针对训练08 实验《测定电源的电动势和内阻》（原卷版）

1、实验：测定电源的电动势和内阻针对训练 1某实验小组利用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻（1）请在虚线框中画出实验的电路图。（2）实验的主要步骤如下：检查并调节电压表指针指零,将开关S断开,按照电路图连线。调节电阻箱R的阻值至_。将开关S闭合,逐渐调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转,记下此时电阻箱的阻值R和电压表的示数U。改变电阻箱的阻值,测出几组U及R的数据,作出的图线如图所示（单位为国际单位制单位）。（3）由作出的图线可求得电动势E_V,内阻r_。（结果保留两位有效数字）2用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻,它的电动势E约为8 V,内阻r约为30 ,已知该电池允许输出的最

2、大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有：A电流表A 0 、额定电流为1 A）；G导线和单刀单掷开关若干。（1）为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选_；滑动变阻器应该选_。（填写器材名称）（2）接入符合要求的用电器后,闭合开关S,调滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数。取得多组数据,作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为_V,内阻r为_。（结果保留两位有效数字） （3）若所给电压表已被损坏,其他器材均可使用。重新选择器材,设计电路测定该电池电动势和内阻。请在虚线框中画出设计的电路图并在上面

3、标明选定器材的名称。3甲同学采用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材：电压表（03 V）、电流表（00.6 A）及滑动变阻器R、电键S、导线。（1）连好电路后,当该同学闭合电键S,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,且电路未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接ab、bc和de时,示数均为0,把两表笔接cd时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是_。（2）排除故障后,该同学顺利完成实验数据的测量,如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上作出如图所示的UI图线,该图存在多处不妥之处,请指出。（指出两处不妥之处）I/A0.100.20

4、0.300.400.500.60U/V2.932.872.852.772.752.70_；_。该同学根据上表数据可测出电源的电动势E_ V,内电阻r_ 。（3）为了在实验中保护电流表和调节电阻时使电压表、电流表的示数变化均明显,乙同学对甲同学的实验进行改进,设计了如图所示的电路,电路中电阻R0应该选取下列备选电阻中的哪一个？_。A1 B5 C10 D20 4用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5 V,内电阻约1 ）的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用：A电流表：量程0.6 A,内电阻约1 B电流表：量程3 A,内电阻约0.2 C电压表：量程

5、3 V,内电阻约30 k D电压表：量程6 V,内电阻约60 kE滑动变阻器：01 000 ,额定电流0.5 A F滑动变阻器：020 ,额定电流2 A（1）为了使测量结果尽量准确,电流表应选用_,电压表应选用_,滑动变阻器应选用_（均填仪器的字母代号）。（2）图为正确选择仪器后,连好的部分电路为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连（均填仪器上接线柱的字母代号）。（3）实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图象法处理采集到的数据,为在

6、直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以_为纵坐标,以_为横坐标。5在测量一节干电池电动势E和内阻r实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路。（1）根据图甲实验电路,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。（2）实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P移至_（选填“a”或“b”）端。（3）合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象,如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为UA、UB,与横轴

7、的截距分别为IA、IB。S2接1位置时,作出的UI图线是图丙中的_（选填“A”或“B”）线；S2接1位置时,测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是_表（选填“电压”或“电流”）的示数偏_（选填“大”或“小”）。6小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。（1）图中电流表的示数为_A。（2）调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下：请根据表中的数据,在坐标纸上作出UI图线（如图）。由图线求得：电动势E_V；内阻r_。U（V）1.451.361.271.161.06I（A）0.120.200.280.360.44（3）实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直

8、保持电路闭合。其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为_。7根据闭合电路欧姆定律,用图所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0是定值电阻,通过改变R的阻值,测出R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的,根据实验数据在R坐标系中描出坐标点,如图所示。已知R0150 ,请完成以下数据分析和处理。 （1）图中电阻为_的数据点应剔除；（2）在坐标纸上画出R的关系图线；（3）图线的斜率是_（V11）,由此可得电池电动势Ex_V。 8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（0

