第七章 實驗十 測定電源的電動勢和內阻錦耐作業(yè)二赍受精KESH ZL>0 E TANG TAM QNG1.用如圖實一1010所示的電路測量電池電動勢和內電阻時，兩只電壓表 M、V2量程相同，內阻分別為 Ri、RV2,且Ri>R/2；兩只電流表 A、A量程相同，內阻分別為 RiR2,且Ri>RA2,在實驗中，為了使E、r的測量值更精確一些，選擇的電表可以是() 圖實一10-10D.VB.V1 與 AA.Vi與 A1C.V2與 A 解析：本實驗的系統(tǒng)誤差主要來源于電壓表內阻對電路的影響，電壓表內阻越大，電流表所測電流越接近于干路中的電流的真實值，所測電池的內阻也越接近電池內阻的真實值，故電壓表選用內阻大的好，而電流表內阻本實驗無影響，因為電流表內阻與R是串聯，不需知道 R與R的值，故電流表選用哪一個都可以.故選A、B.答案：AB2.某學生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內阻時，所用滑動變阻器的阻值范圍為020 Q,連接電路的實物圖如圖實一 10-11所示.該學生接線中錯誤的和不規(guī)范的做法是()A.滑動變阻器不起變阻作用圖實一10-11B.電流表接線有錯C.電壓表量程選用不當D.電壓表接線不妥解析：由圖中接線可知，滑動變阻器連成定值電阻起不到變阻作用，電流表正、負極連錯，電壓表始終有讀數，電壓表量程為3 V符合實驗要求，電壓表接線應接到開關外側，故A、B、D三項中不規(guī)范.答案：ABD3.在測一節(jié)干電池（電動勢約為1.5 V ,內阻約為2 ）的電動勢和內阻的實驗中，變阻器和電壓表各有兩個供選用：A電壓表量程為15 V , B電壓表量程為3 V , A變阻器為（020 Q , 3 A）, B變阻器為（0500 Q , 0.2 A）.電壓表應該選 （選填" A”或" B”），這是因為 ;變阻器應該選 （選填" A或" B）,這是因為.解析：干電池的電動勢1.5 V,而A電壓表量程是電動勢（1.5 V）的10倍，讀數誤差較大，故應選B電壓表；B變阻器的電阻值太大，額定電流又過小，故應選 A變阻器.答案：B A電壓表量程過大，讀數誤差較大A B變阻器額定電流過小，阻值太大4.某研究性學習小組利用圖實一1012甲所示電路測量電池組的電動勢E和內阻r.根據1實驗數據繪出如圖實一1012乙所示的R I圖線，其中R為電阻箱讀數，I為電流表讀數，由此可以得到：E=V, r=Q.用心 愛心 專心- 11 -圖實10- 12r E1. 一解析：由E= I（R+ r）得，R= jr,則R圖象的斜率即為電池組電動勢的大小，即= 2.4（或2.5） V ,圖象縱軸截距的絕對值為電池組的內阻答案：2.4（或 2.5）15.現有一個阻值為 10.0 Q的定值電阻、一個電鍵、若干根導線和一個電壓表，該電壓表盤面上有刻度但無刻度值，要求設計一個能測定某電源內阻的實驗方案.（已知電壓表內阻很大，電壓表量程大于電源電動勢，電源內阻約為幾歐姆 ）要求：（1）在下面的方框中畫出實驗電路圖.（2）簡要寫出完成接線后的實驗步驟.（3）寫出用測得的量計算電源內阻的表達式r =.解析：電壓表指針偏轉角度與通過電壓表的電流，或者與加在電壓表兩端的電壓成正比，因此表盤面無刻度值也可以用格數的多少表示電壓的大小，當斷開電鍵時，電壓表偏轉格數N表示電源電動勢的大小.電鍵閉合時，N表示R兩端電壓，根據閉合電路歐姆定律,N1- N2N2 /口=N-N2 R6.材答案：（1）如圖所示（2）斷開電鍵，記下電壓表偏轉格數N;合上電鍵，記下電壓表偏轉格數N2（2010 南通調研）某同學要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內阻，實驗器僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關和導線若干，該同學按如圖實-10 - 13所示電路進行實驗，測得的數據如下表所示.實驗次數12345R( Q)4.010.016.022.028.0I(A)1.000.500.340.250.201/I (A-)1.02.03.04.05.0(1)若利用圖象確定電池的電動勢和內阻，則應作1(選填“RI”或" R1)圖象;(2)利用測得的數據在圖實一10 14所示的坐標紙上畫出適當的圖象;圖實一1014(3)由圖象可知，該電池的電動勢E=V,內阻r=(4)利用該實驗電路測出的電動勢E測和內阻測與真實值 E真和r真相比，理論上 E測E真，r測 r真(選填“>"、“<”或).解析：(1)由1=苴7得，R= E- ；r, RI圖象是曲線，不便于進行數據分析，R 1圖r十 rII 1一象是直線，便于進行數據分析，誤差較小，故應作R-圖象.