2011高三物理一轮复习 10.7 实验：测定电源的电动势和内阻练习题

用心 爱心 专心 1 某课题研究小组 选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势 E 和内阻 r 电动势约为 4 V 内阻在几欧到几十欧之间 A 电压表 V 量程 6 V 内阻约为 6 0 k B 电流表 A 量程 2 mA 内阻约为 50 C 电阻箱 R 0 999 9 D 开关 S 一只 导线若干 1 某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻 你认为可行 吗 请说明理由 2 今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻 请画出实验电路图 3 根据 2 中实验电路测得的 5 组 U R 数据 已在 坐标系中描出了各点 请作出 1 U 1 R 图象 根据图象求得 E V r 答案 1 不可行 理由 根据所给数据 电路中电阻箱取最大值 电路中电流大 于电流表量程 2 mA 故不可行 2 如图所示 3 3 6 3 7 9 5 10 5 2 东北师大附中 用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻 蓄电池的 电动势约为 2 V 内电阻很小 除蓄电池 开关 导线外可供使用的实验器材还有 用心 爱心 专心 E 滑动变阻器 R 阻值范围 0 20 额定电流 1 A 1 电流表应选 填器材前的字母代号 2 根据实验数据作出 U I 图象 如图乙所示 则蓄电池的电动势 E V 内 阻 r 答案 1 B 2 2 10 V 0 20 3 2010 年湖南省长沙市联考 现有一种特殊的电池 它的电动势 E 约为 9 V 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 0 9 999 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 A 10 2 5 W B 100 1 0 W C 200 1 0 W D 2 000 5 0 W 本实验应选 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 作出了如图乙所示的图线 已知该直线在 y 轴的截距为 0 1 V 1 则根据该同学所作出的图线可求得电池的电动势 E 为 V 内阻 r 为 解析 根据电池的参数 起保护作用的定值电阻的最小值为 R r E I 50 130 所以定值电阻应选 C 由题中所给图线 根据闭合电路欧姆 9 50 10 3 定律可知 E U r 纵截距为电动势的倒数 故电源电动势的值为 U R R0 1 U 1 E 1 R R0 r E 10 V 电源的内电阻为图线的斜率的 E 倍 即 可得 r 46 r E 0 55 0 12 用心 爱心 专心 答案 1 C 2 10 46 2 4 2009 年高考上海单科 下图电路中 R1 12 R2 6 滑动变阻器 R3上标有 20 2 A 字样 理想电压表的量程有 0 3 V 和 0 15 V 两挡 理想电流表的量程有 0 0 6 A 和 0 3 A 两挡 闭合开关 S 将滑片 P 从最左端向右移动到某位置时 电压表 电流表示数分别为 2 5 V 和 0 3 A 继续向右移动滑片 P 至另一位置 电压表指针指在满偏 的 1 3 电流表指针指在满偏的 1 4 则此时电流表示数为 A 该电源的电动势为 V 解析 滑片 P 向右移动的过程中 电流表示数在减小 电压表示数在增加 由此可 以确定电流表量程选取的是 0 0 6 A 电压表量程选取的是 0 15 V 所以电流表的示数为 0 6 A 0 15 A 电压表的示数为 15 V 5 V 当电压表示数 U1 2 5 V 时 电流表示数 1 4 1 3 I1 0 3 A 得 E U1 I1R1 r I1 R1 R2 R2 当电压表示数 U2 5 V 时 I2 0 15 A 得 E U2 I2R1 r 所以解方程组得 E 7 5 V r 0 15 I2 R1 R2 R2 答案 0 15 7 5 5 2010 年河北大学附中 为了测量一节干电池的电动势和内电阻 实验室准备了下列 器材供选用 A 待测干电池一节 B 直流电流表 量程 0 0 6 3 A 0 6 A 挡内阻为 0 1 3 A 挡内阻为 0 02 C 直流电压表 量程 0 3 15 V 3 V 挡内阻为 5 k 15 V 挡内阻为 25 k D 滑动变阻揣 阻值范围为 0 15 允许最大电流为 1 A E 滑动变阻器 阻值范围为 0 1 000 允许最大电流为 0 2 A F 开关 G 导线若干 1 电流表量程应选择 2 电压表量程应选择 3 为尽可能减少实验的误差 其中滑动变阻器选 填代号 4 根据实验记录 画出的 U I 图线如图所示 从中可求出待测干电池的电动势为 V 内电阻为 答案 1 0 6 A 2 3 V 3 D 4 1 5 1 用心 爱心 专心 6 某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中 串联了一只 2 5 的 保护电阻 R0 实验电路如下图所示 1 连好电路后 当该同学闭合电键 发现电流表示数为 0 电压表示数不为 0 检查各 接线柱均未接错 接触良好且未发生短路 他用多用电表的电压挡检查电路 把两表笔分 别接 a b b c d e 时 示数均为 0 把两表笔接 c d 时 示数与电压表示数相同 由 此可推断故障是 2 按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路 把两表笔分别接 c d 时的实物电 路图以画线代替导线连接起来 3 排除故障后 该同学顺利完成实验 测定下列数据 请根据数据在下面坐标图中画 出 U I 图线 由图知 电池的电动势为 内阻为 I A0 100 170 230 30 U V1 201 000 800 60 4 考虑电表本身电阻对测量结果的影响 造成本实验的系统误差的原因是 5 实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较 E测 E真 r测 r真 填 解析 1 该同学闭合电键 发现电流表示数为 0 电压表示数不为 0 表明电源 R0 电键是好的 电路中有断路故障 用多用电表两表笔分别接 a b b c d e 时 示数均为 0 表明 a b b c d e 间的电路和元件均无故障 表笔接 c d 时 示数与电压表示数相同 表明 R 断路 3 图象中图线与 U 轴的交点为电源电动势 斜率为电源的内电阻与 R0的和 E 1 5 V r 0 5 5 在理论上 E U IV IA r 其中 U 是准确的 而忽略了通过电压表的电流 IV而形成 误差 电压表读数越大偏差越大 电压表读数越小偏差越小 短路时 IV 0 短路电流测量 值等于真实值 偏差为 0 所以测量值的图象与真实值的图象关系如上图所示 所以 E测 E 真 r测 r真 用心 爱心 专心 答案 1 R 断路 2 如图甲所示 甲 乙 3 如图乙所示 1 5 V 0 5 4 电压表内阻分流 5 7 如右图是利用两个电流表 A1和 A2测量干电池电动势 E 和内阻 r 的 电路原理图 图中 S 为开关 R 为滑动变阻器 定值电阻 R1和电流表 A1内 阻之和为 10 000 1 按电路原理图连接实物图 2 在闭合开关 S 前应将滑动变阻器的滑动端 P 移动至 填 a 端 中央 或 b 端 3 闭合开关 S 移动滑动变阻器的滑动端 P 至某一位置 读出电流表 A1和 A2的示数 I1和 I2 多次改变滑动端 P 的位置 得到的数据如下表所示 请在如下图所示的坐标纸上以 I1为纵坐标 I2为横坐标画出所对应的 I1 I2图线 I1 mA0 1200 1250 1300 1350 1400 145 I2 mA48040032023214068 4 由 3 中所