优化探究（新课标）2020届高三物理一轮复习 第7章 恒定电流 实验9 测定电源的电动势和内阻知能提升演练

1、测定电源的电动势和内阻 1.某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内阻，备有下列器材：待测电池，电动势约为1.5 V(小于1.5 V)电流表，量程3 mA电流表，量程0.6 A电压表，量程1.5 V电压表，量程3 V滑动变阻器，020 开关一个，导线若干(1)请选择实验中需要的器材_(填标号)(2)按电路图将如图甲中的实物连接起来(3)该小组由实验数据作出的UI图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为_V，内阻为_.甲乙解析：(1)根据本实验的原理以及特点，所选器材是；(2)根据电路图连接实物图时，一定要看清电路的结构，滑动变阻器的接线柱所在的位置，注意导线不能交叉；(3)电源的电动

2、势是纵轴截距1.45 V，内阻r 2.9 .答案：(1)(2)如图所示(3)1.45(1.431.47均可)2.9(2.73.1均可)2利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是图_(选填“甲”或“乙”)(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

3、123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.060.120.240.260.360.48(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E_ V，内阻r_.解析：(1)干电池内阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内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，干电池的内阻一般只有零点几欧或几欧，为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值与之相差较小的C.(4)由UEIr知UI图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r，由图线可得E1.50 V，r0.83 .答案：(1)甲(2)BC(3)如图所示(4)1.50(

4、1.491.51)0.83(0.810.85)3(2020浙江名校联考)某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据(1)该同学设计实验的原理表达式是E_(用r、I、R表示)(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到_(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_ .(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E_ V，内阻r_

5、 .(结果均保留两位有效数字)解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是EI(Rr)(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为210 11 21 .(3)由EI(Rr)可得Rr.R图象斜率等于，E6.3 V，图象在纵轴截距等于r，r2.5 .答案：(1)I(Rr)(2)最大值21(3)6.3(6.16.4)2.5(2.42.6)4(2020高考安徽卷)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 A、内阻为2 500 的表头，一个开关，两个电阻箱(0999.9 )和若干导线

6、(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱_(选填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为_.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路图如图甲所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表.123456R/95.075.055.045.035.025.0I/mA15.018.724.829.536.048.0IR/V1.421.401.361.331.261.20(3)根据表中数据，图乙中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图乙中，并画出IRI图线(4)根据图线可得电池的电动势E是_V，内

7、阻r是_.解析：(1)改装电流表时，在表头上并联一个电阻，即电阻箱当表头满偏时UgIgRgUg0.1 mA2 500 250 mVR5.0 所以电阻箱调至5.0 .(3)描点、连线，作出的IR-I图线如图所示(4)连线时注意作出倾斜直线，并使直线经过尽可能多的点，或使各点均匀分布在直线两侧，舍弃明显偏离直线的点从图象上看，纵轴截距为电动势，E1.53 V从实验原理上看，图线斜率为电源内阻与改装电表的内阻之和，电流表内阻为2 500 与5 电阻并联而成，RA5 ，图线斜率k7.0 ，因此r(7.05.0)2.0 .答案：(1)并联5.0(3)图见解析(4)1.532.05(2020高考四川卷)用

8、实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实验器材有：电流表A1(量程030 mA)；电流表A2(量程0100 mA)；电压表V(量程06 V)；滑动变阻器R1(阻值05 )；滑动变阻器R2(阻值0300 )；开关S一个，导线若干条某同学的实验过程如下：设计如图甲所示的电路图，正确连接电路将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为(I

9、0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)回答下列问题：(1)电流表应选用_滑动变阻器应选用_(2)由图乙的图线，得电源内阻r_.(3)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx_，代入数值可得Rx.(4)若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_，电压表示数变化范围_(选填“相同”或“不同”)解析：(1)由题图乙知，电流最大不超过100 mA，电流表选A2.R60 ，滑动变阻器应选R2.(2)图线斜率绝对值等于电源内阻，r 25 .(3)Rx改接B、C之间，作出UI图象，图线斜率绝对值Rxr，因此Rxr

10、.(4)电流表测量干路电流，不论Rx接在什么位置，电路中的总电阻是相同的，根据I，可判断出电流表示数变化范围相同电压表测量电路不同部分，根据UIR，可判断出电压表示数变化范围不同答案：(1)A2R2(2)25(3)r(4)相同不同6(2020高考新课标全国卷)利用如图所示电路，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(最大阻值为999.9 )，电阻R0(阻值为3.0 )，电阻R1(阻值为3.0 )，电流表(量程为200 mA，内阻RA6.0 )，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

11、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，则与R的关系式为_(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R3.0 时电流表的示数如图所示，读出数据，完成下表答：_，_.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_.解析：(1)由闭合电路欧姆定律有EIRA(RR0r)，整理得RRA(rR0)，代入数据得R(5.0r)(2)由题图知该电流表的最小分度为2 mA，读数为110 mA，考虑到表格内各组数据的单位及有效数字位数，故结果应为0.110 A9.09 A1.(3)描点作图如图所示，由图线可得kA111.0