高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 第二單元 第5課 實驗 測定電源的電動勢和內(nèi)阻

1．如圖所示為測定水果電池的實物圖．(1)請根據(jù)這個實物圖在下面方框中畫出電路圖；(2)閉合開關(guān)，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭，分別讀得兩組數(shù)值為U1、I1和U2、I2.由此可得到計算電動勢與內(nèi)阻的表達式為：E＝________________，r＝________________.2.右圖所示為測定某電池的電動勢E和內(nèi)電阻r的電路圖．由于蓄電池的內(nèi)阻很小，要在電路中接入一個阻值為2.0Ω的定值電阻R.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，讀出電流表和電壓表的示數(shù)，得到的數(shù)據(jù)描成下表：(1)由此可得到電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝______Ω.(結(jié)果保留到小數(shù)點后1位)(2)實驗中坐標值為(________，______)的誤差較大；(3)本實驗的誤差是由于______________而引起的；這樣造成電動勢和內(nèi)阻的測量值________(填“偏大”或“偏小”)．3．有位同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗電路，既能測量待測電阻Rx的阻值，又能測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r.(1)下面是小明用本電路測量Rx的實驗步驟，請你寫出剩下的步驟．①將滑動片移到滑動變阻器的下端，閉合開關(guān)S.②S1扳到1，滑動變阻器觸頭移到適當位置，_______________.③S1扳到2，_____________________.(2)如果利用單電壓表測量電源的電動勢和內(nèi)電阻時，滑動變阻器R的阻值要調(diào)為________；開關(guān)S1應(yīng)扳在________位置上．4．(2012·韶關(guān)調(diào)研)某同學(xué)要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按如圖所示電路進行實驗，測得的數(shù)據(jù)如下表所示．實驗次數(shù)12345R/Ω4.010.016.022.028.0I/A1.000.500.340.250.20eq\f(1,I)/A－11.02.02.94.05.0(1)若利用圖象確定電池的電動勢和內(nèi)阻，則應(yīng)作________(填“R－I”或“R－eq\f(1,I)”)圖象；(2)利用測得的數(shù)據(jù)在上圖中畫出適當?shù)膱D象；(3)由圖象可知，該電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω；5．(2011·佛山市二檢)用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱，采用如圖所示的電路測電源電動勢與內(nèi)阻，比常規(guī)的伏安法更準確．若電流表內(nèi)阻阻值為RA，則測量的方法與步驟是：(1)將電阻箱阻值R調(diào)到最大，閉合S后觀察電流表示數(shù)，然后____________________，使電流表中的示數(shù)指到某兩個恰當?shù)闹担浵麓藭r電阻箱的阻值R1、R2及對應(yīng)的電流I1、I2；(2)根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及________________定律，建立方程組，即______________和________________便可求出電源的電動勢E與內(nèi)阻r.6．(2012·中山模擬)為了測量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，其中R為電阻箱，R0＝5Ω為保護電阻．(1)按照圖甲所示的電路圖，某同學(xué)已經(jīng)在圖乙所示電路中完成部分導(dǎo)線的連接，請你完成余下導(dǎo)線的連接．(2)斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以eq\f(1,U)為縱坐標，以eq\f(1,R)為橫坐標，畫出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)的關(guān)系圖象(該圖線為一直線)，如圖丙所示．由圖象可求得電池組的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)(3)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是____________________.

參考答案1．(1)電路圖如圖所示：(2)eq\f(U2I1－U1I2,I1－I2)eq\f(U2－U1,I1－I2)2．解析：(1)圖象與縱軸的交點表示電池的電動勢，圖象斜率的絕對值表示r＋R(注意：不是r)．由圖象可得電池的電動勢E＝2.0V，由r＋R＝eq\f(2.0－1.4,0.25)＝2.4(Ω)，得電池內(nèi)阻r≈0.4Ω.(2)根據(jù)圖象可知坐標值為(0.14A,1.64V)的誤差較大．(3)流過電源內(nèi)部的電流包括IA＋IV，而實驗得到的電流是流過的電流IA，所以實驗的誤差是由于電壓表的分流引起的，這樣造成電動勢與內(nèi)電阻的測量值偏?。鸢福?1)2.00.4(2)0.14A1.64V(3)電壓表的分流偏小3．解析：測量電阻采用替代法，只要使接通Rx時的路端電壓與接通R0時的路端電壓相等，則電阻箱的電阻就等于待測電阻．測量電動勢和內(nèi)阻要把電阻箱當成電流表，即利用電壓表的讀數(shù)除以電阻箱的電阻為電路的電流；電壓表的讀數(shù)即為路端電壓．答案：(1)②讀出電壓表示數(shù)U③保持R不變，調(diào)節(jié)R0使電壓表示數(shù)仍為U，讀出R0的值，即為Rx的阻值(2)零24．解析：本題是設(shè)計性實驗，考查測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗數(shù)據(jù)處理、誤差分析．(1)E＝IR＋Ir，R＝eq\f(E,I)－r，由于R與eq\f(1,I)成線性關(guān)系，應(yīng)作R－eq\f(1,I)圖象．(3)圖象與縱軸的交點為電源的內(nèi)電阻的負值．圖象的斜率為電源的電動勢．答案：(1)R－eq\f(1,I)(2)如圖所示(3)6.0(5.8～6.2都可以)2.0(1.8～2.2都可以)5．(1)再調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值(2)閉合電路歐姆E＝I1(R1＋RA＋r)E＝I2(R2＋RA＋r)6．解析：(1)對電路圖的連接按照一定的順序進行，先串后并，從R0的左端連接電阻箱R的一個接線柱，另一個接線柱和電池組的負極相連，電壓表并在R兩端，連接電壓表的“－”和“3”兩個接線柱；(2)對電路圖甲圖由閉合電路歐姆定律得：E＝eq\f(U,R)(r＋R0＋R)，整理得到eq\f(1,U)＝eq\f(r＋R0,E)·eq\f(1,R)＋eq\f(1,E)，利用丙圖中直線與縱軸的焦點數(shù)據(jù)求得E＝eq\f(1,0.35)，并保留兩位有效數(shù)字即為2.9，還可以得到圖象的斜率，即可得到電池內(nèi)電阻