1、1 ( 选填 “最大 ”或“最小” 明显读数 I 0； 接着将开关 ) ，然后闭合开关 K1， 将开关 K2 拨至 1 位置，调节 R2 使电流表 A 有 K2 拨至 2 位置保持 R2 不变，调节 R1， 当调节 R1 34.2 时，电 流表 A读数仍为 I 0， 则该未知电阻的阻值 Rx 34.2 . (2) 为了测量电流表 A 的内阻 RA和电源 ( 内阻忽略不计 ) 的电动势 E，他将 R1 的阻值调到 R1 1.5 ， R2 调到最大，将开关 K2 拨至 2 位置，闭合开关 K1；然后多次调节 R2，并在表格 中记录下了各次 R2 的阻值和对应电流表 A 的读数 I ；最后根据记录的
2、数据，他画出了如图乙 所示的图象，根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为： 1 R2 I E R1 RA E ；利用图象中的数据可求得，电流表 A 的内阻 RA 0.5 ，电源 ( 内阻忽略不计 ) 的电 动 势 E 4 V. 2020 届一轮复习人教版 实验： 测定电源的电动势和内阻 课时 作业 时间： 45 分钟 1. 在测定电池的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列仪器 ( 电流表 和电压表都是理想电表 ) ，不能达到实验目的的是 ( D ) A一只电流表和一个电阻箱 B一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 C一只电压表和一个电阻箱 D一只电流表和一个滑
3、动变阻器 解析： 一只电流表和一个电阻箱读出两组电流、电阻值，可求出两组相应电阻箱上的电压，便 可求 E、 r ；一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器，改变滑动变阻器的阻值，读出两组 电流、电压值，便可求 E、 r ；一只电压表和一个电阻箱读出两组电压、电阻值，求出 干路电流值， 便可求 E、 r . 选项 A、 B、 C均可以达到实验目的 2. 某同学设想运用如图甲所示的实验电路，测量未知电阻 Rx 的阻值、电流表 A 的内阻 和电源 ( 内阻忽略不计 ) 的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求 (1) 为了测量未知电阻 Rx 的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至最
4、大 2 解析： (1) 为了保护电路， 需要将电阻箱的阻值都调至最大， 因为两种情况下电流表示数 相同， Rx 和 R1 等效，所以 Rx R1 34.2 . (2) 根据闭合电路欧姆定律得： E I ( R R R) 1 1R R1 RA 1- R 图象的斜 1 2 A ，解得 I E 2 E ，故 I 2 1 率 为 E， 则 纵 截 距 为 R1 RA E ，代入数据可得： 1 1 0.5 E 2 ， R1 RA E 0.5 ， 解 得 E 4 V， RA 0.5 . 3. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差 (1) 应该选择的实验电路是图 1 中的甲
5、( 选填“甲”或“乙” ) 3 (2) 现有电流表 (0 0.6 A) 、开关和导线若干，以及以下器材： A 电压表 (0 15 V) B 电压表 (0 3 V) C 滑动变阻器 (0 50 ) D 滑动变阻器 (0 500 ) 实验中电压表应选用 B； 滑动变阻器应选用 C.( 选填相应器材前的字母 ) (3) 某位同学记录的 6 组数据如表所示， 其中 5 组数据的对应点已经标在图 2， 请标出余 下一组数据的对应点，并画出 U- I 图线 . 序号 1 2 3 4 5 6 电压 U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电 流 I /A 0.060 0.120
