1、 - 1 - 3.实验:电池电动势和内阻的测量 课后篇课后篇巩固提升 1.(多选)用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了 U-I 图线如图 乙所示,由图乙可知( ) A.电池电动势的测量值是 1.40 V B.电池内阻的测量值是 1 C.外电路发生短路时的电流为 0.40 A D.电压表的示数为 1.20 V 时,电流表的示数 I=0.20 A 解析由图像知,电源U-I图像与纵轴交点的纵坐标值为1.40 V,则电源的电动势为1.40 V,故A正 确;电源内阻 r=| | - =1 ,故 B 正确;由图像知,路端电压为 1.00 V 时,电路中电流 为0.4 A,这不是
2、短路电流,故C错误;当电压表示数为1.20 V时,I= - - A=0.20 A,故D 正确。 答案 ABD 2.同学们利用如图甲所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻。 甲 乙 (1)图中电流表的示数为 A。 (2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下表: - 2 - U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 请根据表中的数据,在图乙的坐标纸上作出 U-I 图线。由图线求得:电动势 E= V,内阻 r= 。 (3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合。其实,从实验误 差角度考
3、虑,这样的操作不妥,因为 。 解析(1)电流表选择的量程是 0.6 A,所以此时电流表的示数为 0.40 A。 (2)根据表中的数据,画出 U-I 图像如图所示。 根据图像可知,纵轴的截距表示电动势,直线的 斜率的绝对值表示内阻,所以电动势 E=1.58 V,内阻 r= - 1.18 。 (3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大。 答案(1)0.40 (2)如解析图所示 1.58(1.581.62 均可) 1.18(1.181.26 均可) (3)干电池长时 间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大 3.为测量一电源的电动势及内阻 (1)下列三个电压表中选一
4、个改装成量程为 9 V 的电压表 A.量程为 1 V、内阻大约为 1 k 的电压表 B.量程为 2 V、内阻大约为 2 k 的电压表 C.量程为 3 V、内阻为 3 k 的电压表 选择电压表 串联 k 的电阻可以改装成量程为 9 V 的电压表。 (2)利用一个电阻箱、一个开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号 V1、V2或 V3与一个 电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电 路图。 (3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为 1.50 V 时,电阻箱的阻值为 15.0 ;电 压表示数为 2.00 V 时,电阻箱的阻值为 40.0 ,
5、则电源的电动势 E= V、内阻 r= 。 解析(1)改装电压表时,其内阻值要准确告知,所以排除 A、 B 而选 C;再由闭合电路欧姆定律可知 U= (RV+R 串),代入数据得 R串=6 k。 - 3 - (2)电路图如图所示。 (3)根据闭合电路欧姆定律可得通式为 ,将 U1=1.50 V、R1=15.0 及 U2=2.00 V、 R2=40.0 代入上式解得:E=2.5 V、r=10 。 答案(1)C 6 (2)见解析图 (3)2.5 10 4. 在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,某科学探究性小组的同学设计了如图甲所示的电路进 行实验,并且记录了实验中一系列电流表读数 I 及与之对应的
6、电阻箱阻值 R,该小组同学通过巧 妙设置横轴和纵轴,描绘出如图乙所示的图线,则在图乙中纵轴应表示 ;若该图线的斜 率为 k,横轴上的截距为 m,则电动势的测量值 E测= ,内阻的测量值 r测= ;若电 流表有一定未知内阻,则电动势的测量值 E测 (选填“”“=”或“”“=”或“ 5.某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势 E 和内阻 r。根据实验数据绘出如 图乙所示的 R- 图线,其中 R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,由此可以得到 E= V,r= 。 解析由闭合电路欧姆定律可知 I= ,所以 。由图像可知,当 =1.0 A -1时,R=2 ;当 =3.0 A-1时,R=8 ,代入上式得 E=3 V,r=1 。 答案 3 1
