电源电动势测量

1、11在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 ）B电流表A1（量程03 mA，内阻Rg110）C电流表A2（量程00.6 A，内阻Rg20.1）D滑动变阻器R1（020，10 A） E滑动变阻器R2（0200，l A）F定值电阻R0（990） G开关和导线若干A1R0A2A2R0A1（a）（b）甲 1.2 1.0I2/A00.2 1.3 1.4 1.5I1/mA乙 1.10.10.30.40.5（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是_

2、图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_（填写器材前的字母代号）。（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_。（3）若将图线的纵坐标改为_，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。13在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0） B电压表V（015V）C电流表A（00.6A、内阻0.1） D电流表G（满偏电流3mA、内阻

3、Rg=10）E滑动变阻器R1（010、10A） F滑动变阻器R2（0100、1A） G定值电阻R3=990 H开关、导线若干（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_（填写“R1”或“R2”）；（2）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；（3）图示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2图线（I1为电流表G的示数， I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E =_V，内电阻r =_VAESRR0（2）用右图所示的电路，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

4、。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0.6A、3A）；（b） 电压表（量程3V、15V）（c） 定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d） 定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e） 滑动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2A）（f） 滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）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 。11如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2的电阻R0， 通过改变滑动变阻器，得到几组电表

5、的实验数据：U（V）1.21.00.80.6I（A）0.100.170.230.30（1）R0的作用是 ；（2）用作图法在坐标系内作出U-I图线；（3）利用图线，测得电动势E= V，内阻r = 。0P(W)3020 1015 203530104050525R()0U/V1.20.80.10.30.41.62.00.2I/AAVRErSR0（4）某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E_V，电池组的内阻r_。GR46、听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池他们猜想水果电池内阻可能较大，从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬

6、电池的电动势和内电阻实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中（1）利用图像法处理数据可以减小实验误差在讨论作图方案时，甲同学认为应作R-I图，而乙同学认为应该作图，你认为哪个同学的想法更科学？_（填“甲”或“乙”），其简单理由是： （2）按照（1）中你选择的方案，在给出的坐标纸上作出图象（3）利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为 V，内阻为 （4）完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是：0 外电阻R（）电流 I（mA）电流倒数(mA-1)9000 0.050219.92 8000 0.

7、052818.936000 0.059416.84 5000 0.063315.80 4000 0.068014.71 答案：（1）乙同学（1分）；0R103/510-10-55101520画出的图线是一条直线，容易求出电池的电动势和内电阻（2分） （2）如下图所示（3分）（3）0.751.2 （2分）；900011000（2分）（4）电源内阻过大（2分） 11(10分)某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r A电流表G1(内阻Rg=l5，满偏电流Ig=2mA) B电流表G2(量程20mA，内阻约2) C滑动变阻器R1(0-100

8、0) D电阻箱R2(099999) E待测水果电池(电动势E约4V，内阻r约200) F开关S，导线若干 (1)实验中用电流表G1改装成量程0-4V的电压表，需 (选填“串联”或“并联”)一个阻 值为 的电阻； (2)用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，为尽量减小实验的误差，请 在虚线方框中画出实验电路图；(3)该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在下图中描点画出U-I图线；由图线可得，水果电池的电动势E= V，内电阻r= ；(4)实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比，E测 E真，r测 r真(选填“大于”、“小于”或“等于”)。10、（8分）在测量

9、电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。w w w.ks5 u .c om（1） 试验时，应先将电阻箱的电阻调到_.（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2） 改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值=10的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_.（选填1或2）（3）根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ，内阻r= （用k、b和R0表示）11（10分）某同学将铜片锌片插入土豆中制成一个“土豆电池”。当伏特表测量其两极时读数为0.96V，但将四

10、个这样的“土豆电池”串联起来给“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光，检查灯泡和线路均没有故障，为寻找原因，该同学进一步设计了一个如图甲所示的电路来测定一节该“土豆电池”的电动势和内阻，电路中所用电流计的阻值为50，实验中他多次改变电阻箱的阻值，分别记录下各次电阻的阻值及相应的电流计示数，算出电流的倒数，并将数据填在如下的表格中。电阻R/电流I/mA电流倒数100250400200200500300166602400142704500126794 （1）在利用图像法处理数据时，该同学选择了作“”图像而不是作“I-R”图像，你认为他这样做的理由是 。 （2）按照（1）中选定的方案，请你帮

