實驗10 測定電源的電動勢和內(nèi)阻高效演練跟蹤檢測1下列給出多種用伏安法測定電源電動勢和內(nèi)阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是()A測出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組EU1I1r和EU2I2r，求出E和rB多測幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值C測出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出UI圖象，再根據(jù)圖象求出E、rD測出多組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時的路端電壓即為電動勢E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r解析：選C.A中只測兩組數(shù)據(jù)求出E、r，偶然誤差較大；B中計算E、r平均值雖然能減小誤差，但太繁瑣；D中分別求I、U的平均值是錯誤的做法2在測一節(jié)干電池(電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為2 )的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，電壓表和變阻器各有兩個供選擇：A電壓表量程為15 VB電壓表量程為3 VC變阻器為(020 ，3 A)D變阻器為(0500 ，0.2 A)電壓表應(yīng)該選_(填“A”或“B”)，這是因為_.變阻器應(yīng)該選_(填“C”或“D”)，這是因為_.解析：待測干電池電動勢約為1.5 V，而A電壓表量程為15 V，若用A則很難精確讀數(shù)，誤差太大；D變阻器電阻太大而額定電流過小，調(diào)節(jié)不方便答案：BA電壓表量程過大，讀數(shù)誤差較大CD變阻器電阻太大而額定電流過小，調(diào)節(jié)不方便3要精確測量一個直流電源的電動勢和內(nèi)阻，給定下列實驗器材：()A待測電源(電動勢約為4.5 V，內(nèi)阻約為2 )B電流表A1(量程0.6 A，內(nèi)阻為1 )C電壓表V1(量程15 V，內(nèi)阻為3 k)D電壓表V2(量程3 V，內(nèi)阻為2 k)E定值電阻R1500 F定值電阻R21 000 G滑動變阻器R(阻值范圍020 )H開關(guān)及導(dǎo)線(1)該實驗中電壓表應(yīng)選_(填選項前面的序號)，定值電阻應(yīng)選_(填選項前面的序號)(2)在方框中畫出實驗電路圖(3)若將滑動變阻器滑到某一位置，讀出此時電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，從理論上分析，電源電動勢E和內(nèi)阻r間的關(guān)系式應(yīng)為E_.解析：(1)待測電源的電動勢約為4.5 V，用量程為15 V的電壓表V1誤差大，選用量程3 V的電壓表V2，需串聯(lián)電阻擴大量程，串聯(lián)的定值電阻RRV1 k；(2)如圖所示(3)由閉合電路的歐姆定律，對甲圖，有EU(1 r)I，對乙圖，有EUr答案：(1)DF(2)見解析圖(3)EU(1 r)I或EUI4如圖所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：A電流表(量程0.6 A、3 A)；B電壓表(量程3 V、15 V)；C定值電阻(阻值1 、額定功率5 W)；D定值電阻(阻值10 、額定功率10 W)；E滑動變阻器(阻值范圍010 、額定電流2 A)；F滑動變阻器(阻值范圍0100 、額定電流1 A)那么：(1)要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇_V，電流表的量程應(yīng)選擇_A；R0應(yīng)選擇_的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是_的滑動變阻器(2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是_.解析：(1)由于一節(jié)干電池的電動勢為1.5 V，故選量程為3 V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐左右，加上保護電阻，最大電流在0.5 A左右，所以選量程為0.6 A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取010 能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0100 會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象(2)系統(tǒng)誤差一般是由測量工具和測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，造成E測E真，r測r真答案：(1)30.61010(2)由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實際輸出電流小5用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻實驗器材：待測電源(電動勢約3 V，內(nèi)阻約2 )，保護電阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干實驗主要步驟：(i)將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；(ii)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；(iii)以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作UI圖線(U、I都用國際單位)；(iv)求出UI圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a.