电阻变化就不明显，电压表的读数变化很小，从而降低了测量的精确程度。当我们需要较为精确地测量一节新电池的内阻时，常用的办法是给电池串联一个定值电阻，在计算电池内电阻时当然要考虑到这个定值电阻的影响。右图所给出实验所需的器材，请你用笔画线代替导线将这些仪器连成测量电路；写出操作步骤并说明需要测量的物理量；写出被测电源电动势E和内阻r的表达式。GR15、听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池他们猜想水果电池内阻可能较大，从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中（1）利用图像法处理数据可以减小实验误差在讨论作图方案时，甲同学认为应作R-I图，而乙同学认为应该作图，你认为哪个同学的想法更科学？_（填“甲”或“乙”），其简单理由是： （2）按照（1）中你选择的方案，在给出的坐标纸上作出图象（3）利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为 V，内阻为 0（4）完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是： 外电阻R（）电流 I（mA）电流倒数(mA-1)9000 0.050219.92 8000 0.052818.936000 0.059416.84 5000 0.063315.80 4000 0.068014.71 实验练习三（测量电源的电动势和内阻）答案1、（1）ACDFH（4分） （2）略 （4分）（3）A （4分） （4）2.75 约1.90 （6分）2、（共7分）（1）C（3分），（2）10（2分）、41.7（2分）3、 (6分) (1)4.0 (2) 3.0V 2.0 （每空2分）4、（1）03V， 00.6A，R1 2分 （2）右图所示 2分（3）图线右图所示，1.5 ，0.5 3分（4）5，6 2分5、（1）b（2分）， D（1分）（2）1.48（士0.04）V，0.84（士0.03）（2分）（3）I1（R0Rg1）（2分）AVRRE,rS 6、（1）如图3分（3），3分 3分（2）0.3840.386mm （3分） 如图所