11、该同学在下面的坐标纸中作出相应的图像。根据图像可以求该电流的电动热为 V，内阻为 。 （3）完成实验后，该同学分析得出灯泡不亮的原因是 。11某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。A干电池两节，每节电动势约为，内阻约几欧姆B直流电压表、，量程均为，内阻约为3kC定值电阻R0，阻值为5D滑动变阻器R，最大阻值50E导线和开关ww w.ks5 u.co m（1）该同学连接的实物电路如图甲所示，其中还有一根导线没有连，请补上这根导线。（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表和的多组数据U1、U2，描绘出图像如图乙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E= ，内阻为r= （

12、用k、a、R0表示）。（3）根据所给器材，请你再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图，画在图丙的虚线框内。第11题图甲+-R+-+第11题图乙第11题图丙11（10分）为了测量某电池的电动势 E（约为3V）和内阻 r，可供选择的器材如下：A电流表G1（2mA 100） B电流表G2（1mA 内阻未知）C电阻箱R1（0999.9） D电阻箱R2（09999）E滑动变阻器R3（010 1A） F滑动变阻器R4（01000 10mA）G定值电阻R0（800 0.1A） H待测电池I导线、电键若干I2/mAI1/mA 2. 0 0 1. 0 1. 0 0. 5第11题图乙 （1）采用如图甲所示的电路

13、，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：I1（mA）0.400.811.201.592.00I2（mA）0.200.400.600.801.00第11题图甲G1G2R0 S 来源:高.考.资.源.网根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I1I2图线由图得到电流表G2的内阻等于 （2）在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图丙所示的电路，图中滑动变阻器应该选用给定的器材中 ，电阻箱选 （均填写器材代号）（3）根据图丙所示电路，请在丁图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接G21G12待测电池+-第11题图丁第11题图丙G1G2SE11（10分）

14、在测定电源电动势和内电阻的实验中，小何同学所用电路图和测得的数据如下（1）在右边的坐标系中用测得的数据画出图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第 组数据有误求得电动势 V（保留两位有效数字，下同），内电阻 （2）该实验的系统误差主要是由 引起的由于系统误差，实验得到电动势的测量值 真实值，内电阻的测量值 真实值（均选填“小于”、“等于”或“大于”）（3）误差有系统误差和偶然误差两种，用画图线求电动势和内电阻的优点在于可以尽量减小实验的 误差（选填“系统”或“偶然”）11(11分)听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬作为电源，接了如图a所示电路电路中R是可变

15、电阻箱，其阻值可调且可读出其接人电路中电阻的大小他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下相应的电流表示数，算出电流的倒数，数据填在表中 (1)根据表中的数据，在图b中画出该实验的R1/I关系图线； (2)利用图线可求出该柠檬电池的电动势为_V，内阻为_；(3)完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是： 测定电池的电动势和内阻1某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r.(电动势约为4 V，内阻在几欧到几十欧之间)A电压表V(量程6 V，内阻约为6.0 k) B电流表A(量程2 mA，内阻约为50 )C电阻箱R(0999.9 ) D开关S一只、导

16、线若干(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：_.(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图 (3)根据(2)中实验电路测得的5组U、R数据，已在图7612中坐标系中描出了各点，请作出图象根据图象求得E_ V，r_ .答案：(1)不可行理由：根据所给数据，电路中电阻箱取最大值，电路中电流大于电流表量程2 mA，故不可行(2)如右图所示(3)如下图所示3.63.79.510.52为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图7613所示的电路闭合电键S1，调节滑动变阻器的

17、滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图7614所示的M、N两条UI直线请回答下列问题：(1)根据图7614中的M、N两条直线可知()A直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的D直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是()A滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端 B电源的输出功率最大C定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W D电源的效率达到最大值(3)根据图7614可以求得定

18、值电阻R0_ ，电源电动势E_ V，内电阻r_ .答案：(1)BC(2)AC(3)2.01.501.03.(2010宜昌调研)现有一特殊的电池，其电动势E约为9 V，内阻r在35 55 范围，最大允许电流为50 mA.为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图7615甲所示的电路进行实验图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为09 999 ，R0是定值电阻(1)实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格，本实验应选用()A10 ，2.5 W B50 ，1.0 W C150 ，1.0 W D1 500 ，5.0 W(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱

19、的阻值读出电压表的示数U再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图7615乙所示的图线则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示_(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为_ V，内电阻r为_ .解析：(1)当R0时，应该有R0r，即R0145 可保证电路中电流小于最大允许电流，R0应该选择C，并且选C后R0消耗的最大功率小于1 W.(2)/I，即回路中的电流(3)根据UEIr，I，联立得： ，即：0.1；.得E10 V；r50 .答案：(1)C(2)回路中的电流(3)10504(2009北京，21)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池该同学想测量一下这个电池的电动势E