回答下列問題：(1)電壓表最好選用_；電流表最好選用_A電壓表(03 V，內(nèi)阻約15 k)B電壓表(03 V，內(nèi)阻約3 k)C電流表(0200 mA，內(nèi)阻約2 )D電流表(030 mA，內(nèi)阻約2 )(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是_A兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱B兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱C一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達式，E_，r_，代入數(shù)值可得E和r的測量值解析：(1)電壓表內(nèi)阻越大，分得的電流越小，誤差也就越小，所以選內(nèi)阻較大的A電壓表；當(dāng)滑動變阻器接入電路阻值最小時通過電流表電流最大，此時通過電流表電流大小約為I176 mA，所以選量程為200 mA的C電流表(2)由電路分析可知，滑片從左向右滑動，電壓表示數(shù)變大，意味著滑動變阻器接入電路部分的阻值增大，一導(dǎo)線接金屬桿左端，一導(dǎo)線接電阻絲左端，則滑片從左向右滑動時阻值增大，符合題意(3)由EUI(rR2)，得UI(rR2)E，對比UI圖線可知，圖象斜率的絕對值krR2，所以電源內(nèi)阻rkR2；令U0，得I，圖線在橫軸上的截距為a，所以aI，則Eka.答案：(1)AC(2)C(3)kakR26某同學(xué)要測定一電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，實驗器材有：一只DIS電流傳感器(可視為理想電流表，測得的電流用I表示)，一只電阻箱(阻值用R表示)，一只開關(guān)和導(dǎo)線若干該同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路進行實驗和采集數(shù)據(jù)(1)該同學(xué)設(shè)計實驗的原理表達式是E_(用r、I、R表示)(2)該同學(xué)在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，實驗過程中，將電阻箱調(diào)至如圖乙所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為_.(3)該同學(xué)根據(jù)實驗采集到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的 R圖象，則由圖象可求得，該電源的電動勢E_V，內(nèi)阻r_.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律，該同學(xué)設(shè)計實驗的原理表達式是EI(Rr)(2)根據(jù)實驗的安全性原則，在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到最大值根據(jù)電阻箱讀數(shù)規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為210 11 21 .(3)由EI(Rr)可得Rr. R圖象斜率等于，E6.3 V，圖象在縱軸截距等于r，r2.5 .答案：(1)I(Rr)(2)最大值21(3)6.3(6.16.4)2.5(2.42.6)7老師要求同學(xué)們測出一待測電源的電動勢及內(nèi)阻，所給的實驗器材有：待測電源E，定值電阻R1(阻值未知)，電壓表V(量程為3.0 V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(099.99 )，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干某同學(xué)連接了一個如圖所示的電路，他接下來的操作是：a撥動電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖甲所示的位置后，將S2接到A，閉合S1，記錄下對應(yīng)的電壓表示數(shù)為2.20 V，然后斷開S1；b保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到B，閉合S1，記錄此時電壓表的讀數(shù)(電壓表的示數(shù)如圖乙所示)，然后斷開S1.(1)請你解答下列問題：圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為_，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為_V由此可算出定值電阻R1的阻值為_.(計算結(jié)果取3位有效數(shù)字)(2)在完成上述操作后，該同學(xué)繼續(xù)以下的操作：將S2切換到A，多次調(diào)節(jié)電阻箱，閉合S1，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的 圖象由此可求得該電池組的電動勢E及內(nèi)阻r，其中E_V，電源內(nèi)阻r_.(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析：(1)電阻箱的讀數(shù)等于各擋位的電阻之和，為20.00 ；電壓表讀數(shù)應(yīng)估讀一位，為2.80 V；根據(jù)部分電路歐姆定律可得，解得R1的阻值約為5.45 .(2)由圖象可知當(dāng)R無窮大時，R兩端的電壓近似等于電源的電動勢，即0.35 V1，解得E2.86 V；根據(jù)歐姆定律可得，解得r0.26 .答案：(1)20.002.805.45(2)2.860.266EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375