1、【 精品教育资源文库 】 实验十 测定电源的电动势和内阻 对应演练 迁移运用 1 (2018 安徽四校摸底考试 )下列器材组装一个电路，既能测量出电池组的电动势 E和内阻 r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线 A电压表 V1(量程 6 V，内阻很大 ) B电压表 V2(量程 4 V，内阻很大 ) C电流表 A(量程 3 A，内阻很小 ) D滑动变阻器 R(最大阻值 10 ，额定电流 4 A) E小灯泡 (2 A,7 W) F电池组 (电动势 E，内阻 r) G开关一只，导线若干 实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表 V1 的示数增大，则 电压表 V2的示数减小 (1)请将设
2、计的实验电路图在图甲中补充完整 (2)每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表 V，和电压表 V2的示数，组成两个坐标点 (I， U1)、 (I， U2)，标到 U I 坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势 E _5.5_V、内阻 r _1.0_.( 结果保留两位有效数字 ) (3)在 U I 坐标中两条图线在 P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_64%_ ，电池组的效率为 _64%_.(结果保留两位有效数字 ) 解析 (1)在伏安法测电源电 动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；在描绘小灯泡的伏安特性曲
3、线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯炮两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小本实验中调节滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，电压表 V1的示数增大，电压表 V2的示数减小，则 V1测路端电压， V2测灯泡两端电压 (2)电源的 U I 图象是一条倾斜的直线，由题图乙可知，电源电动势 E 5.5 V，电源内阻 r ? ? U I 5.5 3.52.0 1.0 . 【 精品教育资源文库 】 (3)由题图乙所示图象可知， P 为两图象的交点，此时两电压表的示数相同，此时滑动变阻器接入电路的电阻为 0，可知此时灯泡两端电压 UL 3.5 V，通过的电流 I 2.0 A，小灯泡此时的电阻为 RL
4、1.75 . 电池组的效率为 I2RLI2 RL r 100%64%. 2 (2017 江苏常州模拟 )在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，一位同学记录了6 组数据，如下表所示 . 组别 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (1)根据数据和实验要求选定所给仪器：电流表量程选 _0 0.60_A，电压表量程选_0 3.00_V，滑动变阻器选 _0 10_. 干电池 (E 1.5 V)； 直流电流表 (0 0.60 A，内阻 0.1 ) ， (0 3.00 A，内阻 0.0
5、2 ) ； 直流电压表 (0 3.00 V，内阻 5 k) ， (0 15.0 V，内阻 25 k) ； 滑动变阻器 (0 10 ，允许最大电流 1.00 A)； 滑动变阻器 (0 1 000 ，允许最大电流 0.60 A)； 开关一个，导线若干 (2)在图甲中用笔画线连接实验电路 (3)根据记录数据在图乙所示的坐标纸上作 U I 图线，并根据图线求出 E_1.45_V(1.42 1.48_V 均可 )_， r _0.70_(0.65 0.75_ 均可 )_. (4)利用 U I 图线分析，测量结果与真实值比较，电动势 _偏小 _，内阻 _偏小 _.(选填 “ 偏大 ”“ 相等 ” 或 “ 偏
6、小 ”) 解析 (1)根据记录数据和电源、电压有效数字位数，电流表选 0 0.60 A 量程，电压表选 0 3.00 V 量程，滑动变阻器选择 0 10 . (2)如图甲所示 【 精品教育资源文库 】 (3)如图乙所示描点作图，由图可得纵轴的截距为 1.45 V，图线的斜率为内阻，即 r 0.70 . (4)因电压表分流，测量的电流比干路上实际电流小，选取相同的路端电压，重新描点，实际的点应该水平向右平移，作出新的图线，如图中虚线所示当外电路短路时，电压表不再分流，故横轴截距的短路电流不变与原图相比，可见电动势偏小，直线斜率的绝对值也偏小，即电池内阻也偏小 3 (2017 天津卷 )某探究性
7、学习小组利用如图 所示的电路测量电池的电动势和内阻其中电流表 A1的内阻 r1 1.0 k ，电阻 R1 9.0 k ，为了方便读数和作图，给电池串联一个 R0 3.0 的电阻 按图示电路进行连接后，发现 aa 、 bb 和 cc 三条导线中，混进了一条内部断开的导线为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键 S 闭合，用多用电表的电压挡先测量 a、b 间电压，读数不为零，再测量 a、 a 间电压，若读数不为零，则一定是 _aa _导线断开；若读数为零，则一定是 _bb _导线断开 排除故障后，该小组顺利完成实验通过多次改变滑动 变阻器触头位置，得到电流表A1和 A2的多组 I1、 I2数据，作出
8、图象如图由 I1 I2图象得到电池的电动势 E _1.4_V，内阻 r _0.5_ 解析 用多用电表的电压挡测 Uab 0 ，说明两表笔与电源两极间为通路，问题出在 a、b 之间的含有电键的电路部分；若 Uaa 0 ，说明 aa 导线断路，若 Uaa 0，说明导线 bb【 精品教育资源文库 】 断开 由于 I2?I1，故可将 I2视为干路电流，则有 I1(R1 r1) E I2(r R0) 则 I1 ER1 r1 r R0R1 r1 I2，故从图线的截距和斜率可求得 E 1.4 V， r 0.5 . 4老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验 器材有：待测电源 E，定值电阻 R
9、1(阻值未知 )，电压表 V(量程为 3.0 V，内阻很大 )，电阻箱 R(0 99.99 ) ，单刀单掷开关 S1，单刀双掷开关 S2，导线若干 某同学连接了一个如图甲所示的电路，他接下来的操作是： a拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后，将 S2接到 A，闭合S1，记录下对应的电压表示数为 2.20 V，然后断开 S1； b保持电阻箱示 数不变，将 S2切换到 B，闭合 S1，记录此时电压表的读数 (电压表的示数如图丙所示 )，然后断开 S1. (1)请你解答下列问题： 图甲所示电阻箱的读数为 _20.00_ ，图丙所示的电压表读数为 _2.80_V.由此可算出定值电阻
10、R1的阻值为 _5.45_.( 计算结果取三位有效数字 ) (2)在完成上述操作后，该同学继续以下的操作： 将 S2切换到 A，多次调节电阻箱，闭合 S1，读出多组电阻箱的示数 R 和对应的电压表示数 U，由测得的数据，绘出了如图丁所示的 1U 1R图象 由此可求得该电池组的电动势 E 及内阻 r，其中 E _2.86_V，电源内阻 r _0.26_.( 计算结果保留两位有效数字 ) 解析 (1)电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，为 20.00 ；电压表读数应估读一位，【 精品教育资源文库 】 为 2.80 V；根据部分电路欧姆定律可得 2.20 V20 2.80 V20 R1，解得 R1的阻值约为 5.45 . (2)由图象可知当 R 无穷大时， R 两端的电压近似等于电源的电动势，即 1E 0.35 V 1，解得 E 2.86 V； 根据欧姆定律可得，10.3510.55R1 r 0.100.55，解得 r 0.26 .
