高考冲刺届高考物理实验专项练习六实验电源电动势和内阻的测量.docx

1、高考冲刺届高考物理实验专项练习六实验电源电动势和内阻的测量2020届高考物理实验专项练习（六）实验：电源电动势和内阻的测量【知识点精炼】1、实验思路：根据闭合电路的欧姆定律，电源电动势E内阻r，与路端电压U、电流I的关系可以写成2、实验电路图3、误差分析（1）电流表外接法根据闭合电路欧姆定律，其测量的原理方程为。由于电压表的分流作用，电动势和内阻的测量值都小于真实值。（2）电流表内接法根据闭合电路欧姆定律，其测量的原理方程为。由于电压表的分流作用，电动势的测量值等于真实值，而内阻的测量值大于真实值。【练习题】1、大华利用电流表和电阻箱测定一节干电池的电动势和内阻，使用的器材还有开关、导线等，实

2、验电路图如图甲所示。（1）在图乙的实物图中，已连接了部分电路，请完成其余电路的连接。（2）将电阻箱调到适当阻值R，闭合开关，读出电流表的示数I；多次改变电阻箱的阻值，并记录对应的电流值，画出关系图像如图丙所示。由图丙求得电池的电动势_V，内阻_。（3）若考虑电流表的内阻，则电动势E的测量值_（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。2、利用下列器材测量由两节干电池（内阻约为1.2 ）组成的电源的电动势和内电阻。A电流表：量程0.6 A，内电阻约1 B电流表：量程3 A，内电阻约0.2 C电压表：量程3 V，内电阻约30 kD电压表：量程15 V，内电阻约60 kE滑动变阻器：01 000 ，额定电

3、流0.5 AF滑动变阻器：020 ，额定电流2 A（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_（均填仪器前的字母代号）；（2）请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接； （3）在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中，请在图乙中作出UI图象；U/V2.942.862.812.762.712.62I/A0.060.120.180.240.300.38（4）根据图乙计算得该电源的电动势E=_V，内电阻r=_。3、两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定值电阻、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

4、压表的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表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和电流表A的数据 B甲同学是根据电压表和电流表A的数据C乙同学是根据电压表和电流表A的数据 D乙同学是根据电压表和电流表A的数据(2)根据图(b)，可以求出定值电阻_，电源电动势E_V，内电阻r_电源的效率= ，（3）当滑动变阻器的阻值R= 时滑动变阻器消耗的电功率最大，P最大值= W（保留 三位小数）4、如图中电路所示，用电流表和电压表测量一节干电池的电动势E（约1.5V）和内电阻r。(1)考虑到电压表和电流表内

5、阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是 （选填“电流表分压”或“电压表分流”）(2)现有待测电池、开关、滑动变阻器（020）和导线若干，还有下列器材A电流表：量程00.6A B电流表：量程03AC电压表：量程03V D电压表：量程015V为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 ，电压表应选用 。（选填相应器材前的字母）5、某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，设计的电路如图1所示。实验室提供的器材有：一节干电池E（内阻约为2，且通过的电流不得超过05A），电阻箱R（最大阻值为9999），电流表A（量程为300A、内阻500），阻值分别为2、200、55 k、195k的定值电阻各一个，开

6、关一个，导线若干。 （1）R1应选用阻值为_的定值电阻，R0应选用阻值为_的定值电阻。 （2）闭合开关后，多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱接入电路的阻值R和对应电流表的值I。以为纵坐标，为横坐标，将测得的数值在坐标纸上描点，根据描出的点作出图线，如图2所示。根据图线求得干电池的电动势E_V，内阻r_。（结果均保留3位有效数字）6、同学们想用物理上学到的知识来测定某种型号电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为89V，内阻约为3左右。由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一电阻箱，改装为量程为9V的电压表，然后再用伏安法测该电池的电动势和内阻。实验可供该同学选择的器材主要有：A

7、.电压表(量程为3V，内阻为3k)B.电流表(量程为3A，内阻约0.1)C.电阻箱(阻值范围09999)D.电阻箱(阻值范围0999)E.滑动变阻器(阻值为020，额定电流2A)F.滑动变阻器(阻值为020k，额定电流0.2A)(1)该实验中滑动变阻器应选_（填写“E”或“F”）；要使将3V直流电压表改装成9V的电压表，该同学需将该电压表与电阻箱_(填写“C”或“D”)串联,且接入的电阻箱阻值应为_.(2)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)，测电池电动势E和内阻r，实验电路如图甲所示，得到多组电压U（原电压表的示数）和电流I的值，并作出U-I图线如图乙所示，可知电池的电动势为_V，内阻

8、为_（最后结果要求保留两位有效数字）.7、某同学设计如图所示的电路测电源的电动势和内阻,图中两个电流表相同,按如下实验步骤，请按要求填空： (1)闭合电键之前,先将电阻箱接入电路的阻值调到_(填“最大”或“最小”,闭合电键,再闭合电键,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转较大(接近满偏),读出电流值,读出这时电阻箱的阻值;断开电键,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数再次为,读出这时电阻箱的阻值,则电流表的阻值为_。(2)闭合电键，依次调大电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R，并记录每次调节后电流表的示数I，根据记录的R、I，作出IRI图像，则图像可能是_.A. B. C. D.(3)若根据

