1、第十二章第十二章 电能电能 能量守恒定律能量守恒定律 第第 3 节节 实验：电动势和内阻的测量实验：电动势和内阻的测量 一、单项选择题一、单项选择题 1在做测量干电池的电动势和内阻实验中： (1)除待测电池、开关、若干导线外，选用下列哪组仪器，也可以完成实验目的. A一直流电流表，一电阻箱 B一直流电压表，一电阻箱 C一直流电流表，一滑动变阻器 D一直流电流表，一直流电压表，一滑动变阻器 (2)按图示电路进行实验，分别读出电压表和电流表的示数，并画出的 UI 图象，如图所示。则待 测电池的电动势为_V，内阻 r 为_。 （结果保留两位有效数字） 2为了测量某高内阻电源的电动势 E 和内阻 r(
2、电动势约 5V、内阻约 500),现提供下列器材： A待测电源 B电压表 V(03 V，内阻约几千欧) C电流表 A(10 mA，RA=10) D电阻箱 R0(09999.9) E滑动变阻器 R1(020) F滑动变阻器 R2(01000) G开关及导线 H干电池若干节(内阻很小) (1)实验中需要将电压表改装首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组开 关 S 闭合前，电阻箱 R0的阻值应该调到_ （选填“零”或“最大”） 闭合开关，调节电阻箱， 当电压表指针满偏时，阻值为 R01=2950；当电压表指针半偏时，阻值为 R02=8900，则电压表内 阻 RV=_ (2)采用图乙
3、所示的电路测量电源电动势和内阻电阻箱 R0与电压表串联构成量程为 6V 的电压表， 则 R0=_；滑动变阻器应选_ (选填“R1”或“R2”) (3)根据实验测得数据,作出电源路端电压U随电流I变化的图象如图丙所示， 由图象可知E=_V， r=_ 3某小组的同学在做“测量一节干电池的电动势和内阻”的实验，被测电池的电动势约为 1.5V， 内阻约为 1.0。他们利用图 1 的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列 器材可供选用： 电流表 A1：量程 00.6A，内阻约 0.125 电流表 A2：量程 03A，内阻约 0.025 电压表 V：量程 03V，内阻约 3k 滑动变阻
4、器 R：020，额定电流 2A （1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_（填写仪器的字母代号） 。 （2）正确连接电路并测量后，该组同学根据所获得的 6 组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电 压随电流变化的 UI 图线， 请据此图线判断被测干电池的电动势 E=_V， 内阻 r=_。 （结果保留到小数点 后两位） （3）由于电表内阻的影响，电压表和电流表的测量值可能与“电池两端电压”和“流过电池的电流” 存在一定的偏差。下列分析正确的是_。 A电压表测量值偏大 B电压表量值测偏小 C电流表测量值偏大 D电流表测量值偏小 （4）另一小组的同学认为：利用题中给器材，改用图 3 所示的电路也可以
5、测量该电池的电动势和内 阻，请你对他们的方案进行评价_。 4为测定一节干电池的电动势及内阻，某同学按如图所示的电路图连接电路，并测出路端电压 U 和电流 I 的多组数据，作出 U-I 图象。 (1)请按电路图连接实物图_； (2)从 U-I 图象中可求出电池的电动势 E=_V， 内电阻 r=_。 （结果保留两位有效 数字） 5测定电池的电动势和内阻的实验电路如图 a 所示，采用一节新干电池进行实验，实验时发现，当 滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小。为了较精确地测量一节新干电池的 内阻，连接了一个定值电阻，实验电路原理图如图 b 所示。可用以下给定的器材和一些导线来完成 实
6、验， 器材： 量程 3 V 的理想电压表 V， 量程 0.6 A 的电流表 A(具有一定内阻)， 定值电阻 R01.5 ， 滑动变阻器 R1(010 )，滑动变阻器 R2(0200 )，开关 S. (1)为了方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用_(填 R1或 R2). (2)按照实验电路原理图 b 做实验，请用笔画线代替导线在图 c 中完成实物连接图_。 (3)实验中改变滑动变阻器的阻值， 测出几组电流表和电压表的读数， 在给出的 UI 坐标系中画出 U I 图线如图 d 所示，则新干电池的内阻 r_ 。(计算结果保留两位有效数字) 6用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。待测电
7、源的电动势约为 4V、内阻约为 2，保护电阻 R1=10和 R2=5。除了导线和开关外，实验室还提供了如下器材： A滑动变阻器 R（050，额定电流 2A） B滑动变阻器 R（05，额定电流 1A） C电流表 A（00. 6A，内阻约 0. 2） D电流表 A（0200mA，内阻约 2） E. 电压表 V（015V，内阻约 15k） F. 电压表 V（03V，内阻约 3k） 实验的主要步骤有： i. 将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； ii. 逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记录电压表示数 U 和相应电流表示数 I； iii. 以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 U-I 图线（U
8、、I 都用国际单位） ； iv. 求出 U-I 图线斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a。 电压表应选用_；电流表应选用_；滑动变阻器应选用_。 （填序号） 若滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况 是_。 A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 用 k、a、R1、R2表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式，E=_，r=_， 代入数值可得 E 和 r