(2)圖象如圖所示.fi/Q2.0(3)由圖象可知圖象的斜率等于電動勢E= 6.0 V, R軸上截距的絕對值=電池內阻rQ .(4)從理論上分析，由于考慮電流表的內阻，測=E真，r測r真.-1一答案：(1) R i (2)圖象見解析圖(3)6.02.0(4)=>7.為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻，現準備了下列器材：待測干電池 E(電動勢約1.5 V,內阻約1.0 Q )電流表G(滿偏電流3.0 mA,內阻10 )安培表 A(量程00.60 A ,內阻0.10 Q)滑動變阻器 R(0202 A)滑動變阻器 R(01000 Q , 1 A)定值電阻R=990 Q開關和導線若干(1)為了能盡量準確地進行測量，也為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是(填儀器代號)；(2)請在圖實一1015甲所示的方框中畫出實驗電路原理圖，并注明器材的字母代號;圖實10- 15(3)圖實一1015乙所示為某同學根據正確的電路圖作出的IiI2圖線(I1為電流表G的示數，12為安培表A的示數)，由該圖線可求出被測干電池的電動勢E= V ,內電阻r=Q.解析：(1)為減小本實驗的誤差，提高實驗精度，實驗電流應適當增大，所選用的滑動變阻器的電阻要適當小，故滑動變阻器應選(或R).(2)測量干路電流用的電流表應選安培表A;而將電流表G(滿偏電流3.0 mA,內阻10 )與定值電阻 R=990 Q串合起來使用代替電壓表來測量路端電壓.實驗電路如圖所示(3)根據I112圖線可求出被測干電池的電動勢:E= 1.45 mA X (990+ 10) Q = 1.45 V ,內電阻：r = 0.45 V/0.5 A =0.90 Q .答案：(1)或R (2)見解析圖(3)1.45 0.010.90 0.018. (2010 東莞聯考)兩位同學在實驗室中利用如圖實一10 16(a)所示的電路測定定值電阻R、電源的電動勢 E和內電阻r,調節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄的是電流表 A和電壓表M的測量數據，另一同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數據.并根據數據描繪了如圖實一1016(b)所示的兩條UI圖線.回答下列問題:圖實10-16(1)根據甲、乙兩同學描繪的圖線，可知A.甲同學是根據電壓表B.甲同學是根據電壓表C.乙同學是根據電壓表D.乙同學是根據電壓表Vi和電流表A的數據V2和電流表A的數據Vi和電流表A的數據V2和電流表A的數據(2)圖象中兩直線的交點表示的物理意義是()A.滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最右端B.電源的輸出功率最大C.定值電阻R上消耗的功率為 0.5 WD.電源的效率達到最大值(3)根據圖(b),可以求出定值電阻 R =電源電動勢 E=V,內電阻r =Q .(4)該電路中電流表的讀數能否達到0.6 A，試說明理由.解析：(1)從電路連接可以看出，電流表A的讀數增大時，電壓表Vi的讀數減小，電壓表%的讀數增大.甲同學是根據電壓表 M和電流表A的數據繪制圖象的，B錯誤，A正確；乙同學是根據電壓表V2和電流表A的數據繪制圖象的，C錯誤，D正確.(2)圖象中兩直線的交點表示電壓表Vi的讀數與電壓表 V2的讀數相等，即滑動變阻器的阻值為0,滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最左端，A錯誤；從圖象可以得出電阻R的阻值大于電源的內阻，滑動變阻器的阻值減小，電源的輸出功率增大，兩直線的交點對應滑動變阻器的阻值為0,即電源的輸出功率最大，B正確；定值電阻R消耗的功率為：P= U2I =1.0 X 0.5 W= 0.5 W, C正確；電源的效率為：y =UI/( EI) =U/E, U越大，效率越大，D錯誤.從圖象可以得出定值電阻R的阻值為：R=U2/I =1.0/0.5 Q =2.0從甲同學的象可以得出圖象在 U軸上的截距為1.50 V ,即電源的電動勢為 1.50 V ,圖象斜率的絕對值為：k= A U/ A I =0.5/0.5 =1.0,即電源的內阻為 r = 1.0 Q .(4)該電路中電流表的讀數為：1 =曰(R+ R+r),當R最小時，電流最大，最大值為：0.6 A.I m日(R+r) = 1.5/(2.0 +1.0) A =0.5 A ,該電路中電流表的讀數不能達到答案： (1)AD(2)BC(3)2.01.501.0 (4) 見解析