1、1(测量电源的电动势和内阻)1、某同学用电流表和电压表测定电池 的电动势和内电阻,实验采用的电路如图 21-1 所示。(1)下列给出的器材中,应该选用 (填代号)A待测干电池(2 节串联,电动势约 3V) ;B电流表(量程 03A,内阻 0.025)C电流表(量程 00.6A,内阻 0.125 )D电压表(量程 03V,内阻 3k)E电压表(量程 015V,内阻 15k )F滑动变阻器(020 ,额定电流 1A)G滑动变阻器(02000 ,额定电流 0.3A)H开关、导线。(2)图 212 给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。(3)连好电路,闭合开关后,该同学发现电流
2、表和电压表都没有示数。则下列判断正确的是A可能是导线 ab 断路 B可能是导线 bc 断路C可能是导线 de 断路 D可能是导线 gh 断路(4)该同学处理完电路故障后进行实验。记录了 5 组数据,并根据这些数据在坐标图中画出 U-I 图线,如图 21-3 所示。根据图线求出两节干电池串联的电动势 E=_V,内阻 r_。2、现有一种特殊的电池,它的电动势 E 约为 9V,内阻 r 约为 40,已知该电池允许输出的最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R 为电阻箱,阻值范围 09999,R 0 是定值电
3、阻,可防止操作不当损坏电池,起保护电路的作用。(1)实验室备有的定值电阻 R0 有以下几种规格:A10 2.5 W B100 1.0 WC200 1.0 W D2000 5.0 W本实验应选哪一种规格?答 。EVrKRR0甲AVRlabc d e fghijk图 21-1+图 212图21-3I/AU/V0.000.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.602.002.501.50乙/V-1U101/10-2 -12 4 6 8 10 120.10.20.30.40.50.60.702(2)该同学接入符合要求的 R0 后,闭合开关 K,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,计录多组数
4、据,作出了如图乙所示的图线。则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势 E 为 V,内阻 r为 。3、现要测电阻 R0 阻值和干电池组的电动势 E 及内阻 r。给定的器材有:两个理想电压表 (量程均为 3V) ,理想电流表 (量程为 V A0.6A) ,滑动变阻器 R,待测的电阻 R0,两节串联的电池,电键 S及导线若干。某同学设计一个如图(a)所示的电路同时测电阻 R0阻值和电池组的电动势及内阻,调节变阻器,两电压表和电流表分别测得多组 U1、U 2、I 的读数,并作出 U1I 图(图线 1)和 U2I 图(图线 2) ,见图(b) 。(1)由图可知得出电阻 R0 阻值为 _(2)电池组
5、E 的电动势为_V ,内阻为_。4、用伏安法测一节干电池的电动势 E 和内电阻 r,所给的器材有:(A) 电压表 :0315V;(B) 电流表 V:00.63A;(C)变阻器 R1(总电阻 20);(D) 变阻 A器 R2(总电阻 100);以及电键 S 和导线若干。(1)电压表量程选用_,电流表量程选用_,变阻器选用_。(2)在右边的方框中画出实验电路图。(3)如图所示的 U-I 图上是由实验测得的 7 组数据标出的点,请你完成图线,并由图线求出E=_V,r=_.(4)若只选用两组数据,用欧姆定律算出 E、r,有可能误差较大;若选用第_组和第_组数据误差最大。5、在测定一节干电池的电动势和内
6、电阻实验中,备有下列器材:A待测的干电池(电动势约为 1.5 V,内电阻小于 1.0 )B电流表 A1(量程 03 mA,内阻 Rg110)C电流表 A2(量程 00.6 A,内阻 Rg20.1 )D滑动变阻器 R1(020,10 A) E滑动变阻器 R2(0200,l A )F定值电阻 R0(990) G开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a) 、 ( b)两个参考实验电路,其中合理的是_图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选_(填写器材前的字母代号) 。(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合
7、理的实验电路,利用测出的数据绘出的 I1-I2 图1.21.0 I2/A0 0.21.31.41.5I1/mA乙1.10.1 0.3 0.4 0.5A1R0A2A2R0A1(a) (b)甲3线(I 1 为电流表 A1 的示数,I 2 为电流表 A2 的示数,且 I2 的数值远大于 I1 的数值) ,则由图线可得被测电池的电动势 E_V ,内阻 r_ 。(3)若将图线的纵坐标改为_,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。6、 (1)测量电源的电动势 E 及内阻 r(E 约为 6V,r 约为 1.5) 。器材:量程 3V 的理想电压表 V,量程 0.6A 的电流表 A(具有一定内阻)
8、,固定电阻 R=8.5,滑线变阻器 R(010),开关 S,导线若干。画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。用笔画线代替导线完成实物连接图。 实验中,当电流表读数为 I1 时,电压表读数为 U1;当电流表读数为 I2 时,电压表读数为 U2。则可以求出 E= ,r= 。 (用I1,I 2,U 1,U 2 及 R 表示)(2)测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。器材如下:A、待测螺线管 L(符号 ):绕制螺线管金属丝的电阻率 m,电阻 约为 75.01LR10B、螺旋测微器 C、电流表 G:量程 100A,内阻 =500GRD、电压表 V:量程 6V,内阻 =4k VE