9、的测量值。 7某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。 电压表（量程0 3V，内阻约为3k） 电流表（量程0 0.6A，内阻约为1） 滑动变阻器（0 20，额定电流1A） 待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1） 开关、导线若干 该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应 的编号是_。 改正这条导线的连接后开始实验， 闭合开关前， 滑动变阻器的滑片 P 应置于滑动变阻器的_ 端（填“a”或者“b”） 实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问 题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值
10、为5的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数 U 和 对应的电流表读数 I，并作出UI图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为_V， 内阻为_。 （结果均保留两位有效数字） 8测量某一“特殊电池”的电动势和内电阻，其电动势约为 1.5V，该电池内阻较大，经实验测定 它的最大电流只有 3mA 左右。现有下列器材： 待测“特殊电池” 电流表 A：满偏电流 3mA，电阻为 30 电压表 V：量程 01.5V，电阻约为 10000 滑动变阻器 R1：050 滑动变阻器 R2：010k 开关、导线等实验器材 (1)本实验选用上面所示的实验原理图，应该选用哪种规格的滑动变阻器？_（填写仪器代号） 。
11、(2)在实验中根据电压表的示数 U 与电流表的示数 I 的值，得到 U-I 图象如上图所示，根据图中所给 数据，则“特殊电池”的电动势 E=_V，内电阻 r=_。 9 如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图 其中包括电源 E， 开关 S1和 S2， 电阻箱 R， 电流表 A，保护电阻 Rx该同学进行了如下实验步骤： (1)将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合 S1、S2，读出电流表示数为 I，电阻箱读数为 9.5 ，断开 S2，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为 I，此时电阻箱读数为 4.5则保护电阻的阻值 Rx _ （结果保留两位有效数字） (2)S2断开，S1闭合，调节 R，得到多组
12、 R 和 I 的数值，并画出 1 R I 图象，如图所示，由图象可得， 电源电动势 E_V，内阻 r_ （结果保留两位有效数字） (3)本实验中，内阻的测量值_（填“大于”或“小于”）真实值，原因是_ 10为了测量一个内阻很小的电源的电动势和内阻，小明同学使用 1 个电阻箱（0 9999 ） 、1 个 电压表（0 3 V，内阻很大，可视为理想电压表）和一个标准电阻 R0（R0已知） ，设计了如图所示 的实验电路，改变电阻箱的阻值 R 得到多组电压表的示数 U，以 1 U 为纵坐标， 1 R 为横坐标，得到 如图所示的图像。根据图像可得到该电池的电动势为_，内阻为_。 （用 a、b、d、 R0）
13、 11物理学习小组试图利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻： （1）实验步骤如下： 将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S； 多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值 R； 以 1 I 为纵坐标，R 为横坐标，作 1 R I 图线（用直线拟合） ，如图乙所示； 从图线求出直线的斜率 K 和在纵轴上的截距 b。 （2）请你回答下列问题（用题给符号 K、b 表示） ： 计算电池的电动势E _，内阻r _。 根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，如果测的电流表内阻为 A r，则电源内 阻的精确值为_。 12现有一特殊的电池，其电动势 E 约为 9V，内阻 r 在 3555
14、范围，最大允许电流为 50mA。 为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲的电路进行实验。图中电压表看做理想电表；R 为电阻箱，阻值范围为 09999.9；R0为定值电阻。该同学接入符合要求的 R0后，闭合开关 S，调 整电阻箱的阻值，读出电压表的示数 U，再改变电阻箱阻值，测得多组数据，然后作出有关物理量 的线性图象，如图乙所示，由图可求得电源的电动势和内阻。 (1)图乙中横坐标为 0 1 RR ， 纵坐标为 1 U ， 请写出该线性图象对应的函数表达式_。 （用字母 E、 r、U、R、R0表示） (2)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_。 参考答案参考答案 1ABD1.51.0 2最大30003000R25.0490 3A11.480.83D方案不合理。由于一节干电池的内阻较小，电流表的内阻与其相 比不可忽略，电流表的分压与电源内阻承担的电压比较接近，所以此实验方案不合理 41.51.0 5 1 R0.29 6FDACka 2 kR 75a2.90.80 8R21.5470 95.03.02.2大于电流表也有内阻 10 b 1 0 ab R bd 11 1 K b K A b r K 12 0 111 = r UE RRE 1048(46 50)