9、999.9 ）和若干导线。（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_（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,实验电路如图所示,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 根据表中数据,图中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图中,并画出IRI图线；根据图线可得电池的电动势E是

10、_V,内阻r是_。9某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,R为电阻箱。干电池的工作电流不宜超过0.5 A。实验室提供的器材如下：电压表（量程03 V,内阻约3 k）；电阻箱（阻值范围0999.9 ）；开关、导线若干。（1）请根据图的电路图在图中画出连线,将器材连接成实验电路。（2）实验时,改变电阻箱R值,记录电压表的示数U,得到若干组R、U的数据。根据实验数据绘出如图所示的图线。由图象得出电池组的电动势E_V,内阻r_。（3）关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法,下列说法正确的是A电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差B该同学读电压表读数引起的误差属

11、于系统误差C本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差D如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差10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,内阻为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

12、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/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0（3）在图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_ 。11用如图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有：a、电流

13、表,量程0.6 A、3 A；b、电压表,量程3 V、15 V；c、定值电阻,阻值1 、额定功率5 W；d、定值电阻,阻值10 、额定功率10 W；e、滑动变阻器,阻值范围010 、额定电流2 A；f、滑动变阻器,阻值范围0100 、额定电流1 A。那么（1）要正确完成实验,电压表的量程应选择_ V,电流表的量程应选择_ A；R0应选择_ 的定值电阻,R应选择阻值范围是_ 的滑动变阻器。（2）引起该实验系统误差的主要原因是_。 12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和内阻r,R为电阻箱,V为理想电压表,其量程略大于电池的电动势。实验中通过多次改变电阻箱的阻值R,从电压表上读

14、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。序号12345671/R（1）0.10.40.51.02.02.55.01/U（V1）0.360.440.430.600.871.001.58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,请在图所给的坐标系中绘出关系图线。（3）由图线可知,该干电池的电动势E_ V,内阻r_ 。（结果保留两位有效数字）13某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确。若电流表内阻阻值为RA,

15、则测量的方法与步骤是：（1）将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后再调节电阻箱,使电流表示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；（2）根据以上的数据及闭合电路欧姆定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r。该方程组的表达式是：_、_。该实验小组现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值。为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材。请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路。注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应_。14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

16、了一只2.5 的保护电阻R0,实验电路如图所示。 （1）连好电路后,当该同学闭合电键时,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）在图中按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路时,把两表笔分别接c、d时的实物电路图,以笔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,测定得到下列数据,根据表中数据在图中的坐标上画出UI图线,由图线知：电池的电动势为_,内阻为_。15利用如图所示的实验装置测量两节

17、干电池组成的电源的电动势和内电阻。（1）请在图中用笔画线代替导线完成电路连接。（2）在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中,请在图中作出UI图象。U/V2.942.862.812.762.712.62I/A0.060.120.180.240.300.38（3）根据UI图象,可得该电池组的电动势E_V,内电阻r_。（结果均保留两位有效数字）（4）本实验存在系统误差,原因是_（选填“电压表分流”或“电流表分压”前面的序号）,由此造成电源内阻测量值_（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。16在“测电源电动势和内阻”的实验中,某实验小组同学根据图甲电路进行测量实验。（1）根据图甲电路,在图乙中

18、用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。（2）实验小组同学操作正确,记录下几组电压表和电流表的示数,并在坐标系内作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象,如图（a）所示。由图象可测得E测和r测,则E测_E真,r测_r真（均选填“”“”或“”）。（3）为了减小系统误差,同学们又根据图（b）电路进行测量。同样作出UI图象,如图（c）所示。经过讨论发现,利用图（a）和图（c）可以消除系统误差得出电源的电动势和内阻的真实值,则E真_,r真_。17为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,电压表

19、V1的示数U1,电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b两条UI图线,如图乙所示。请回答下列问题：（1）写出流过电阻箱的电流I的表达式：_；（2）小灯泡两端电压随电流变化的图象是_（选填“a”或“b”）；（3）根据图乙可以求得电源的电动势E_V,内电阻r_,该电路中小灯泡消耗的最大功率为_W。18一同学测量某干电池的电动势和内阻。（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_；_。（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的数据见下表：R/8.07.06.05.04.0I/A0.