9、、定值电阻 R0:R 0=50F、滑动变阻器 :全电阻约 1k G、电源 E:电动势 9V,内阻忽略不计H、电键 S 一个,导线若干实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示,其示数为 d= 按图乙所示电路测量金属丝的电阻,请在图丙的实物图上连线。7、 小明 同学设计了如图 所示的电路测电源电动势 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,电流表 A(量程为 0.6A,内阻不计),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。(第一空 4 分、第二空 4 分)先测电阻 R1 的阻值。请将小明同学
10、的操4作补充完整:闭合 S1,将 S2 切换到 a,调节电阻箱,读出其示数 r1 和对应的电流表示数 I, ,读出此时电阻箱的示数 r2。则电阻 R1 的表达式为 R1 。(每空 2 分)小明同学已经测得电阻 R12.0,继续测电源电动势 E 和电阻 R2 的阻值。该同学的做法是:闭合 S1,将 S2 切换到 b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数 R 和对应的电流表示数 I,由测得的数据,绘出了如图所示的 1/IR 图线,则电源电动势 E V,电阻 R2 。8、测量电源的电动势 及内阻 ( 约为 , 约为 ) 。器材:量程 的理想电压表 ,量程Er6Vr1.53V的电流表 (具有一定内阻)
11、,固定电阻 ,滑线变阻器 ( ) ,开关 ,导线0.6A801S若干。画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。用笔画线代替导线完成实物连接图。实验中,当电流表读数为 时,电压表读数为 ;当电流表读数为 时,电压表读数为 。则1I1U2I2U可以求出 _, _(用 , , , 及 表示) 。Er1I22R9、 (1)为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示电路除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:A电流表(量程 0.6A 3A) B电压表(量程 3V 15V)C滑动变阻器(阻值范围 010 额定电流 2A)D滑动变阻器(阻值范围 0200 额定电流 1A)请你完成
12、下面的选择:电流表量程选_,电压表量程选_,滑动变阻器选_ (填器材前面的字母代号)(2)某实验小组为测量一只微安表 G1的内阻,采用了以下的方法:实验器材:一只待测的微安表 G1;一只标准微安表 G2;一节干电池;09999 的电阻箱一只;单刀双掷开关一只;导线若干实验步骤一:将开关 S 断开,按图所示连接电路实验步骤二:使开关掷向 b 端,此时电路中通过微安表 G1的电流较小,调节电阻箱 R 使微安表 G1的示数接近满偏,记下此时电阻箱 R 的阻值 R1和标准微安表 G2的读数 I实验步骤三:将开关掷向 a 端,并调节电阻箱 R 使标准微安表 G2示数维持电流 I 不变,记下此时电阻箱 R
13、 的阻值 R2由以上步骤可以测得微安表 G1的内阻为 Rg_ 请指出该同学在实验中的疏漏:_10、现有一种特殊的电池,它的电动势 E 和内阻 r 都比较大,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R 为电阻箱,测得的数据如下表所示试验次数 5U/V 10 20 30 40 50U -1/10- 10.0 5.0 3.3 2.5 2.0AVER52V-1R/ 5.55 12.50 21.43 33.33 50.0018.0 8.0 4.7 3.0 2.0该同学想通过作图的方法来求电动势和内阻,并且纵轴取为 U -1/10
14、-2V-1(1)为了得到有关物理量的线性图象,横轴应取为 ,并请在图(b)上作出相应的图象(2)根据所作出的图象求得该电池的电动势 E 为 V,内阻 r 为 .11、某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻 R0(约为 2k) ,二是手机中常用的锂电池(电动势 E 标称值为 3.7V,允许最大放电电流为 100mA) 。在操作台上还准备了如下实验器材:A电压表 V(量程 4V,电阻 RV 约为 4.0k) B电流表 A1(量程 100mA,电阻 RA1 约为 5)C电流表 A2(量程 2m
15、A,电阻 RA2 约为 50) D滑动变阻器 R1(020 ,额定电流 1A)E电阻箱 R2(0999.9 ,最小分度值 0.1) F开关 S 一只、导线若干为了测定电阻 R0 的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池) ,其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整? 。在实际操作过程中,发现滑动变阻器 R1、电流表 A1 已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势 E和内阻 r。请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式 。12、现有一特殊的电池,其电
16、动势 E 约为 9V,内阻 r 在 3555 范围,最大允许电流为 50mA。为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R 为电阻箱,阻值范围为 09999;R 0 是定值电阻。实验室备有的定值电阻 R0 有以下几种规格:RSVEr(a) 2.010.0o1/10-2V-14.06.08.0(b)R0E SVA1R16A10,2.5W B50 , 1.0W C150,1.0W D1500,5.0W本实验应选用 ,其作用是 。该同学接入符合要求的 R0 后,闭合开关 S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数 U,再改变电阻箱阻值,取得
