高中物理复习专题14 测量电源电动势精品解析版Word下载.docx
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（1）A C
（2）C （3）ak k－R2
（1）由于电源电动势为3V，电压表应选0～3V量程，而该电路中电压表分流越小，实验误差越小，故选内阻大的电压表，故电压表选A。
由欧姆定律得Imax＝
≈158mA，故C正确。
（2）当电压表示数变大时，说明外电路电阻变大，即滑片从左向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，对于A、B两选项，在滑片移动的过程中回路电阻不变，选项C中滑片向右移动时回路电阻变大，选项D中，滑片向右移动时回路电阻变小，故C正确。
（3）根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋I（R2＋r），即U＝E－I（R2＋r），所以k＝R2＋r，所以r＝k－R2，横截距为U＝0时，I＝a，即0＝E－ak，所以E＝ak。
3．（2017·
贵州八校联考）小明在做测量电源电动势和内阻的实验，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.3Ω；
电压表V（0～3V，内阻约为3kΩ）；
电流表A（0～0.6A，内阻为0.80Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值10Ω）。
（1）为了更准确地测出电源电动势和内阻。
请在给出的虚线框中画出实验电路图。
在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的UI图线，由图可得出该电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
（结果保留两位小数）
（2）实验时由于________表的分流作用，导致电动势E和内阻r的测量值都小于其真实傎。
（1）如图所示 1.50 0.20
（2）电压
（1）因电流表的内阻是已知的，故可采用电流表外接电路。
由题图可知E＝1.50V，r＝
－rA＝
Ω－0.80Ω＝0.20Ω。
（2）电压表的分流作用，导致电动势E和内阻r的测量值都小于其真实傎。
4．（2015·
四川高考）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。
已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。
可选用的实验器材有：
电流表A1（量程0～30mA）；
电流表A2（量程0～100mA）；
电压表V（量程0～6V）；
滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）；
滑动变阻器R2（阻值0～300Ω）；
开关S一个，导线若干条。
某同学的实验过程如下：
Ⅰ.设计如图所示的电路图，正确连接电路。
Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。
以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示的图线。
Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。
重复Ⅱ的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0,0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。
（1）电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。
（2）由图线，得电源内阻r＝________Ω。
（3）用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝________，代入数值可得Rx。
（4）若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________。
（选填“相同”或“不同”）
（1）A2 R2
（2）25 （3）
－r （4）相同 不同
（1）由题UI图线可知电流表量程应为0～100mA，故选A2。
路端电压大于5.5V，而电源电动势E＝6V，故R外≫r，则滑动变阻器选R2。
（2）由题图得：
r＝
＝25Ω。
（3）Rx＋r＝
，Rx＝
－r。
（4）由欧姆定律得I＝
，r＋Rx一定，R从300Ω变到某同一阻值，电流变化范围相同。
Rx接AB间时，U＝
（R＋Rx），Rx接BC间时，U′＝
R，故两种情况下电压变化不同。
5．（2017·
温州模拟）在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．电流传感器1
B．电流传感器2
C．定值电阻R0（3kΩ）
D．滑动变阻器R（0～20Ω）
E．开关和导线若干
某同学发现上述器材中没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。
（1）该同学利用测出的实验数据作出的I1I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I1远小于I2）如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
（2）若将图线的纵轴改为________，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。
（1）4.5 1.5
（2）I1R0
（1）由闭合电路欧姆定律得：
E＝U＋Ir，可得I1R0＝E－I2r，则I1＝
－
I2，即I1与I2间为线性关系，由数学知识可得，k＝－
，b＝
，由题图乙可知，b＝1.5mA，k＝－0.5×
10－3，解得E＝4.5V，r＝1.5Ω。
（2）若将图像纵轴改为路端电压，即I1R0，则图线与纵轴交点的物理意义即为被测电源电动势的大小。
6．（2015·
安徽高考）某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：
一个满偏电流为100μA、内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0～999.9Ω）和若干导线。
（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为0～50mA的电流表，则应将表头与电阻箱________（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为________Ω。
（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表。
1
2
3
4
5
6
R/Ω
93.0
75.0
55.0
45.0
35.0
25.0
I/mA
15.0
18.7
24.8
29.5
36.0
48.0
IR/V
1.42
1.40
1.36
1.33
1.26
1.20
①根据、表中数据，图中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图中，并画出IRI图线。
②根据图线可得电池的电动势E是__________V，内阻r是________Ω。