20、150.170.190.220.26/A16.75.95.34.53.8根据表中数据,在图的方格纸上作出R关系图象。由图象可计算出该干电池的电动势为_V；内阻为_。（3）为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_V；内阻应为_。19现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表,内阻为1.00 ；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1,其他导线若干。某同学设计的测量电路如图所示。（1）按上

21、图在下图中画出连线,并标出导线1和其P端。（2）测量时,改变鳄鱼夹P所夹的位置,使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路,记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。数据如下表所示。根据表中数据,在下图中的坐标纸上将所缺数据点补充完整,并画出UI图线。I（mA）1931531116930U（V）2.512.592.682.762.84（3）根据UI图线求出电源的电动势E_V,内阻r_。（保留2位小数）20某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不用的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为1113 V,内阻小于3 ,由于直流电压表量程只有3 V,需要将这

22、只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替）,改装为量程为15 V的电压表,然后再用伏安法测电池的电动势和内阻,以下是他们的实验操作过程：（1）把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空。第一步：按电路图连接实物第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零第三步：闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3 V第四步：把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为_V第五步：不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15 V的电压表。（2）实验可供选择的器材有：A电压表（量程为3 V,内阻约2 k） B电流表（量程为3 A,内阻约0.1

23、）C电阻箱（阻值范围09 999 ） D电阻箱（阻值范围0999 ）E滑动变阻器（阻值为020 ,额定电流2 A） F滑动变阻器（阻值为020 k,额定电流0.2 A）电阻箱应选_,滑动变阻器应选_。（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变）,测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出UI图线如图丙所示,可知电池的电动势为_V,内阻为_。21测定一节电池的电动势和内阻,电路如图甲所示,MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,定值电阻R01.0 .调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x,绘制了UI图象如图乙所示。（1）由图乙求得电池

24、的电动势E_ V,内阻r_ 。（2）实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值_其真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。（3）根据实验数据可绘出x图象,如图丙所示。图象斜率为k,电阻丝横截面积为S,可求得电阻丝的电阻率_,电源内阻对电阻率的测量_（选填“有”或“没有”）影响。22测量某电源电动势和内阻,提供如下实验器材：A待测电源（电动势约12 V、内阻约1 、最大允许电流2 A）B电流表A（量程1 A）C电流表G（量程1 mA、内阻约50 ）D电阻箱（099 999.9 ）E滑动变阻器（020 k）F滑动变阻器（01 k）H滑动变阻器（050 ）J定值电阻（阻值5 ）K定值电阻（阻值100

25、）L开关、导线若干（1）将电流表G改装成电压表,需要测量电流表内阻Rg,实验小组采用如图甲所示的电路,实验步骤如下：连接好电路,闭合开关S1前,滑动变阻器R1的滑片移到_（选填“最左端”或“最右端”）。闭合S1,断开S2,调节R1使电流表G满偏。闭合S2,保持R1阻值不变,调节电阻箱R2的阻值,使得电流表G半偏,读出电阻箱示数R,则电流表G的内阻Rg_。（2）将电流表G改装成量程为15 V的电压表,已测得Rg52.0 ,则与电流表G串联的电阻箱R2的取值应为_ .（3）用图乙电路测电源电动势和内阻,滑动变阻器R3选用_,定值电阻R0选用_。（选填器材序号）（4）根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I间的关系图象（图象未画出）,由图象读出I0时U12.1 V,图线斜率绝对值为5.9 V/A,则电源电动势E_ V,电源内阻r_ 。23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中的_（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