17、多组数据,作出了如图乙的图线。则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示 。根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势 E 为 V,内电阻 r 为 。13、某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电动势 E 和内电阻 r,R 为电阻箱,V 为理想电压表,其量程略大于电源电动势。实验中通过多次改变电阻箱的阻值 R,从电压表上读出相应的示数U,该小组同学发现 U 与 R 不成线性关系,于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。回答下列问题:(1)根据表中的数据和实验原理,你认为第 (填序号)组数据是错误的,原因是 。(2)根据实验数据,请在所给的坐标系中绘出如图所示的 关系曲线
18、。U1R(3)由图象可知,该电源的电动势 E= V,r= 。 (保留 2 位有效数字)14、在“用电压表和电流表测电池的电动势和内阻”的实验时,一般不用新电池而用旧电池进行实验,其原因是:旧电池的内阻较大,路端电压随外电路电阻变化比较明显;而新电池的内阻很小,路端电压随外电路电阻变化就不明显,电压表的读数变化很小,从而降低了测量的精确程度。当我们需要较为精确地测量一节新电池的内阻时,常用的办法是给电池串联一个定值电阻,在计算电池内电阻时当然要考虑到这个定值电阻的影响。右图所给出实验所需的器材,请你用笔画线代替导线将这些仪器连成测量电路;写出操作步骤并说明需要测量的物理量;+7写出被测电源电动势
19、 E 和内阻 r 的表达式。15、听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池他们猜想水果电池内阻可能较大,从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻实验中他们多次改变电阻箱的电阻值,记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数,并算出电流的倒数,将数据填在如下的表格中(1)利用图像法处理数据可以减小实验误差在讨论作图方案时,甲同学认为应作R-I 图,而乙同学认为应该作 图,你认为哪个同学的想法更科学?IR1_(填“甲”或“乙” ) ,其简单理由是: (2)按照(1)中你选择的方案,在给出的坐标纸上作出图象(3)利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为 V,内阻为 (4)
20、完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是:实验练习三(测量电源的电动势和内阻)答案1、 (1)ACDFH (4 分) (2)略 (4 分)(3)A (4 分) (4)2.75 约 1.90 (6 分)外电阻R( )电流 I(mA)电流倒数(mA-1)I19000 0.0502 19.92 8000 0.0528 18.936000 0.0594 16.84 5000 0.0633 15.80 4000 0.0680 14.71 GR082、 (共 7 分) (1)C(3 分) , (2)10(2 分) 、41.7(2 分)3、 (6 分 ) (1)4.0 (2) 3
21、.0V 2.0 ( 每空 2 分)4、 (1)03V, 00.6A,R 1 2 分 (2)右图所示 2 分(3)图线右图所示,1.5 ,0.5 3 分(4)5,6 2 分5、 (1)b(2 分) , D(1 分) (2)1.48(士 0.04)V ,0.84(士 0.03) (2 分)(3)I 1(R 0 Rg1) (2 分)6、 (1)如图3 分(3) ,3 分 21IUE RIUr213 分(2)0.3840.386mm (3 分)如图所示 (3 分) (3 分)20()4GVRdI7、将 S2 切换到 b,调节电阻箱,使电流 表的示数仍为 I、 r1- r21.5、 1.0AVRR E,
22、r S99、 (1)0.6A 3V C (每空 1 分)(2) R2 R1 (2 分)实验步骤一中应补充:将电阻箱 R 阻值调到最大(或将电阻箱 R 阻值调到较大位置) (2 分)10、(1) R -1/10-2-1 (2 分) 正确作出图(3 分) (2) 1002 (2 分) 502 (2 分) 11、用 A2 替换 A1 (2 分) (3 分) (3 分,其它合理也得分)21rUE12、 (1)C,保护电路 (2)电流 (3)10,4813、 (1)3 (1 分) 随电阻的减小路端电压逐渐减小 (3 分)(2) (4 分)(3)2.8(3 分,在 2.63.0 之间的均给分) 0.80(
23、3 分,在 0.60-0.90 之间的均给分)14、电路连接如图所示;a.连接电路如图所示;b.旋转旋钮确定电阻箱接入电路的电阻值为 R0(此值直接从电阻箱上读出,一般为几欧) ;c.闭合开关,调节滑动变阻器的滑动触片到某一位置,记下电压表的示数 U1、电流表的示数 I1;调节滑动变阻器的滑动触片到另一位置,记下电压表的示数U2、电流表的示数 I2。d.断开开关,拆下导线,整理器材。 ,12IE012RIr15、 (1)乙同学(1 分) ;画出的 图线是一条直线,容易求出电池的电IR动势和内电阻(2 分)(2)如下图所示(3 分)(3)0.751.2 (2 分) ;900011000(2 分)(4)电源内阻过大(2 分)VSR2E+0 1/mAIR103/510-10-55 10 15 203