2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 第63講 實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)阻加練半小時 教科版

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1、 第63講 實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)阻 [方法點撥]　(1)圖像法處理數(shù)據(jù)是本實驗重點．根據(jù)閉合電路歐姆定律找出圖像的函數(shù)關(guān)系式，從而確定圖像斜率、截距等的意義．(2)明確實驗中需要測量的量與實際測量的量的關(guān)系，進行誤差分析． 1．(2017·山東煙臺模擬)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，某同學(xué)利用兩個理想電流表A1、A2和定值電阻R0＝2000Ω以及滑動變阻器，設(shè)計了如圖1甲所示的電路來測量一個電池組的電動勢和內(nèi)阻，用I1和I2分別表示通過電流表A1和A2的電流，該同學(xué)測出的實驗數(shù)據(jù)如下表所示： I1/mA I2/A 1 1.35 0.30 2 1.30

2、 0.40 3 1.20 0.60 4 1.10 0.80 5 1.05 0.90 　 圖1 (1)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，在圖乙的坐標(biāo)紙上繪出I1－I2圖線； (2)由I1－I2圖線得出，被測電池組的電動勢E＝____V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 2．(2017·北京豐臺區(qū)模擬)某物理興趣小組的同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r.實驗室提供如下器材： 待測干電池 電流表A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻r1約為0.125Ω 電流表A2：量程0～300μA，內(nèi)阻r2為1000Ω 滑動變阻器R：阻值范圍0～20Ω，額定電流2A 電阻

3、箱R′：阻值范圍0～9999Ω，額定電流1A 開關(guān)S、導(dǎo)線若干 小組中不同的同學(xué)選用了不同的器材和實驗方案： (1)甲同學(xué)選用電流表A1、電流表A2和滑動變阻器R、電阻箱R′等來測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻，電路如圖2所示． 圖2 ①他將電流表A2與電阻箱R′串聯(lián)，使其改裝成一個量程為3.0V的電壓表，此時電阻箱R′的阻值應(yīng)調(diào)到________Ω； ②在記錄數(shù)據(jù)時，他沒有記錄第三組的電壓值，請你根據(jù)圖3電流表A2的表盤示數(shù)寫出對應(yīng)的電壓值U＝________V； 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 電流表A1讀數(shù)I/A 0.12 0.20 0.36 0.38

4、 0.50 0.57 改裝電壓表U讀數(shù)U/V 1.37 1.32 1.14 1.10 1.05 圖3 ③請你根據(jù)他記錄的數(shù)據(jù)，在圖4的直角坐標(biāo)系上畫出U－I圖像；并由圖像得到電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω. 圖4 (2)乙同學(xué)選用電流表A2、電阻箱R′、開關(guān)和導(dǎo)線測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，電路如圖5所示．實驗中他先將電阻箱R′阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；多次調(diào)節(jié)電阻箱阻值，分別記下電流表的示數(shù)I和電阻箱對應(yīng)的阻值R′；以為縱坐標(biāo)，以(R′＋r2)為橫坐標(biāo)，作－(R′＋r2)圖線，如圖6所示，并根據(jù)圖像求出圖線的斜率k和在縱軸上

5、的截距b. 圖5 圖6 請用斜率k和截距b，寫出電動勢E＝________，內(nèi)電阻r＝________. (3)請你對兩位同學(xué)的實驗作出評價__________________________________________ ________________________________________________________________________. 3．(2018·山東青島二中模擬)某同學(xué)設(shè)計了如圖7甲所示的電路來測量電源電動勢E、內(nèi)阻r和電阻R1的阻值．實驗器材有：待測電源(電動勢為E，內(nèi)阻為r)；待測電阻R1；電壓表V(量程1.5V，內(nèi)阻很大)；電

6、阻箱R(0～99.99Ω)；開關(guān)S1；單刀雙擲開關(guān)S2；導(dǎo)線若干． 圖7 (1)先測量電阻R1的阻值，請將該同學(xué)的操作補充完整． ①閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1； ②保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，讀出電壓表的示數(shù)U2； ③則電阻R1表達(dá)式為R1＝__________________________________________________. (2)該同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1＝4.95Ω，繼續(xù)測量電源電動勢E和內(nèi)阻r做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪

7、出了如圖乙所示的－圖線，則電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(保留三位有效數(shù)字) 4．為測量某一電源的電動勢和內(nèi)阻，提供器材如下： 待測電源：電動勢約為4.5V，內(nèi)阻約為1.5Ω； 電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻RV＝3kΩ； 電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻RA約為0.1Ω； 定值電阻R1：阻值為3Ω； 定值電阻R2：阻值為1.5kΩ； 滑動變阻器R：最大阻值為10Ω； 開關(guān)、導(dǎo)線若干． 甲同學(xué)采用如圖8甲所示電路進行測量，乙同學(xué)采用如圖乙所示電路進行測量． 兩同學(xué)通過實驗獲得電壓表和電流表的多組讀數(shù)，在U－I坐標(biāo)系中分別進行描點連線，得到直線后，將

8、直線向兩側(cè)延長，得到在兩坐標(biāo)軸上的截距如圖丙所示． 圖8 (1)甲同學(xué)實驗獲得數(shù)據(jù)為坐標(biāo)系中的圖線________(填寫序號“①”或“②”)． (2)用圖線①測得的電動勢和內(nèi)阻分別為________V和________Ω. (3)按照乙同學(xué)的實驗電路，用細(xì)線替代導(dǎo)線，在圖9中完成實物連接． 圖9 答案精析 1．(1)如圖所示 (2)3.0　1.0 2．(1)①9000?、?.20　③如圖所示　1.46(1.45～1.47均可)　0.73(0.71～0.74均可) (2)　 (3)乙同學(xué)的設(shè)計方案較好，實驗器材簡單，沒有系統(tǒng)誤差 3．(1)③R0　(2)1.43　1.05(1.06也正確) 4．(1)②　(2)4.47　1.49　(3)實物連線如圖所示 解析　(1)甲同學(xué)獲得數(shù)據(jù)為題圖丙坐標(biāo)系中的圖線②.(2)根據(jù)改裝原理知，路端電壓為電壓表示數(shù)的＝1.5倍；則有 1．5U＝E－Ir U＝E－Ir，故用題圖丙圖線①測得的電動勢 E＝2.98×1.5V＝4.47V，內(nèi)阻r＝＝1.49Ω. 5