1、第八章 恒定电流第五讲 实验十：测定电源的电动势和内阻课时跟踪练1. (2018秦皇岛模拟)用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻 R0 起保护作用除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表 (量程 0.6 A 3 A)；(b)电压表 (量程 3 V 15 V)；(c)定值电阻( 阻值 1 ，额定功率 5 W)；(d)定值电阻(阻值 10 ，额定功率 10 W)；(e)滑动变阻器( 阻值范围 010 ，额定电流 2 A)；(f)滑动变阻器(阻值范围 0100 ，额定电流 1 A)(1)要正确完成实验，
2、电压表的量程应选择_V ，电流表的量程应选择_A；R 0 应选择_ 的定值电阻，R 应选择阻值范围是_ 的滑动变阻器(2)引起该实验系统误差的主要原因是_.解析：(1) 由于电源是一节干电池( 约 1.5 V)，所以选量程为 3 V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般为几欧，加上保护电阻，最大电流也在 1.0 A 以下，小于量程 3 A 的 ，所以选量程13为 0.6 A 的电流表；由于电池内阻较小，保护电阻不宜太大，选 1 的即可，否则会使电流表、电压表读数范围较小，造成较大的误差；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就能很好地控制电路中的电流和电压，因此取 010 范围(2)由
3、于电压表的分流作用，使电流表读数总是比干路电流小，造成 E 测 E 真 ，r 测 r 真答案：(1)3 0.6 1 010 (2) 电压表的分流2. (2018临汾模拟)实验室有量程是 03 A(内阻较小)的电流表和 03 V(内阻很大)的电压表，电阻箱 R(最大值 999.9 )，滑动变阻器 R(02 k) ，固定电阻 R15 ，开关 S，导线若干，欲测量某一电源的电动势 E 和内阻 r(E 略小于 3 V，内阻较小)(1)由于电源内阻较小，要求固定电阻 R1 作为等效内阻的一部分，设计电路要求误差尽量小，且便于操作，能达到这一要求的电路是( )(2)用正确的实验电路图得到的实验数据，作出的
4、图象是一条倾斜的直线，其纵截距为 b，斜率为 k，则电动势 E_，内阻r_(用 b、k、 R1 表示) 解析：(1) 由欧姆定律可知，电路中最大电流为 0.6 A，电流ER1表量程 3 A 太大，所以不能采用图 A、B 、C 测量电源输出电流欲测量电源的电动势 E 和内阻 r，能达到这一要求的电路是 D.(2)由闭合电路欧姆定律，EU (R1r)，变形为UR (R1r) ，图象在纵轴截距 b ；图象斜率 k (R1r)，1U 1E 1E 1R 1E 1E解得 E ， r R 1.1b kb答案：(1)D (2) R 11b kb3. (2018濮阳模拟 )在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中
5、，备有如下器材：A电源为干电池(电动势为 E，内阻为 r)B电流表(00.6 A，内阻约 0.1 )C灵敏电流计 G(满偏电流 Ig200 A，内阻 rg500 )D滑动变阻器(020 ，2.0 A)E电阻箱 R(09 999.9 )F开关、导线若干实验电路如图甲(1)由于没有电压表，需要把灵敏电流计 G 改装成量程为 2 V 的电压表，需串联一个阻值为 R_ 的电阻(2)在闭合开关 S 前，将滑动变阻器的滑片移动至_( 选填“a 端” “中央”或“b 端”)(3)图乙为该实验绘出的 I1-I2 图线(I 1 为灵敏电流计 G 的示数，I 2为电流表 A 的示数)，由图线可求得被测电源的电动势
6、E_V( 保留三位有效数字) ，内电阻 r_( 保留两位有效数字)解析：(1) 灵敏电流计满偏电流 Ig200 A、内阻 rg500 ，根据 UI g(rgR )，所以需串联一个阻值为 9 500 的电阻(2)在闭合开关 S 前，将滑动变阻器的滑片移动至 a 端，保护电表(3)直线与纵轴的交点乘以 102 等于电源电动势，斜率乘以102 等于电源内阻答案：(1)9 500 (或者 9.5 k) (2)a 端 (3)1.46 0.794. (2018济宁模拟 )(1)用电压表、电流表测定电源的电动势和内阻实验，采用的是下列_电路图(2)某同学将 V 和 A 测得的数值逐一描绘在坐标纸上，再根据这
7、些点分别画出了图线 a 与 b，如图所示，你认为比较合理的是图线_(选填 “a”或“ b”)(3)根据该图线得到电源电动势的大小是_ V；内阻是_ ( 结果保留两位小数)解析：(1) 测定电源的电动势及内阻的实验中，原理是闭合电路的欧姆定律，电压表要测量路端电压，电流表要测量电路中的总电流，所以 A、B 项错误；为了使内阻测量准确，电流表要采用内接法，所以 C 项错误，D 项正确(2)描出点后应用直线把各点连接起来，所以选 a.(3)利用图象纵轴上的截距求得电动势为 1.44 V，曲线的斜率绝对值为电源的内阻，约为 0.92 .答案：(1)D (2) a (3)1.44 0.925. (201