（1）并联 5.0
（2）①如图所示 ②1.53 2.0
（1）改装为大量程的电流表并联一个电阻，则：
R（50×
10－3－100×
10－6）＝100×
10－6×
2500，故R≈5.0Ω
（2）描点连线后由图线纵轴截距得到电池的电动势为1.53V，由图线斜率求得的电阻值减去改装后的电流表阻值可得到电池内阻为2.0Ω。
7．（2017·
天津高考）某探究性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＝1.0kΩ，电阻R1＝9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0Ω的电阻。
（1）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，将开关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________导线断开；
若读数为零，则一定是________导线断开。
（2）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，作出图像如图。
由I1I2图像得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
（1）aa′导线断开bb′导线断开
（2）1.4V0.5Ω
（1）若一根导线两端有电势差，则导线断开。
a、b′间的电压不为零，说明a、a′或b、b′间有一处导线断开，若a、a′间电压不为零，说明aa′导线断开；
若a、a′间电压为零，则一定是bb′导线断开。
（2）将电流表A1和R1串联当成电压表使用，电压测量值U＝I1（r1＋R1），根据闭合电路欧姆定律有I1（r1＋R1）＝E－I2（r＋R0），整理得I1＝
I2，由题图可知，纵轴截距b＝0.14×
10－3A＝
，所以电动势E＝0.14×
10－3×
（1×
103＋9×
103）V＝1.4V，斜率的绝对值表示
，即|k|＝
＝
，解得r≈0.5Ω。
8．（2016·
待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关导线若干。
（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线（U、I都用国际单位）；
（ⅳ）求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
（1）电压表最好选用________；
电流表最好选用______。
两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________。
（1）电路中电压表的内阻越大分流越小，实验误差越小，故选内阻大的电压表，故电压表选A。
回路中电流的最大值Imax＝
≈158mA，故电流表选C。
（2）当电压表示数变大时，说明外电路电阻变大，即滑片从左向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，对于A、B两选项，在滑片移动的过程中回路电阻不变，选项C中滑片向右移动时回路电阻变大，选项D中，滑片向右移动时回路电阻变小，故选项C正确。
（3）根据闭合电路欧姆定律，得E＝U＋I（R2＋r），即U＝E－I（R2＋r），所以k＝R2＋r，所以r＝k－R2，横截距为U＝0时，I＝a，即0＝E－ak，所以E＝ak。
9．（2018·
开封模拟）某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。
实验器材有：
待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为3V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
（1）先测电阻R1的阻值。
请将该同学的操作补充完整：
A．闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1。
B．保持电阻箱示数不变，__________，读出电压表的示数U2。
C．则电阻R1的表达式为R1＝__________。
（2）该同学已经测得电阻R1＝3.2Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值，其做法是：
闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的
图线，则电源电动势E＝_____V，电阻R2＝________Ω。
（1）将S2切换到b
R0
（2）2 0.8
（1）为了多测数据，应将S2切换到b；
由欧姆定律得：
U2＝I（R0＋R1），U1＝IR0，故R1＝
R0；
（2）根据E＝U＋
（R1＋R2），变形得
＋
·
，对比图像有：
＝0.5，得E＝2V；
＝2.0，R1＝3.2Ω，得R2＝0.8Ω。
10．（2018·
江苏高考）一同学测量某干电池的电动势和内阻。
（1）图1所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。
请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。
（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的
数据见下表：
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
/A－1
6.7
5.9
5.3
4.5
3.8
根据表中数据，在图2方格纸上作出R
关系图像。
由图像可计算出该干电池的电动势为________V；
内阻为________Ω。
（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。
调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图3所示，则该干电池的电动势应为____V；
内阻应为_______Ω。
（1）①开关未断开；
②电阻箱阻值为零。
（2）见解析图 1.4（1.30～1.44均可） 1．2（1.0～1.4均可）
（3）1.41.0
（1）在电学实验中，电阻箱的阻值调为最大，以确保实验仪器、仪表的安全。
（2）根据闭合电路欧姆定律E＝I（R＋r），整理可得R＝
－r＝E·
－r，即R
图像为直线。
描点连线后图像如图所示。
根据图像可知r＝1.2Ω。
图像的斜率为电动势E，在R
图像上取两点（2,1.58）、（5,5.71），则E＝
V＝1.38V。
（3）根据欧姆定律，得电流表的内阻rA＝
Ω＝0.2Ω，由E＝I（R＋r′＋rA）得R＝E·
－（r′＋rA），
R
图像的斜率仍为电动势E，即E＝1.38V，而干电池的内阻应为r′＝r－rA＝1.0Ω。
11．为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表1：
量程0～0.6A，内阻r＝0.3Ω
C．电流表2：
量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω
D．电压表1：
量程0～3V，内阻未知
E．电压表2：
量程0～15V，内阻未知
F．滑动变阻器1：
0～10Ω，2A
G．滑动变阻器2：
0～100Ω，1A
