2019版高考物理一轮复习备考专题-第八章恒定电流专题63实验：测定电源的电动势和内阻2019高考备考11527.pdf

63 实验：测定电源的电动势和内阻 方法点拨(1)图象法处理数据是本实验重点根据闭合电路欧姆定律找出图象的函数关系式，从而确定图象斜率、截距等的意义(2)明确实验中需要测量的量与实际测量的量的关系，进行误差分析 1(2017山东烟台模拟)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学利用两个理想电流表A1、A2和定值电阻R0 2 000 以及滑动变阻器，设计了如图1 甲所示的电路来测量一个电池组的电动势和内阻，用I1和I2分别表示通过电流表A1和A2的电流，该同学测出的实验数据如下表所示：I1/mA I2/A 1 1.35 0.30 2 1.30 0.40 3 1.20 0.60 4 1.10 0.80 5 1.05 0.90 图 1(1)根据实验测得的数据，在图乙的坐标纸上绘出I1I2图线；(2)由I1I2图线得出，被测电池组的电动势E _ V，内阻r _ .(结果均保留两位有效数字)2(2017北京丰台区模拟)某物理兴趣小组的同学要测量一节干电池的电动势E和内电阻r.实验室提供如下器材：待测干电池 电流表A1：量程0 0.6 A，内阻r1约为0.125 电流表A2：量程0 300 A，内阻r2为 1 000 滑动变阻器R：阻值范围0 20 ，额定电流2 A 电阻箱R：阻值范围0 9 999 ，额定电流1 A 开关S、导线若干 小组中不同的同学选用了不同的器材和实验方案：(1)甲同学选用电流表A1、电流表A2和滑动变阻器R、电阻箱R等来测量干电池的电动势和内电阻，电路如图2 所示 图 2 他将电流表A2与电阻箱R串联，使其改装成一个量程为3.0 V 的电压表，此时电阻箱R的阻值应调到_ ；在记录数据时，他没有记录第三组的电压值，请你根据图3 电流表A2的表盘示数写出对应的电压值U _V；测量次数 1 2 3 4 5 6 电流表A1读数I/A 0.12 0.20 0.36 0.38 0.50 0.57 改装电压表U读数U/V 1.37 1.32 1.14 1.10 1.05 图 3 请你根据他记录的数据，在图4 的直角坐标系上画出UI图象；并由图象得到电池的电动势E _ V，内电阻r _.图 4(2)乙同学选用电流表A2、电阻箱R、开关和导线测量干电池的电动势和内阻，电路如图5所示实验中他先将电阻箱R阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱阻值，分别记下电流表的示数I和电阻箱对应的阻值R；以1I为纵坐标，以(Rr2)为横坐标，作1I(Rr2)图线，如图6 所示，并根据图象求出图线的斜率k和在纵轴上的截距b.图 5 图 6 请用斜率k和截距b，写出电动势E _，内电阻r _.(3)请你对两位同学的实验作出评价_ _.3(2018山东青岛二中模拟)某同学设计了如图7 甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和电阻R1的阻值实验器材有：待测电源(电动势为E，内阻为r)；待测电阻R1；电压表V(量程1.5 V，内阻很大)；电阻箱R(0 99.99 )；开关S1；单刀双掷开关S2；导线若干 图 7(1)先测量电阻R1的阻值，请将该同学的操作补充完整 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；保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，读出电压表的示数U2；则电阻R1表达式为R1 _.(2)该同学已经测得电阻R1 4.95 ，继续测量电源电动势E和内阻r做法是：闭合S1，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1U1R图线，则电源电动势E _V，内阻r _.(保留三位有效数字)4为测量某一电源的电动势和内阻，提供器材如下：待测电源：电动势约为4.5 V，内阻约为1.5 ；电压表：量程0 3 V，内阻RV 3 k；电流表：量程0 0.6 A，内阻RA约为0.1 ；定值电阻R1：阻值为3 ；定值电阻R2：阻值为1.5 k；滑动变阻器R：最大阻值为10 ；开关、导线若干 甲同学采用如图8 甲所示电路进行测量，乙同学采用如图乙所示电路进行测量 两同学通过实验获得电压表和电流表的多组读数，在UI坐标系中分别进行描点连线，得到直线后，将直线向两侧延长，得到在两坐标轴上的截距如图丙所示 图 8(1)甲同学实验获得数据为坐标系中的图线_(填写序号“”或“”)(2)用图线测得的电动势和内阻分别为_V 和 _.(3)按照乙同学的实验电路，用细线替代导线，在图9 中完成实物连接 图 9 答案精析 1(1)如图所示 (2)3.0 1.0 2(1)9 000 1.20 如图所示 1.46(1.45 1.47 均可)0.73(0.71 0.74 均可)(2)1k bk(3)乙同学的设计方案较好，实验器材简单，没有系统误差 3(1)U2U1U1R0(2)1.43 1.05(1.06 也正确)4(1)(2)4.47 1.49(3)实物连线如图所示 解析(1)甲同学获得数据为题图丙坐标系中的图线.(2)根据改装原理知，路端电压为电压表示数的3 1.53 1.5 倍；则有 1 5UEIr U23E23Ir，故用题图丙图线测得的电动势 E2.981.5 V4.47 V，内阻rEI0 1.49 .