选修31第七章实验10

1、实验 10 测定电池的电动势和内阻注意事项1. 可选用旧电池： 为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用 已使用过一段时间的 1 号干电池。2. 电流不要过大，读数要快： 干电池在大电流放电时，电动势 E 会明显下降，内 阻r 会明显增大，故长时间放电不宜超过 0.3 A ，短时间放电不宜超过 0.5 A。因 此，实验中不要将 I 调得过大，读数要快，每次读完立即断电。3. 计算法求 E、r： 要测出不少于 6 组 I、U 数据，且变化范围要大些，用方程组 求解时，要将测出的 I、U数据中，第 1和第 4为一组、第 2和第5为一组、第 3和第 6 为一组，分别解出 E、r 值再求

2、平均值。4. 合理选择标度： 为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r E确定，应根据 rI短UI 确定热点一 教材原型实验例 1】 （ 2017·11 月浙江选考） 小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0，根据如图1 所示电路图进行实验时，1）电流表量程应选择 填“ A”或“ B”）。（填“ 0.6 A”或“ 3 A”），保护电阻应选用A. 定值电阻（阻值 10.0 ，额定功率 10 W）B. 定值电阻（阻值 2.0 ，额定功率 5 W）2）在一次测量中电压

3、表的指针位置如图 2 所示，则此时的电压为V图23）根据实验测得的 5组数据所画出的 UI 图线如图 3所示。则干电池的电动势 EV ，内阻 r（小数点后保留两位）解析 （1）通过题目给出的 UI 图象可知，最大电流为 0.30 A，故电流表选择0.6 A 即可。从 UI 图线可知 R0r1.450.300.702.5 ，保护电阻 R0 必须小于 2.5 。因此选择 B 比较合理。2）一节干电池的电动势为 1.5 V，故应选 03 V 的量程读数， 根据读数方法可知电压表读数 1.20 V。3）本题中，保护电阻可以看做电源内阻一部分，所以通过图象可知 E1.45 V，r R01.450.300

4、.70 2.5 ，所以内阻 r0.5。答案 （1）0.6 A B （2）1.20 （ 3） 1.450.50热点二 实验拓展创新安阻法伏阻法1 1 rIERE1 r 1 1 ·UE·REr1纵轴截距为 Er ，斜率为 1E1r纵轴截距为 E1，斜率为 Er测定电池电动势和内阻的其他方法例 2 】 某研究性学习小组利用如图4 甲所示电路测量电池组的电动势 E 和内阻 r 。根据实验数据绘出如图乙所示的1R1I图线，其中 R 为电阻箱读数， I 为电流表读数，由此可以得到 E，r图4解析 由欧姆定律有， EI（Rr），REI r 由此知图线的斜率为电动势 E，纵轴截距大小为内阻

5、 r 。2（ 0.9）E1.0V2.9 V， r0.9 。答案 2.9 V 0.9 1. 在测定一节干电池（电动势约为 1.5 V，内阻约为 2 ）的电动势和内阻的实验 中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：A. 电压表量程为 15 V；B. 电压表量程为 3 VC. 变阻器为（ 20 ，3 A）D. 变阻器为（ 500 ，0.2 A）（ 1 ） 电 压 表 应 该 选（ 选 填 “A ” 或 “B” ）， 这 是 因 为（ 2 ） 变 阻 器 应 选（ 选 填 “C” 或 “D ” ）， 这 是 因 为。 解析 本题主要考查学生对电学仪器的选择。电学仪器的选择最主要的有两条原 则：（1）安全，

6、即不能超量程； （2）方便，即便于读数和调节。由于电源的电动 势约为 1.5 V，故选量程为 03 V 的电压表，读数既准确，又方便， D 滑动变阻 器的额定电流太小，阻值大，调节不方便，故选 C 变阻器。答案 （1）B 读数既准确、又方便 （2）C 滑动变阻器 D 的额定电流太小，最大阻值太大，调节不方便2. 测定电池的电动势和内阻的实验电路如图 5 所示（1）在闭合开关之前滑动变阻器的滑片应放在最。（填“左端”或“右端”）（2）现备有以下器材： A.干电池 1 节； B.滑动变阻器（ 0 50 ）；C.滑动变阻器 （01 750 ）；D.电压表（ 03 V）；E.电流表（00.6 A）；F

7、.电流表（ 03 A）。 则滑动变阻器应选用 ，电流表应选用 。解析 （1）闭合开关前应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大， 所以根据电路图 可知滑动变阻器的滑片应在最左端；（2）电源内阻较小，为控制方便，滑动变阻器选择050 即可顺利进行实验，故滑动变阻器应选 B；由于干电池允许通过的最大电流不大，故电流表应选小量 程的，故电流表应选 E。答案 （1）左端 （2）B E3. （2015·10 月浙江选考） 某实验小组做“测定电池的电动势和内阻”的实验电 路如图 6 甲所示：（1）电流表示数如图乙所示，则电流为A 。图6（2）根据实验数据获得 UI 图象如图丙所示，则电动势 EV ，内

8、阻 r 。解析 （1）该电流表示数为 0.25 A。（2）根据闭合电路的欧姆定律可得 U E Ir，图象UI 纵轴截距为电动势，即 E1.43 V；斜率的绝对值表示电源的内阻，即 r1.431.0 0.75 。答案 （1）0.25±0.01 （2）1.43 ±0.01 0.75 ±0.034. 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

9、阻箱的阻值 R 和电压表的示数 U 。11改变电阻箱的阻值， 测出几组 U 及 R的数据，作出R1U1的图线如图 7所示（单位为国际单位制单位）图711。（结3）由作出的R1U1图线可求得电动势 EV，内阻 r果保留两位有效数字）解析 （2）为了保护电路，电阻箱的阻值应调为最大值。3）由闭合电路欧姆定律 EUURr，得到 R1Er ·U11r，由图象在纵轴上截距的绝对值得内阻 r1.0 ，由图象斜率可得电动势 E3.3 V。 答案 （1）如图所示 （2）最大值 （ 3） 3.3 1.05. 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A.干电池 E（电动势约为 1.5 V、

10、内阻小于 1.0 ）B.电流表 A1（满偏电流 3 mA 、内阻 r110 ）C. 电流表 A2（00.6 A、内阻 0.1 ）D. 滑动变阻器 R1（020 ，10 A）E. 滑动变阻器 R2（0100 ，10 A）F. 定值电阻 R3（990 ）G. 开关一个和导线若干（ 1）实验器材中未提供电压表，可以利用将 A1 改装成电压表。（2）为方便且能较准确地进行测量， 其中应选用的滑动变阻器是 （填字 母代号）。（3）请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实 验电路图。图8（4）如图为某一同学根据他所设计的实验给出的 I1I2图线（I1为 A1的示数， I2 为 A2 的示数），由图线可求得被测干电池的电动势EV，内阻 r 。解析 （1）因提供的器材没有电压表，则可由量程知，将电流表A1 与定值电阻R3串联改装成电压表。（2）由于干电池内阻小于 1.0 ，滑动变阻器 R2 阻值较大，不便