2024高考物理一轮复习专题69实验：测定电池的电动势和内阻练习含解析新人教版

PAGE6-专题69试验：测定电池的电动势和内阻1．[2024·大连市测试]某试验小组要测量一节旧干电池的电动势和内电阻，用到下列器材：灵敏电流计(内阻为50Ω)；电压表(0～3V，内阻约为10kΩ)；电阻箱R1(0～999.9Ω)；滑动变阻器R2；开关；导线若干．由于灵敏电流计的量程太小，该试验小组用电阻箱R1与灵敏电流计并联，可使其量程扩大为原来的20倍，则改装后的电流表内阻为________Ω.扩大量程后灵敏电流计的刻度盘并没有变更，将器材连接成如图甲所示的电路，调整滑动变阻器，读出了多组电压表示数U和灵敏电流计的示数IG，并作出了U－IG图线如图乙所示，由作出的U－IG图线及题中的相关信息，可求得干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.2．[2024·昆明市调研]某同学设计了图甲的电路来测量一电源的电动势和内阻，待测电源电动势约为2V，内阻约为几欧姆，R为阻值0～10Ω的滑动变阻器，R0为阻值990Ω的定值电阻，X、Y为两个电流表，试验室有以下几个电流表：A1：量程0～0.6A，内阻约为0.5ΩA2：量程0～3A，内阻约为0.1ΩA3：量程0～20mA，内阻为1ΩA4：量程0～2mA，内阻为10Ω(1)为了较精确地测量电源的电动势和内阻，则X应当选择________，Y应当选择________．(2)试验中，调整滑动变阻器，得到多组X、Y的数据，依据数据画出X—Y的图象如图乙所示，则依据图象计算可知，电源电动势为________V，内阻为________Ω(计算结果均保留两位小数)．3．[2024·湖南师大附中]利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙．调整电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出R－eq\f(1,I)的图线如图丙．由图丙可求得电动势E＝________V，内阻r内＝________Ω(结果均保留两位有效数字)；忽视偶然误差，本试验测得的E测和r测与真实值比较：E测________E真，r测________r真．(均填“<”“＝”或“>”)4．[2024·哈九中测试]利用如图甲所示的电路，完成对电动势约为1.5V、内阻约为几欧姆的电源的电动势和内阻的测定．其中R为电阻箱，R0为阻值为150Ω的定值电阻．连接好电路后，通过调整电阻箱的阻值，读出了8组电压表的读数以及相对应的电阻箱的阻值，并以电压的倒数eq\f(1,U)为纵坐标、电阻箱的阻值R为横坐标，把记录的数据描绘在了坐标系中，如图乙所示．(1)假如电源电动势用E表示，电源内阻用r表示，则eq\f(1,U)关于R的表达式应为________(用E、r、R0表示)．(2)图乙是依据测量数据画出的图线．求出该图线的斜率k＝________V－1·Ω－1，图线与纵轴交点的纵坐标b＝________V－1.(结果保留两位有效数字)(3)结合写出的函数表达式以及图线可知该电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留三位有效数字)5．[2024·四川绵阳市测试]某同学用下列器材测电源的电动势和内阻．待测电源E(电动势约为3V，内阻约为2.5Ω)；电流表A(量程为0～0.6A，内阻约为0.5Ω)；电阻箱R(最大阻值为99.9Ω)；开关S，导线若干．(1)在虚线框中画出试验电路图．该同学依据正确的电路图，正确连接电路，规范操作．(2)第一次测量：调整电阻箱R，示数为R1时，读取电流表示数I1，示数为R2时，读取电流表示数I2.则电源电动势的计算式E＝__________________，内阻的计算式r＝________________.(3)其次次测量：调整电阻箱R的阻值，记录多组电流表的读数I和电阻箱的对应读数R，以eq\f(1,I)为纵坐标，R为横坐标，依据测量数据作出如图所示的eq\f(1,I)－R图线，则电源电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.(4)关于该试验，下列说法正确的是________．A．由于电流表的内阻，会使电源内阻的测量值存在系统误差B．由于电流表的内阻，会使电源电动势的测量值存在系统误差C．其次次测量中的数据处理方式可以减小偶然误差D．第一次测量中，若测有三组数据，则可求得电源电动势E和内阻r及电流表内阻RA6．