6、0.240 0.260 0.360 0.480 4 答案： 见解析图 (4) 根 据 (3) 中所画图线可得出干电池的电动势 E 1.50(1.49 1.51) V ，内电阻 r 0.83(0.81 0.85) . (5) 实 验 中 ， 随 着 滑 动 变 阻 器 滑 片 的 移 动 ， 生变化下列示意图中正确反映 P- U关系的是 电压表的示数 U及干电池的输出功率 C. P都会发 5 解析： (1) 干电池内阻相对一般电流表内阻而言较小， 为减小电流表分压带来的系统误差， 故应选甲 (2) 干电池电动势约为 1.5 V， 电压表选 B 可减小读数误差滑动变阻器应选 C， 若 选 D， 由
7、于总阻值较大，则滑片滑动时移动范围小，不便调节 (3) 图 线 应 为 直 线 ， 作 图 时 使 尽 量 多 的 点 在 线 上 ， 不 在 线 上 的 点 应 均 匀 分 布 在 线 的 两 侧 ， 误差 较大的点舍去 6 2 (4) 由 U E Ir 可得图象上的纵轴截距 E 1.50 V ，斜率的绝对值 r0.83 . E U 1 E E2 (5) 输出功率 P UI U r r ( U 2) 4r ，应为开口向下的抛物线， C 正确 7 4. 手机、 电脑等电器已经普及到人们的日常生活中， 这些电器都要用到蓄电池 某同学 利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻蓄电池的电动势约为 3
8、 V. A. 量程是 0.6 A ，内阻约为 0.5 的电流表； B. 量程是 3 V ，内阻是 6 k 的电压表； C. 量程是 15 V ，内阻是 30 k 的电压表； D. 阻值为 0 1 k ， 额定电流为 0.5 A 的滑动变阻器； E. 阻值为 0 10 ， 额定电流为 2 A 的滑动变阻器； F. 定值电阻 4 ，额定功率 4 W； G. 开关 S一个，导线若干 (1) 为了减小实验误差，电压表应选择 B( 填器材代号 ) ，图甲中的导线应连接到 ( 选填 “”或“” ) 处， 改变滑动变阻器阻值的时候， 为了使电压表和电流表的读数变化比较明 显，滑动变阻器应选择 E(填器材代号
9、 ) 8 (2) 用 (1) 问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的 U- I 图 线 如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势 E 3.2 V ，内阻 r 1.3 .( 结果保留两位有效数 字 ) 解析： (1) 蓄电池的电动势约为 3 V， 电压表 C 的量程太大，选电压表 B. 导线接处，与 E 电池串联的定值电阻阻值已知， 有利于准确测出电池的内阻 电流表量程为 0.6 A， 由 R I 得 回路中的总电阻不能小于 5 ，滑动变阻器 D 总阻值太大，操作不方便，滑动变阻器选 E. (2) 由图线在纵轴上的截距可得蓄电池的电动势 E 3.2 V ，图线斜率的绝对值 |
10、 k| 5.3 ，减去与电池串联的定值电阻的阻值 4 ， 可得电池的内阻 r 1.3 . 5. 图 1 中 甲 是 利 用 两 个 电 流 表 A1 和 A2 测量干电池电动势 E 和 内 阻 r 的 电 路 原 理 图 图 中 S 为 开 关 ， R为 滑 动 变 阻 器 ， 定 值 电 阻 R1 和 A1 内 阻 之 和 为 10 000 ( 比 r 和滑动变阻器的总电阻 都 大 得 多 ) ， A2 为理想电流表 9 (1) 按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线 10 答案： 见解析图 (2) 在闭合开关 S 前 ， 将滑动变阻器的滑动端 c 移动至 b 端 ( 选填“ a 端
11、”“中央”或“ b 端” ) (3) 闭合开关 S， 移动滑动变阻器的滑动端 c 至某一位置，读出电流表 A1 和 A2 的 示数 I 1 和 I 2. 多次改变滑动端 c 的位置，得到的数据为： I 1/mA 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 11 I 2/mA 480 400 320 232 140 68 在图 2 所示的坐标纸上以 I 1 为纵坐标、 I 2 为横坐标画出所对应的 I 1- I 2 图线 答案： 见解析图 (4) 利用所得图线求得电源的电动势 E 1.49(1.48 1.50) V， 内阻 r 0.60(0.55 0.65) 12 .
