北京高考物理实验4测定电源的电动势和内阻.docx

1、北京高考物理实验4测定电源的电动势和内阻测电源的电动势和内阻2009年高考题某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个 电池的电动势 E 和内电阻 r ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为 999.9,可当标准电阻用 、一只电流表(量程 I g =0.6A,内阻 r g =0.1和若干导线。 请根据测定电动势 E 和内电阻 r 的要求, 设计图 4中器件的连接方式, 画线把它们连接 起来。 接通开关, 逐次改变电阻箱的阻值 R , 读出与 R 对应的电流表的示数 I ,并作记录。当电阻箱的阻值 R =2.6时, 其对应的电流表的示数如图 5所示。 处理实验数

2、据时, 首先计算出每个电流值 I 的倒数 I 1, 再制作 IR 1-坐标图, 如图 6所示, 图中已标注出了 1, (IR 的几个与 测量对应的坐标点。 请你将与图 5实验数据对应的坐标点也标注在图 6上。在图 6上把描绘出的坐标点连成图线。根据图 6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E =_V,内电阻 r =_。电学实验(4 106、测定电源的电动势和内阻1(2某同学用如图 3所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势 E 和内电阻 r , R 为电阻箱。 干电池的工作电流不宜超过 0.5A 。 实验室提供的器材如下:电压表 (量程 03V , 内阻约 3k ,电阻箱 (阻值范围 O

3、 999. 9 ;开关、导线若干。电池 图 4 图 5-1 图 6 请根据图 3的电路图。在图 4中画出连线,将器材连接成实验电路。实验时,改变电阻箱 R 的值,记录下电压表的示数 U ,得到如下表所示的若干组 R 、 U ,的数据。 根据实验数据绘出如图 5所示的 11U R -图线。 由图象得出电池组的电动势 E= V ,内电阻 r = 。 关 于 这 个 实 验 中 存 在 的 误 差 以 及 减 小 误 差 的各种方法,下列说法正确的是 。A .电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差B .同学读电压表读数引起的误差属于系统误差C .本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差D .如果将电压

4、表的内阻计算在内就可以减小系统误差若实验室没有电压表,只能用 100 A 的灵敏电流表和电阻箱改装。先用如图所示的电路测量电流表 G 的内阻:先闭合 S 1,调节 R ,使电流表指针偏转到满刻 度:再闭合 S 2, 调节 R , 使电流表指针偏转到满刻度的23 , 读出此时 R 的阻值为 32.0010。则电流表内阻的测量值 g R =。将该 灵敏电流表改装成量程为 3V 的电压表,需 (“ 串联 ” 或 “ 并联 ” 阻值为 0R =的电阻。2、 (2(13分 在某实验室中测量电源的电动势和内电阻,可以提供的器材有:待测电池:电动势 E(约 3V 、内电阻 r(约 1电流表:量程 500A

5、,内阻 2r =400. 电流表:量程 3A ,内阻 10.1r =滑动变阻器:阻值 0 600,额定电流 0.5A滑动变阻器:阻值 0 20,额定电流 2.5A电阻箱:9999(a实验电路如右图所示,根据实验目的,电路中电流表 A1应选择 _, A2应选择 _, R 1应选择 _,R 2应选择 _ (请填写器材序号 。(b通过改变可变电阻的阻值来改变电路中的电流,要求出电池的电动势和内电阻,至少需要测量几组电流值 ?_(c实验中改变电路中的电阻,通过多次读取两电 流表的读数,用描点法拟合出电流表 A2的电流 2l 随电流表 A1的电流 1l 的变化的图象,如下图所示。那么,根据图象可得电动势

6、 E 的表达式为 _,内电阻 r 为 _。(答案只限于用 2y x R I 、 、 I 及电流表的内阻 12r r 、表示,而且表达式要求尽量地简约忽略微小量 21、 (2某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池” ,该同学利用下列所给器材 测量水果电池的电动势 E 和内阻 r 。A . 电流表 G 1(内阻 R g =15,满偏电流 I g =2mAB . 电流表 G 2(量程 20mA ,内阻约 2C . 滑动变阻器 R 1(01000D . 电阻箱 R 2 (09999.9E . 待测水果电池(电动势 E 约 4V ,内阻 r 约 500F . 开关 S ,导线若干实验中用电流表

7、G 1改装成量程 04V 的电压表,需 (选填“串联”或“并联” 一个阻值为 的电阻。该同学用电流表 G 2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻,设计了如图 3所示 的实验电路图。请根据电路图,将图 4中的实物连接成实验用的电路。接通开关,逐次调节滑动变阻器,读取电流表示数 I 和对应的电压表的示数 U ,记录了 6组数据, 并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点, 如图 5所示。 请你在图 5上把已经描 绘出的坐标点连成 U -I 图线。根据图 5描绘出的图线可得出水果电池的电动势 E =_V,内电阻 r =_2014海淀期末 12.(7分在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验

