导学教程高考物理总复习第七章恒定电流实验九测定电源的电动势和内阻限时检测新人教版

1、实验九测定电源的电动势和内阻1下列给出多种用伏安法测定电源电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是a 测出两组i、u的数据，代入方程组eu1i1r和eu2i2r，求出e和rb 多测几组i、u的数据，求出几组e、r，最后分别求出其平均值c 多测几组i、u的数据，画出ui图象，再根据图象求出e、rd 多测几组i、u的数据，分别求出i和u的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势e，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r解析a 中只测两组数据求出e、r，偶然误差较大；b 中计算e、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；d中分别求i、u的平均值是错误的做法。答案c 2 ( 多

2、选 ) (2016宁波模拟 ) 某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为020 ，连接电路的实物图如图实15 所示。该学生接线中错误的和不规范的做法是图实 15 a 滑动变阻器不起变阻作用b 电流表接线有错c 电压表量程选用不当d 电压表接线不妥答案abd 3用图实 16 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电流表 (量程 0.6 a 、3 a) ；图实 16 b电压表 (量程 3 v、15 v) ；c定值电阻 ( 阻值 1

3、 、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) 实验测得的6 组数据已在ui图中标出， 如图实 17 所示， 请你根据数据点位置完成ui图线， 并由图线求出该电池的电动势e_ v ，内阻r_ 。图实 17 解析(1) 一节干电池的电动势为1.5 v ，故电压表选3 v 的量程；实验中，通过电池的电流不能太大，所

4、以电流表选0.6 a的量程。定值电阻若选10 ，则电路中电流太小，故定值电阻选1 ；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就行，取 010 就能很好地控制电路中的电流和电压，故滑动变阻器选010 。(2)ui图线如下图所示。由图可知e1.50 v ，r0r1.50.8 1.88 ，所以r0.88 。答案(1)3 0.6 1 010 (2)ui图象见解析1.50 0.88(0.800.90 均算对 ) 4根据闭合电路欧姆定律，用图实 18 所示电路可以测定电池的电动势和内阻。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

5、验数据在1u12r坐标系中描出坐标点，如图实 19 所示。已知r0150 ，请完成以下数据的分析和处理。图 实 18 图实 19 (1) 如图实 19 中电阻为 _的数据点应剔除；(2) 在坐标纸上画出1u12r关系图线；(3) 图线的斜率是_v11，由此可得电池的电动势ex_v。解析由闭合电路欧姆定律得：exu12i(rrx) 把iu12r0代入上式得exu12u12r0(rrx) 变形得1u121exrxr0ex1r0exr从上式看出1u12和r是线性关系，图象是直线，应剔除r80 的数据点，根据所描点画出的1u12r图线是直线 (大多数点落在直线上) ，如图所示，图线的斜率k1r0ex。

6、由图象取两点(0 ，0.72) 和(180，1.52) ，得出k1.52 0.721800 v1 1 4.44 103 v11，ex1kr014.44 103150 v1.50 v 。答案(1)80 (2) 见解析图(3)4.44 1031.50 5 (2014大纲全国 ) 现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表a，内阻为1.00 ；电压表 v；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实20 所示。图实 20 (1) 按图实 20 在实物图实21 中画出连线，并标出导线1 和其p端。图实 21 (

7、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，在图实22 中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出ui图线。i/(ma)1931531116930 u(v)2.512.592.682.762.84 图实 22 (3) 根据ui图线求出电源的电动势e_v，内阻r_。 ( 保留两位小数) 解析(1) 根据电路图连接实物，注意电流表外接，电压表并联，并标出导线1 和其p端。(2) 根据闭合电路欧姆定律得eui(rar) ，则uei(rar) ，可知ui图线为直线。根据题表中的数据在坐标纸上描点

8、，然后用一条直线把尽量多的点连接( 不在直线上的点分居直线两侧且靠近直线，偏离直线较远的点应舍去) ，如答案图所示。(3) 根据ui图线可知，纵轴截距为e 2.90 v ，图线的斜率的绝对值为rra2.90 2.500197103，又ra1.00 ，则电源内阻r1.03 。答案(1) 连线如图所示。(2)ui图线如图所示。(3)2.90(2.89 2.91 之间均正确 ) 1.03(0.931.13 之间均正确 ) 6 (2014福建理综 ) 某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图实23 甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计g改装的电流表a，v为标准电压表，e为待

9、测电池组，s为开关，r为滑动变阻器，r0是标称值为4.0 的定值电阻。(1) 已知灵敏电流计g的满偏电流ig100 a。内阻rg2.0 k，若要改装后的电流表满偏电流为200 ma ，应并联一只 _( 保留一位小数) 的定值电阻r1；(2) 根据图实23 甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；图实 23 (3) 某次实验的数据如下表所示：测量次数12345678 电压表 v读数u/v5.265.165.044.944.834.714.594.46 改装表 a读数i/ma220140160 该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法( 逐差法 ) ，计算出电池组的内阻r_( 保

10、留 两 位 小 数 ) ； 为 减 小 偶 然 误 差 ， 逐 差 法 在 数 据 处 理 方 面 体 现 出 的 主 要 优 点 是_ 。(4)( 多选 ) 该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_。( 填选项前的字母) a 电压表内阻的影响b 滑动变阻器的最大阻值偏小c r1的实际阻值比计算值偏小d r0的实际阻值比标称值偏大解析(1) 由电流表的改装知识可知，r1igrgimig10010

11、62.0 103200103 1001061.0 。(2) 见答案图(3) 根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知r1u1u5i5i1r0，r2u2u6i6i2r0，r3u3u7i7i3r0，r4u4u8i8i4r0。故rr1r3r3r44(u1u2u3u4) (u5u6u7u8)480103r0(5.26 5.16 5.04 4.94) (4.83 4.71 4.59 4.46)480 1034.0 1.66 。逐差法在计算中体现的主要优点是：充分利用已测得的数据。(4) 根据题意可知，内阻的测量值为r测uir0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对测量结果无影响。若r1的实际值比计算值偏小，

12、则改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大。根据内阻测量值的表达式可知，r0的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大。故选c、d。答案(1)1.0 (2) 如图(3)1.66 充分利用已测得的数据(4)cd 7 (2014北京理综 ) 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实24 中的 _( 选填“甲”或“乙”) 。图实 24 (2) 现有电流表 (0 0.6 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(0 50 )d 滑动变阻器(0 500 )实验中电压表应选

13、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图实25 的坐标纸上， 请标出余下一组数据的对应点，并画出ui图线。序号123456 电压u(v)1.451.401.301.251.201.10 电流i(a)0.0600.1200.2400.2600.3600.480 图实 25 (4) 根据 (3) 中所画图线可得出干电池的电动势e_v，内电阻r_。(5) 实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数u及干电池的输出功率p都会发生变化。图的各示意图中正确反映pu关系的是 _。解析(1) 干电池内电阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内电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，干电池的内电阻一般只有零点