8、8郑州模拟)用如图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势 E 约为 8 V，内阻 r 约为 30 ，已知该电池允许输出的最大电流为 40 mA.为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：A电流表 A(量程为 0.05 A，内阻约为 0.2 )B电压表 V(量程为 6 V，内阻为 20 k)C定值电阻 R1(阻值为 100 ，额定功率为 1 W)D定值电阻 R2(阻值为 200 ，额定功率为 1 W)E滑动变阻器 R3(阻值范围为 010 ，额定电流为 2 A)F滑动变阻器 R4(阻值范围为 0750 ，额定电流为 1
9、 A)G导线和单刀单掷开关若干(1)为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选_；滑动变阻器应该选_(填写器材名称)(2)接入符合要求的用电器后，闭合开关 S，调节滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数取得多组数据，作出了如图所示的图线根据图线得出该电池的电动势 E 为_V，内阻 r 为_(结果保留两位有效数字)(3)若所给的电压表已被损坏，其他器材均可使用重新选择器材，设计电路测定该电池的电动势和内阻请在虚线框中画出设计的电路图并在上面标明选定器材的名称解析：(1) 电压表量程为 6 V，电池允许输出的最大电流为 40 mA，故滑动变阻器接入电路电阻必大于 150 ，所以滑动变阻器应选 R4
10、，保护电阻至少要分压 2 V，当电压表示数为零时，保护电阻要分压 8 V，所以保护电阻应选阻值为 200 的 R2.(2)图线纵轴截距为电池电动势，可得 E7.8 V.图线的斜率 kR 2r 229 ，得 r29 .7.80 0.000.034 0.00(3)电压表损坏，至少要测量 2 次，根据所提供器材，可以考虑用 2 个单刀单掷开关改变电路总电阻，测出对应电流，得出电池内阻和电动势，所以设计如图所示电路答案：(1) R2 R 4 (2)7.8(7.77.9 均对) 29(2632 均对) (3)见解析图6. (2018淄博模拟)某同学要测定一电源的电动势 E 和内电阻r，实验器材有：一只电
11、流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用 I 表示 )、一只电阻箱( 阻值用 R 表示)、一只开关和导线若干该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据(1)该同学设计实验的原理表达式是 E_(用 r、I 、R 表示)；(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到_(选填“最大值” “最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_.解析：(1) 根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是 EI (Rr)(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值根据电阻箱的读数规则可知，电阻箱接入电路的阻值为210 11 21 .
12、答案：(1) I(Rr ) (2)最大值 217. (2015江苏卷)小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻(1)图中电流表的示数为_A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44请根据表中的数据，在下面的方格纸上作出 U-I 图线由图线求得：电动势 E_V；内阻 r_ .(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_解析：(1) 由题目表格测量数据知，电流表使用 0.6 A 量程，所以读数为 0.44 A.(2)描点画图，如图所示：根据 UIrE 可得：电动势为E1.6 V；图线的斜率等于内阻 r1.2 .(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大答案：(1)0.44 (2) U-I 图象见解析 160(1.581.62 都对) 1.2(1.18 1.26 都对) (3) 干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大