H．开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；
在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）在上述器材中请选择适当的器材：
____________（填写选项前的字母）；
（2）实验电路图应选择下图中的________（填“甲”或“乙”）；
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的UI图像，则干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。
（1）ABDFH
（2）甲 （3）1.5 0.7
（1）在题述器材中选择适当的器材：
被测干电池一节；
电流表B的内阻是已知的，故选B，电压表选择量程0～3V的D，滑动变阻器选择阻值较小的F，开关、导线若干，故选ABDFH；
（2）因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲；
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了题图丙所示的UI图像，由图可知干电池的电动势E＝1.5V，故内阻为：
Ω－0.3Ω＝0.7Ω。
12．小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。
（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：
U/V
1.45
1.27
1.16
1.06
0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
请根据表中的数据，在坐标纸上作出UI图线。
由图线求得：
电动势E＝________V；
内阻r＝_________Ω。
（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，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为____________________________________。
（1）0.44
（2）UI图线见解析 1.61（1.59～1.63均可） 1.24（1.22～1.26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
（1）电流表选用量程为0～0.6A，分度值为0.02A，故读数为：
0.44A。
（2）坐标系选择合适的标度，根据表中数据描点作出的UI图线如图所示。
图线与纵轴交点为“1.61V”，故E＝1.61V，由图线的斜率
＝1.24知，电池内阻为1.24Ω。
注意此处不要用图像与纵轴交点值除以与横轴交点值。
（3）长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大。
13.如图所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约2Ω。
现提供的器材如下：
A．电池组
B．电压表V1（量程0～10V，内阻约10000Ω）
C．电压表V2（量程0～3V，内阻约3000Ω）
D．电阻箱R（0～99.9Ω）
E．定值电阻R1＝20Ω
F．定值电阻R2＝1000Ω
G．开关和导线若干
（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择________（选填“B”或“C”）；
定值电阻R0应选择________（选填“E”或“F”）。
（2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的
图像如图所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为－b、a，定值电阻的阻值用R0表示，则可得该电池组的电动势为_______，内阻为_______（用字母表示）。
（3）该实验测得的电动势与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（1）C E
（2）
－R0 （3）偏小 偏小
（1）电压表V1的量程太大，使得电压表指针的偏角太小，测量误差太大，R2＝1000Ω的定值电阻太大，使得电压表指针的偏角太小，且在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不明显，故电压表选择C，定值电阻选择E。
（2）由欧姆定律得：
U＝E－
（r＋R0），则有：
，故k＝
，a＝
，E＝
，r＝
－R0。
（3）考虑到电压表的分流作用，则有
，则有：
，纵轴截距变大有：
，根据：
求解E和r，则求得的值均偏小。
14．某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：
A．电流表G（量程为30mA、内阻未知）
B．电阻箱R（0～999.9Ω）
C．滑动变阻器R1（0～20Ω）
D．滑动变阻器R2（0～1kΩ）
E．开关、导线若干
F．电源E（电动势约10V）
（1）要完成实验，首先需测量电流表G的内阻。
测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示。
①将下述实验过程补充完整。
a．选择器材，滑动变阻器R′应该选取________（选填“R1”或“R2”）；
b．连接好电路，R′的滑片应调到_______（选填“a”或“b”）端；
c．断开S2，闭合S1，调节R′，使电流表G满偏；
d．保持R′不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当R＝10Ω时，电流表G的示数为20mA。
②如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg＝________Ω。
（2）在测出电流表内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示。
闭合开关S，调整电阻箱R，读取相应的电流表示数I，记录多组数据（R，I），得到如图丙所示的
R图线，则电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
（1）①R2 a ②5
（2）9 40
（1）电源的电动势约为10V，电流表的满偏电流为30mA，则：
Rmin＝
Ω≈333.3Ω，则滑动变阻器应选择R2；
闭合开关S1前，应将滑动变阻器接入电路的电阻值调到最大，因此连接好电路后，滑动变阻器的滑片应调到a端；
闭合S2后，由并联电路的特点可知，（Ig－I）R＝IRg，则Rg＝5Ω。
（2）由闭合电路欧姆定律可知：
E＝I（R＋r＋Rg），则
R＋
，k＝
，b＝5，故：
E＝9V，r＝40Ω。
15.两位同学在实验室中利用如图（a）所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条UI图线．回答下列问题：
（1）根据甲、乙两同学描绘的图线，可知（）
A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据
C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D．乙同学是根据电
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