9、记录的R、I,作出图像，通过对图像的处理，得到图像与纵轴的截距为a，图像的斜率为b，则电源的电动势E=_，电源的内阻r=_。8、甲同学将标准电压表V0（量程为U03V，内阻r03 k）改装为电压表V，改装后的电压表刻度盘上的刻度均匀分布共有N格，该同学改装后没有在刻度盘上标上相应的刻度值，乙同学想测量出改装后电压表的量程和内阻。提供的器材有：A改装后的待测电压表V（内阻Rv未知） B标准电压表V1（量程为3V，内阻r1约为3k）C标准电压表V2（量程为30V，内阻r2约为30k） D滑动变阻器R（最大阻值为20）E学生电源E（输出电压调节范围016V） F开关S、导线若干(1)乙同学为了得到待

10、测电压表V的量程和内阻，按图甲所示电路图连接好实验电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现标准电压表V1的指针接近满偏时，待测电压表V的指针还未偏到满偏的三分之一；接着该同学只将标准电压表V1换成标准电压表V2，调节滑动变阻器，当待测电压表V的指针满偏时，标准电压表V2的指针也还未偏到满偏的三分之一。为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上，且能较精确地测出待测电压表V的量程和内阻，请重新设计工作电路，将其画在如图乙所示的虚线框内。(2)根据设计的电路进行实验，调节滑动变阻器，并让待测电压表V的指针恰好偏转了n格，为了得到待测电压表V的量程和内阻，还需要测量的物理量和相应的符号是 ，待测电压表V的

11、量程为 ，待测电压表V的内阻为 。（用测得的物理量和题中已知量的符号表示） 答案以及解析1答案及解析：答案：（1）见解析（2）1.4；0.7（3）不受影响解析：（1）连线如图所示，因干电池短时间电流不宜超过0.6 A，则应连接电流表的0.6 A接线柱；另应注意电流表电流正进负出。（2）由闭合电路欧姆定律得，则，结合题图丙知图线斜率表示电池电动势，大小为1.4 V，图线纵截距的绝对值表示内阻，则。（3）若考虑电流表内阻，则，故电流表内阻不影响电动势的测量。 2答案及解析：答案：（1）A ， C ，F ；（2）；(3) （4）3.0V， 1.0(0.90r1.1的范围内都算正确) 解析：（1）待测

12、电源为两节干电池，则电压表应选3V量程；根据题中给定的数据表可知，电流在0.6A之内，故电流表选择0.6A的量程；滑动变阻器选择020 为宜，选择太大线性度不高。故电流表用A，电压表用C，滑动变阻器用F；（4）由可知，该图像与纵轴的截距代表电动势E，图像的斜率的绝对值表示电源内阻r，故电动势，内阻。由于不同的同学求斜率选点由差异，故内阻在0.90r1.1的范围内都算正确。 3答案及解析：答案：1.AD2.2，1.5V，1.0.，=66.7%，3.3.0，0.188W解析：1.从电路连接可以看出,电流表A的读数增大时,电压表的读数减小,电压表的读数增大。甲同学是根据电压表和电流表A的数据绘制图像

13、的，故B错误，A正确；乙同学是根据电压表和电流表A的数据绘制图像的，故C错误，D正确。故选AD.3.从图像可以得出定值电阻的阻值为：；从甲同学的图像可以得出图像在U轴上的截距为1.50V，即电源的电动势为1.50V，图像斜率的绝对值为：，即电源的内阻为r=1.0. 4答案及解析：答案：(1)电压表分流 ; (2) A ；C 解析：（1）电压表测的是路端电压，电流表测的只是其中一条支路电流，电路总电流等于电流表电流加上通过电压表的电流，故本实验系统误差产生的主要原因是电压表分流；（2）在选择电表时，在不超过其量程的前提下，要保证偏转角度尽量大些，电源电动势大约1.5V，故实验中电压表的最大值3V

14、即可；电流表此时选用最大值为0.6A，故选：A；C。 5答案及解析：答案：（1)5.5k,2 ;(2)1.47 (1.46也给分）;2.30解析：（1)将与电流表串联，改装成一个电压表，由于一节干电池的电动势约为1.5 V,因此应选用 5.5 k的定值电阻,改装成量程为的电压表即可; 为保护电阻，由于电源允许通过的电流不超过0. 5 A,即电路中的电阻不小于3,因此保护电阻应选用2的定值电阻。 (2)由闭合电路欧姆定律得.即.由图象得图线的斜率.纵轴的截距.由解得E=1.47 V(或 1.46 V)，r=2.30。 6答案及解析：答案：(1) E ； C ； 6000 （2）9.0V ； 3.0解析：【分析】(1)根据串联电路的特点，可确定出电阻箱的电阻与电压表内阻的关系，选择电阻箱的规格。在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的；根据电压表改装原理求出串联电阻阻值.(2)由于电压表的表盘没变，改装后的电压表的读数应为电压表读数的3倍.U-I图线纵轴截距的3倍表示电动势，斜率的3倍大小等于电池的内阻.【详解】(1)电源电动势约为9V，应把电压表改装成9V的电压表，把3V的直流电压表接一电阻箱，