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1、10实验:测定电池的电动势和内阻1.为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,不能达到实验目的(D)A.一个电流表和一个电阻箱B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C.一个电压表和一个电阻箱D.一个电流表和一个滑动变阻器解析:根据E=I(R+r),由电流表测出电流,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E,r,A能达到实验目的;根据E=U+Ir,由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E,r,B能达到实验目的;根据E=U+,由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E,r,C能达到实验目的;因为滑动变阻器不能读出电阻的数值,所以只有一个电流表和一个
2、滑动变阻器,测不出电动势和内阻,D不能达到实验目的.2.(2019四川成都检测)(多选)某学生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所示.关于该学生接线的说法正确的是(AD)A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥解析:移动滑动变阻器触头时,不会改变接入电路的电阻大小,滑动变阻器不起变阻作用,A正确;电流表只允许电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,而且应该选择 00.6 A量程,图中电流表接线正确,所以B错误;图中电源为两节干电池,电动势为3 V,所以电压表量程应选用 03 V,所以C错误;
3、图中开关不能控制电压表,且电流从负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线不妥,D正确.3.(2019福建福州检测)下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据,处理方法既能减小偶然误差,又直观、简便的是(C)A.测出两组I,U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,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.测出多组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电池内阻r解析:A中只测量两组数据求出E,r,偶然误差较大;B中
4、计算E,r平均值虽然能减小误差,但太繁琐;D中分别求出I,U的平均值再求解的方法是错误的,用电压表直接接在电池两端测电动势的方法误差也较大.4.(2019江西南昌期末)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,(1)完成本实验中的实物图连接图(乙).(2)在图(甲)的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑动触头应置于(选填“A”或“B”)端.(3)图(丙)是根据实验数据作出的U-I图象,由图可知,电源的电动势E= V,内阻r= .解析:(2)由图(甲)所示电路可知,闭合开关前滑动变阻器的滑动触头应置于A端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大.(3)由图(丙)所示图象可知,电源电动势E=1
5、.5 V,电源内阻r= =1 .答案:(1)电路图如图所示(2)A(3)1.515.(2019陕西延安校级期末)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.待测干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于1.00 )B.电流表G(满偏电流Ig=3 mA,内阻Rg=10 )C.电流表A(00.6 A,内阻0.1 )D.滑动变阻器R1(020 ,10 A)E.滑动变阻器R2(0200 ,1 A)F.定值电阻R0(990 )G.开关和导线若干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,于是他设计了图中的甲、乙两个参考实验电路.其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且
6、能较准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材的字母代号).解析:电流表应选择00.6 A量程,故应将电流表G串联一个电阻,改装成较大量程的电压表使用;故甲、乙两个参考实验电路中合理的是乙;因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量,故滑动变阻器应选D.答案:乙D6.(2019甘肃武威凉州区校级期末)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材:A.干电池1节B.滑动变阻器(020 )C.滑动变阻器(01 k)D.电压表(03 V,内阻约为20 k)E.电流表(00.6 A,内阻RA=0.2 )F.电流表(03 A,内阻约为0.01 )G.开关
7、、导线若干(1)为了减小实验误差和方便操作,选择如图(甲)所示实验电路进行实验,其中滑动变阻器应选,电流表应选.(只填器材前的序号)(2)某同学根据实验测得的电压表的读数U和电流表的读数I,画出的UI图象如图(乙)所示,由图象可得电池的电动势为 V,内电阻为 .(留到小数点后一位)(3)若考虑到电压表的分流和电流表的分压作用,则(2)中测得的数值和真实值相比,测得的电动势,内电阻(均选填“偏小”“不变”或“偏大”);利用题中所给电表的参数对(2)中的测量值进行修正,则修正后的电池的电动势为V,内电阻为.解析:(1)由于本实验中通过电源的电流不能太大,由题图(乙)可知,最大电流不超过0.6 A,
8、所以电流表应选E;1节干电池的内阻较小,所以滑动变阻器应选B.(2)根据U=E-Ir=-rI+E,可知U-I图象纵轴截距即为电动势,图象斜率绝对值即为内阻r,所以E=1.5 V,r= =1.0 .(3)电流表的示数即是干路电流,但由于电流表的分压作用,路端电压实际上是电流表两端电压与电压表示数之和;现对所测绘的U-I图象进行修正,当I=0时电流表两端电压为0,电压表示数就是路端电压,此时U的值准确;当I0时,电压表示数小于路端电压,对应的U的真实值比测量值稍大,修正图象如图所示,则可知测得的电动势不变,内电阻偏大.所测得的内电阻为电池内阻与电流表内阻之和,故修正后的电池的电动势为1.5 V,内
9、电阻为1.0 -0.2 =0.8 .答案:(1)BE(2)1.51.0(3)不变偏大1.50.8(教师备用)1.(2019河南驻马店期末)为了测定电源电动势E,内电阻r和定值电阻R0的阻值,某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图(甲)所示的电路.闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑动触头P向某方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并根据测量数据用计算机分别描绘了如图(乙)所示的M,N两条U-I直线,请回答下列问题:(1)图(乙)中的M,N两条图线,根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是,根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的是.(均选填“M”或“N”)(2)图(
10、乙)中两直线交点表示电路的工作状态是.A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端C.定值电阻R0上消耗的功率为2.5 WD.电源的输出功率最大(3)根据图(乙)可以求得定值电阻R0= ,电源电动势E= V,内电阻r= .解析:(1)定值电阻的UI图线是正比图线,一定经过原点,故图线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的;电源的UI图线是向下倾斜的图线,故图线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的.(2)当定值电阻两端的电压等于路端电压时,一定是电阻直接与电源相连,故滑动变阻器是短路,滑动触头P滑到了最左端,故A错误,B正确;此时电阻R0两端的电压为
11、 1 V,通过的电流为0.4 A,故功率为0.4 W,故C错误;直线M的斜率表示电阻R0,则R0= =2.5 ;直线N的斜率大小表示内电阻,r= =1.25 ;由于外电路的电阻值大于电源的内电阻,所以滑动变阻器短路时,外电阻与内电阻最接近,电源的输出功率最大,故D正确.(3)图线N的纵轴截距表示电动势,则E=1.5 V.答案:(1)NM(2)BD(3)2.51.51.252.(2019四川广安模拟)某研究小组同学用如图1所示电路测量一个水果电池的电动势和内阻.反复实验,发现测量结果总是与真实值有较大偏差.(1)你认为测量结果总是与真实值有较大偏差的原因可能是什么?.(2)内阻的测量值(选填“大
12、于”或“小于”)真实值.(3)组内一同学发现实验室另有一电源,其电动势E已知,内阻r未知,于是他提出用刚才的电路(仅仅更换电源)测电压表的内阻,再进一步完成刚才的实验.经过讨论,他们测电压表内阻采取的方案是:闭合开关,调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值R,读出电压表的示数U;改变电阻箱的阻值,得到多组数据;以为横坐标,以为纵坐标建立平面直角坐标系,得到的图象如图2所示.电压表的内阻为(结果用E,a,b,c中部分符号表示).解析:(1)(2)根据题图1所示电路进行测量时,由于电压表内阻的影响,测出的内电阻值实际上是电压表内阻与电源内阻的并联值,所以测量值小于真实值;因水果电池的内阻很大,所以会产生较大的偏差.(3)根据闭合电路欧姆定律可知E=U+(+)r,变形可得=+,则可知=k=,+=a,联立解得RV=.答案:(1)电源内阻较大(2)小于(3)