2019_2020学年新教材高中物理课时跟踪训练（二十一）实验电池电动势和内阻的测量新人教版.docx

课时跟踪训练（二十一） 实验：电池电动势和内阻的测量A级学考达标1为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的()A一个电流表和一个电阻箱B一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C一个电压表和一个电阻箱D一个电流表和一个滑动变阻器解析：选D根据EI(Rr)，由电流表测出电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，A正确；根据EUIr，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出E、r，B正确；根据EU，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，C正确；因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，D错误。2多选在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2且量程相同，内阻RV1RV2；两只电流表A1、A2且量程相同，内阻RA1RA2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是()AV1和A2BV2和A2CV2和A1 DV1和A1解析：选AD本实验中电流表相对电池外接，系统误差是由电压表分流引起的，E测E，r测r，要减小误差，RV应选大的，故电压表选V1，本实验中电流表的内阻对结果无影响，故正确选项为A、D。3用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1 和1 k，如图1为所需的器材。(1)请完成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑片在左端时其电阻值最大。(2)一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图2中画出UI图线，根据图线求出电池的电动势E_V，内阻r_。I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.191.05(3)上述实验的测量结果为E测_E真(选填“”“”或“”)。解析：(1)根据要求，变阻器的滑动触头滑至最左端时，其电阻值最大，电源的内阻是比较小的，为了减小误差，采用电流表相对电源的外接法，按要求连接实物图，如图所示。(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作图如图所示：在UI图像中图线与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.46 V，图像中的斜率大小表示电源的内阻，所以电源的内阻为r 0.75 。(3)相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使所测电源电动势小于电动势真实值，内阻测量值小于真实值，即E测E真。答案：(1)实物图见解析(2)UI图线见解析1.460.75(3)4测定电池的电动势E及内阻r(E约为6 V，r约为1.5 )。器材有量程为3 V的理想电压表V，量程为0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R8.5 ，滑动变阻器R(010 )，开关S，导线若干。(1)在图甲所示的虚线框中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。(2)在图乙所示的器件上，用笔画线代替导线完成实物连接图。(3)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)解析：(1)电路图如图甲所示。(2)将实物连接，如图乙所示。(3)根据闭合电路欧姆定律得解得E，rR。答案：(1)见解析图甲(2)见解析图乙(3)R5某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 的定值电阻R0。(1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路。(2)闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电流数值如表所示，在图丙所示的坐标纸中作出UI图线。R/40.0012.008.006.00U/V1.901.661.571.43I/A0.0480.1380.1960.238(3)根据图线得到E_V，r_。解析：(1)根据电路图连接实物电路图如图所示：(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图像如图所示：(3)由图示电源UI图像可知，图像与电压轴的交点坐标值为2.0 V，则电源电动势E2.0 V；图像斜率的绝对值等于电源内阻与保护电阻阻值之和，则krR0 2.4 ，电源的内阻rkR02.4 2.0 0.4 。答案：(1)实物图见解析(2)UI图线见解析(3)2.00.4B级选考提能6.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r11.0 k，电阻R19.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个R03.0 的电阻。(1)按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为0，再测量a、a间电压，若读数不为0，则一定是_导线断开；若读数为0，则一定是_导线断开。(2)排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图所示。由I1I2图像得到电池的电动势E_V，内阻r_。解析：(1)良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差，若一根导线两端有电势差，则导线断开。a、b间的电压不为零，说明a、a或b、b间有一处导线断开，若a、a间电压不为零，说明aa导线断开；若a、a间电压为零，则一定是bb导线断开。(2)法一：将电流表A1和R1串联当成电压表使用，电压测量值UI1(r1R1)，根据闭合电路欧姆定律有I1(r1R1)EI2(rR0)，整理得I1I2，由题图可知，纵轴截距b0.14103 A，所以电动势E0.14103(11039103)V1.4 V，斜率的绝对值表示，即|k|，解得r0.5 。法二：在给出的图像中取两个点，读数分别为I10.12 mA、I260 mA，I10.07 mA、I2200 mA。据闭合电路欧姆定律知：E(I1I2)(R0r)I1(r1R1)，将上述两组数据代入可得：电动势E1.4 V，内阻r0.57 。答案：(1)aabb(2)1.4(1.361.44均可)0.5(0.40.6均可)7某同学为了测量某电池的电动势E和内阻r，采用如图甲所示的电路，其中定值电阻R05.0 ，电压表V1内阻约5.5 k。实验中，移动滑动变阻器滑片，测出电压表V1和V2的多组U1、U2数据，记录的数据如下表所示。实验次数123456U1/V0.501.001.501.702.002.50U2/V8.457.907.607.136.806.27(1)根据表中的数据，在图乙中画出U2U1图像。(2)根据(1)中所画图线可得出该电源的电动势E_V，内阻r_(结果保留两位小数)。(3)为提高实验的精度，下列做法可行的是_。A适当减小R0可使内阻测量值更接近真实值B适当增大R0可使内阻测量值更接近真实值C将纵坐标改为U1U2可以使电动势测量值更接近真实值D将纵坐标改为U1U2不能使电动势测量值更接近真实值解析：(1)先描点，后连线，舍去偏离连线较远的点，如图所示。(2)由闭合电路欧姆定律得EU1U2r，则U2EU1，由U2U1图像纵轴截距等于电源电动势，可得E9.00 V，由图像斜率大小k，解得内阻r0.36 。(