20、和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 ，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig0.6 A，内阻rg0.1 )和若干导线(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图7616中器件的连接方式，画线把它们连接起来 (2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录当电阻箱的阻值R2.6 时，其对应的电流表的示数如图7617所示处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R坐标图，如图7618所示，图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点请你将与图7617实验数据对应的坐标点也标注在图7618上(3)在图7618上把描绘出的坐标

21、点连成图线(4)根据图7618描绘出的图线可得出这个电池的电动势E_ V，内电阻r_ .解析：(1)先设计实验电路图，然后再根据电路图连线由欧姆定律EI(Rr)知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行(2)由电表可读出此时电流为0.50 A，则坐标为(2,2.6)再在坐标纸上描出该点(3)剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线(4)将欧姆定律的表达式EI(Rr)变形得Rr，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为r0.3，则电阻为0.3 ，直线的斜率为kE1.5 V.答案

22、：(1)见图甲(2)见图乙(3)见图乙 (4)1.5(1.461.54)0.3(0.250.35)第46讲 实验专项训练1如图7619所示，要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A待测电压表V(量程3 V，内阻未知) B电流表A(量程3 A，内阻0.01 )C定值电阻R(阻值2 k，额定电流50 mA) D蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)E多用电表 F开关K1、K2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)首先，用多用电表进行粗测，选用100 倍率，操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是_ .(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学

23、设计了如图乙、丙所示的实验电路，你认为其中较合理的电路图是_，合理的理由是_.图7-6-19(3)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：_.(4)用上述所测量的物理量表示电压表的内阻RV_.解析：(1)题考查欧姆表的读数原理(2)题考查实验电路图的设计(3)题考查测量电阻的实验步骤(4)题考查电阻的计算根据(3)的实验步骤可以列出方程U1U2R，解得RVR.答案：(1)3 000(2)丙乙图中电流表的示数太小，误差太大丙图中R的值与电压表阻值接近，误差小(3)闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1；再断开K2，读得电压表示数U2.(其他表述正确也可)(4)RVR.2.(2009全国)如图

24、7620所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号在开关闭合后，发现小灯泡不亮现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_挡在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的_挡(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明_可能有故障(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤解析：用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开，在点1和点2已接好的情况下，应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压；点1和点

25、2同时断开时，可以用欧姆挡进行测量在开关闭合时，若测得5、6两点间电压接近电源电动势，可知开关或连接点5、6出现故障把小灯泡拆离电路后，检验小灯泡是否断路可用多用电表的欧姆挡，调零后进行测量，如果电阻无穷大，说明灯泡是断路的答案：(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)将多用电表挡位调至欧姆挡；将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻如电阻为无穷大，表明小灯泡有故障3为了测量电阻Rx的阻值，实验室备有下列器材：A待测电阻Rx，阻值约为200 B直流电源，电动势约为3 V，内电阻约为0.5 C电流表A1，量程10 mA，内阻r80 D电流表A2，量程20 mA，内阻约为30

26、 E定值电阻R0180 F滑动变阻器R，最大阻值为20 ，额定电流1.0 AG单刀单掷开关一个，导线若干图7-6-21(1)为尽量准确地测出Rx阻值，甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路，如图7621所示，你认为正确的是_(填“甲”、“乙”或“丙”)(2)开始实验时，在合上开关S前，滑动变阻器的滑动触头应置于_端(填“a”或“b”)(3)按所选的电路进行测量，读出电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2.推导出计算Rx的表达式为Rx_.答案：(1)乙(2)b(3)4某课题小组通过实验测量淮河水的电阻率现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、电压表(量

27、程12 V，内阻约100 )，电流表(量程100 A，内阻约50 )、滑动变阻器(10 ，1 A)、电池组(电动势E12 V，内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品如图7622是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图7623所示图7-6-23图7-6-22请回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为_ cm；(2)请在上面的虚线框内画出测量水柱电阻的电路图；(3)所测水的电阻率为_ m(保留两位有效数字)解析：(1)由游标卡尺的读数规则可知：d2260.1 mm2.26 cm. (2)因为测量的电压值与电流值是从零开始，故应选用分压电路因电压表的内阻相对于电流表的内阻更接近于被测电阻，所以应选用电流表内接法(3)因为，由图象可知：2105 /m.而S4104 m2，所以80 m.答案：(1)2.26(2)如右图所示(3)8045(1)某多用电表的欧姆挡中间刻度值是“15”，一位同学在用它来测量电阻时，先将选择开关旋至“10”挡处，然后进行调零，再将两支表笔分别与电阻的两个引线接触，结果指针指在刻度值为“100”至“200”之间，为了使测量更准确，他应该将选择开关旋至_挡处换挡后必须_才能进行测量(2)图7624中电源电动势为E，内阻可忽略不计；电