测定电源的电动势和内阻实验测试题及解析

1、1 测定电源的电动势和内阻实验测试题及解析1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。(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_ ( 准确到小数点后一位)。(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；根据数据，画出图线如下：根据图线可得电池的电动势e_ v ，内阻 r_ ( 保留三位有效数

2、字)。解析： (1)将小量程表头改装成更大量程的电流表，需给表头并联一个合适阻值的分流电阻；已知表头的满偏电流ig100 a，表头内阻rg2 500 ，改装后电流表量程ia50 ma ，设分流电阻为rx，由 igrg(iaig)rx，解得 rx5.0 。(2)分析电路并由闭合电路的欧姆定律，可得 ei(rrar)，变形得 ir (rar) ie，ir-i 图像的纵轴截距为电池电动势，即e1.53 v；图中直线斜率的绝对值为rar，则 rar6.875 ，所以电池内阻 r6.875 5 1.88 。答案： (1)并联5.0(2)1.531.88 2 (2018 江苏高考 )一同学测量某干电池的电

3、动势和内阻。(1)图 1 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 (2)实验测得的电阻箱阻值r 和电流表示数i，以及计算的1i数据见下表：r/ 8.07.06.05.04.0 i/a0.150.170.190.220.26 1i/a16.75.95.34.53.8 根据表中数据，在图2 方格纸上作出r-1i关系图像。由图像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，

4、电压表的指针位置如图3 所示，则该干电池的电动势应为_ v；内阻应为 _ 。解析 ：(1)在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，以确保实验仪器、仪表的安全。3 (2)根据闭合电路欧姆定律ei(rr)，整理可得reire1i r，即 r-1i图像为直线。描点连线后图像如图所示。根据图像可知r1.2 。图像的斜率为电动势e，在 r-1i图像上取两点(2,1.58)、 (5,5.71)，则 e5.711.5852v1.38 v。(3)题图 3 的读数为66103 v，根据欧姆定律，得电流表的内阻raui661030.330.2 ，由 ei(rrra)得 re1i(rra)，r-

5、1i图像的斜率仍为电动势e，即 e1.38 v，而干电池的内阻应为 r rra1.0 。答案： (1)开关未断开；电阻箱阻值为零。(2)见解析图1.38(1.301.44 均可 )1.2(1.0 1.4 均可 ) (3)1.38 结果与 (2)问第一个空格一致1.0结果比 (2)问第二个空格小0.23用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

6、 )；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。4 .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 u-i 图线，图线与横轴i 的交点坐标为 (i0,0)，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)由题图乙的u-i 图线可知电流表量程应为0100 ma ，故选 a2。路端电压大于5.5 v，而电源电动势e 约为 6 v，故 r外? r，则滑动变阻器选r2。(2)由题图得： r u i25 。(3)rxru0i0，rxu0i0r 。(4)电流 ierrrx， rrx一定， r 从 300