8、室备有下 列器材选用:A .干电池(电动势 E 约 1.5V ,内电阻 r 约 1.0B .电流表 G (满偏电流 2.0mA ,内阻 R g =10C .电流表 A (量程 00.6A ,内阻约 0.5D .滑动变阻器 R (020, 10A E .定值电阻 R 0(阻值 990F .开关和导线若干两组同学分别采用了不同实验方案进行实验:(1一组同学设计的实验电路如图 12所示,并利用以上器材正确连接好电路,进行了 实验测量。根据他们的实验设计,完成下列问题:闭合开关 S ,移动滑动变阻器的滑动端 P 至某一位置,记录电流表 G 的示数 I 1和电流表 A 的示数 I 2。多次改变滑动端 P

9、 的位置,得 到多组数据。在图 13所示的坐标纸上建立 I 1、 I 2坐标系,并已标出了与测量数据对应的 5个 坐标点。还有一组数据如图 14的电表所示,请依据所标各点标在图中描绘 I 1-I 2图线。利用所画图线求得电源的电动势 E = V , 电源的内电阻 r = 。 (结果要求保 留两位小数 (2另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻。实验原理如图 15所示。当变阻器为某一阻值时,用多用电表的 直流电压挡测出变阻器两端的电压 U ,再卸去变阻器一个接线柱的导线,把多用电表串联在电路中,用直流电流挡测出通过变阻器的电流 I 。随后 改变变阻器的电阻,重复上述操作,

10、获得多组 U 、 I 数据,并计算得出实验结果。这个实验方案在测量原理上的主要缺点是 。 图 5 1.02.0正极 负极 图 4 图 152014朝阳期末 16. (8分根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示的电路可以测定电池的电动势和内电阻。 R 为一 变阻箱,改变 R 的阻值,可读出电压表 V 相应的示数 U 。对测得的实验数据进行处理, 就可以实现测量目的。根据实验数据在1R U-坐标系中描出坐标点,如图乙所示。已知 R 0=100,请完成以下数据分析和处理。 (1图乙中电阻为 _的数据点应剔除;(2在坐标纸上画出 1R U-关系图线; (3 图线的斜率是 _(V -1 -1 ,由此可得电池电

11、动势 E =_V。 (结果保留两位有效数字西 1 21(18分在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻。电源甲的电动势大约为4.5V ,内阻大约为 1.5;电源乙的电动势大约为 1.5V ,内阻大约为 1。由于实验室条件有 限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:A. 量程为 3V 的电压表 V B. 量程为 0.6A 的电流表 A 1 C. 量程为 3A 的电流表 A 2 D. 阻值为 4.0的定值电阻 R 1E. 阻值为 100的定值电阻 R 2 F. 最大阻值为 10的滑动变阻器 R 3 G. 最大阻值为 100的滑动变阻器 R 4(1选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材

12、,采用图 1所示电路测量电源甲的电动势和内电阻。定值电阻应该选择 (填 D 或者 E ; 电流表应该选择 (填 B 或者 C ; 滑动变阻器应该选择 (填 F 或者 G 。分别以电流表的示数 I 和电压表的示数 U 为横坐标和纵坐标,计算机拟合得到 如图 2所示 U I 图象, U 和 I 的单位分别为 V 和 A , 拟合公式为 U = 5.6I +4.4。 则电源甲的电动势 E = V ;内阻 r = (保留两位有效数字 。图 13 U 2.5 2 U = -5.6I + 4.4 1.5 1 0.5 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 I 0.7 图2 在测量电源甲的电

13、动势和内电阻的实验中，产生系统误差的主要原因是 A. 电压表的分流作用 B. 电压表的分压作用 C. 电流表的分压作用 D. 电流表的分流作用 E. 定值电阻的分压作用 K （2） 为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻， 选择电压表、 定值电阻 2 V 定值电阻等器材，采用图 3 所示电路。 K1 定值电阻应该选择 （填 D 或者 E） 。 实验中，首先将 K1 闭合，K2 断开，电压表示数为 1.48V。 图3 然后将 K1、K2 均闭合，电压表示数为 1.23V。则电源乙电 动势 E = V；内阻 r = （小数点后保留两位小数） 。 东 2 (2某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻

14、。 实验室除提供开关 S 和导线外，有以下器材可供选择： 电压表：V(量程 3v，内阻 Rv=10k 电流表：G(量程 3mA，内阻 Rg=100 电流表：A(量程 3A，内阻约为 0.5 滑动变阻器：R1（阻值范围 010，额定电流2A R2（阻值范围 01000，额定电流1A 定值电阻：R3=0.5 该同学依据器材画出了如图 2 所示的原理图，他没有选用电流表 A 的原因是_。 该同学将电流表 G 与定值电阻 R3 并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流 表对应的量程是_A。 为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器_(填写器 材的符号） 该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表 G 读数为横坐标，以电压表 V 读数为纵坐 标绘出了如图 3 所示的图线， 根据图线可求出电源的电动势 E=_V (结果保留三位有 效数字，电源的内阻 r=_ (结果保留两位有效数字）。 u/V 1.5 1.4 1.3 R V E r 图2 G 1.2 R3 1.1 1.0 0 0.5 1.0 1.5 G/mA 2.0 2.5 S 图3