[2024·石家庄质检]某课题探讨小组打算测量一个锂电池的电动势和内阻，在操作台上打算了如下试验器材：A．待测锂电池(电动势E约为3.7V，内阻r未知)B．电压表V(量程0～3V，内阻约为几千欧)C．电流表A(量程0～0.6A，内阻RA＝2.2Ω)D．电阻箱R1(0～99.9Ω)E．滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)F．定值电阻R0(阻值约为5Ω)G．开关S一个、导线若干(1)在试验操作过程中，该小组成员设计了如图甲所示电路．多次变更电阻箱R1的阻值R，读出电压U，依据测得的数据作出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)图象，如图乙所示，则电源电动势E＝________V.(2)为了测定锂电池的内阻需测出电阻R0的阻值，小组成员设计了如图丙所示的电路，请在图丁中连接对应的实物图．试验过程中，某次测量电流表示数为0.40A时，电压表示数如图戊所示，由此可求得R0＝________Ω；结合图乙可求得电池内阻r＝________Ω.(以上两空结果均保留两位有效数字)7．某同学利用图甲所示的电路测量电流表的内阻RA(约为10Ω)和电源的电动势E.图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关．已知电流表的量程为100mA.(1)断开S2，闭合S1，调整R1的阻值，使满偏；保持R1的阻值不变，闭合S2，调整R2，当R2的阻值为5.2Ω时的示数为40mA.则电流表的内阻的测量值RA＝________Ω，该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值．(2)保持S1闭合，断开S2，多次变更R1的阻值，并记录电流表的相应示数．若某次R1的示数如图乙所示，则此次R1的阻值为________Ω.(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I，作出I－1－R1图象，如图丙所示，利用图丙可求得E＝________V．(结果保留两位有效数字)专题69试验：测定电池的电动势和内阻1．2.51.407.5解析：改装后的电流表内阻为r′g＝eq\f(1,20)rg＝eq\f(1,20)×50Ω＝2.5Ω；由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋20IG(r＋r′g)，则U－IG图线在纵轴的截距为电动势E＝1.40V，斜率为20(r＋r′g)＝eq\f(1.40－0.80,3.0×10－3)＝200，解得内阻r＝7.5Ω.2．(1)A4A1(2)1.851.003．2.4(2.3～2.4)1.1(1.1～1.3)＝>4．(1)eq\f(1,U)＝eq\f(1,ER0)R＋eq\f(R0＋r,ER0)(2)0.00440.70(3)1.529.09解析：(1)由全电路欧姆定律得E＝U＋eq\f(U,R0)(R＋r)，化简得eq\f(1,U)＝eq\f(1,ER0)R＋eq\f(R0＋r,ER0).(2)由图象可得图线的斜率k＝eq\f(0.7,160)V－1·Ω－1＝0.0044V－1·Ω－1；纵截距b＝0.70V－1.(3)由eq\f(1,ER0)＝k，eq\f(R0＋r,ER0)＝b，得E≈1.52V，r≈9.09Ω.5.(1)如图所示(2)eq\f(I1I2R1－R2,I2－I1)eq\f(I2R2－I1R1,I1－I2)(3)33(4)AC6．(1)3.6(3.60V)(2)如图所示4.83.0解析：(1)依据图甲，由闭合电路欧姆定律可得E＝eq\f(U,R)(R＋R0＋r)，得eq\f(1,U)＝eq\f(r＋R0,E)·eq\f(1,R)＋eq\f(1,E)，在eq\f(1,U)­eq\f(1,R)图象中，图线的纵截距为eq\f(1,E)，图线的斜率表示eq\f(R0＋r,E)，结合图象可得E＝3.6V．(2)电压表读数U＝2.80V，依据欧姆定律有U＝I(RA＋R0)，其中RA＝2.2Ω，I＝0.40A，解得R0＝4.8Ω.由图乙可知，eq\f(R0＋r,E)＝eq\f(\f(5,6)－\f(5,18),\f(10,39))Ω/V＝eq\f(13,6)Ω/V，得r＝3.0Ω.7．(1)7.8小于(2)120.6(3)9.1(9.2也对)解析：(1)测RA时用了半偏法测电阻原理，认为干路电流不变，R2与电流表并联时有eq\f(RA,R2)＝eq\f(I2,IA)，eq\