12、( 均保留两位小数 ) (5) 该电路中电源输出的短路电流 I m 2.5(2.3 2.7) A ( 保留两位有效数字 ) 解析： (1) 连线如图所示 (2) 实验前滑动变阻器接入电路电阻值应最大，故应滑到 b 端 (3) 如图所示 (4) 由图线上读出两组数值，代入 E I 1 ( R1 RA) ( I 1 I 2) r 构成方程组联立求解 E 和 r . 解 得 E1.49 V ， r 0.60 . E (5) 短路电流 I m r ，代入数据求得 I m2.5 A. 13 6. 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(
13、 不计内阻 ) ，待测电阻 R1， 待测电阻 R2， 电压表 V(量程为 3 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 14 (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，将 S2 切换到 b，读出电压表的示数 U2. U2 U1 C则电阻 R1 的表达式为 R1 R0 . 1 (2) 该同学已经测得电阻 R1 3.2 ，继续测电源电动势 E和电阻 R2 的阻值，其做法是：闭 合 S1 ，
14、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 1 1 - 图线，则电源电动势 E 2 V ，电阻 R2 0.8 . U R 解析： (1) 由题知，为了多测数据，应将 S2 切换到 b；由欧姆定律有 U2 I ( R0 R1) ， U1 U 15 IR0，联立解得 R1 U2 U1 R0； (2) 根 据 E U U ( R1 R2) ， 变 形 得 1 1 1 R1 R2 ，对比图象 U1 1 R1 R2 R 1.5 0.5 U E R E 有： 0.5 ， 得 E 2 V ； E E 0.5 2.0 ， R1 3.
15、2 ，得 R2 0.8 . 7. 随着全世界开始倡导低碳经济的发展， 电动自行车产品已越来越受到大家的青睐， 某 同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻， 设计了如图甲所示电路， 提供的实验器材有： A. 电动车电池一组，电动势约为 12 V ，内阻未知 B. 直流电流表量程 300 mA，内阻很小 C. 电阻箱 R， 阻值范围为 0 999.9 D. 定值电阻 R0， 阻值为 10 16 E. 导线和开关 (1) 当他闭合开关时发现， 无论怎样调节电阻箱， 电流表都没有示数， 反复检查后发现电 路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他的操作如下： 断开电源开关 S，
16、将多用表选择开关置于 1 挡 ， 调 零 后 ， 红 黑 表 笔 分 别 接 R0 两端，读数为 1 0 ， 将多用表选择开关置于 10 挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，发现指针 读 数 如 图 乙 所 示 ， 则 所 测 阻 值 为 70 ， 然 后 又 用 多 用 电 表 分 别 对 电 源 和 开 关 进 行 检 测 ， 发现电源和开关 均完好 由以上操作可知，发生故障的元件是电流表 (2) 在更换规格相同的元件后重新连接好电路 (3) 改变电阻箱的阻值 R， 分别测出通过阻值为 R0 10 的定值电阻的电流 I ，下列三 组关于 R的取值方案中，比较合理的方案是 2( 选填方案
17、编号 1、 2 或 3) 17 E 1 1 (4) 根据实验数据描点， 绘出的 1 I - R图象是一条直线 若直线的斜率为 k， 在 I 坐标轴上的 b 截距为 b， 则该电源的电动势 E ，内阻 r k R0.( 用 k、 b 和 R0 表 示 ) k 解析： (1) 欧姆表表盘读数为 “ 7 ”，倍率为“ 10”， 故所测阻值为 70 ；故障检 测时，除电流表其余部分均没有问题，故问题只能出在电流表处； (3) 为减小电流表的读数误差， 电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一， 即 电 流 范 围 为： 100 mA I 300 mA， 根据欧姆定律，总电阻 120 R40 ，扣除定值电阻 10 ， 即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于 30 而小于等于 110 ， 由 于 电 流 表内阻不计，故应该选方案 2； (4) 根据闭合电路欧姆定律，有 E I ( r R R) 1 1 r R 0 ，为对比一次函数 y 0 ，则 I R E 1 1 1 b kx b， R相当于 x， 相 当 于 k， E I 相当于 y， k( r R0) 相当于 b；解得： E k， r R0. k 18
