備戰(zhàn)2019年高考物理 考點(diǎn)一遍過 考點(diǎn)43 實(shí)驗(yàn)：測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻（含解析）

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1、實(shí)驗(yàn)：測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 1．基本實(shí)驗(yàn)要求 （1）實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路的歐姆定律。 （2）實(shí)驗(yàn)器材：待測電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。 （3）實(shí)驗(yàn)操作： ①選擇電表，設(shè)計(jì)電路，連接電路； ②把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處； ③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使表有明顯的示數(shù)，記下多組數(shù)據(jù)。 （4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 ①讀出兩組數(shù)據(jù)，列方程組求解E、r。 ②圖象法：以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸，建立坐標(biāo)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，縱軸截距為電動(dòng)勢E、斜率k的絕對值為內(nèi)阻r。 2．系統(tǒng)誤差 （1）電流表接在電壓表所在支路外側(cè)。將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻

2、的一部分，則電壓表和電流表的測量均準(zhǔn)確。電源電動(dòng)勢的測量值無系統(tǒng)誤差，內(nèi)阻的測量值偏大，等于電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻的和。 （2）電流表接在電壓表所在支路內(nèi)側(cè)。即使考慮電表內(nèi)阻的影響，當(dāng)路端電壓為零時(shí)的短路電流仍然是準(zhǔn)確的，即U–I圖線的橫截距是準(zhǔn)確的，由于電壓表的分流，電流的測量值偏小，可見實(shí)際的U–I圖線向下偏，縱軸截距偏小，斜率的絕對值偏小，即電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量值都偏小。 3．測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的其他方法 在缺少電表或電表量程不合適時(shí)，不限于使用伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，只要滿足每次實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y一組數(shù)據(jù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律能寫出這兩個(gè)數(shù)據(jù)或其相關(guān)物理量的線性關(guān)系，就可以進(jìn)一步列方程

3、組或作圖求電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，請回答下列問題 （1）在閉合開關(guān)之前，為防止電表過載，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P應(yīng)放在______端。 （2）圖2是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U–I圖象，可知該電源的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=______Ω。（保留三位有效數(shù)字） 【參考答案】（1）a （2）1.50 1.00 【詳細(xì)解析】（1）由圖1電路圖可知，閉合開關(guān)前為防止電表過載滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P應(yīng)在a端。 （2）由閉合電路歐姆定律有U=E–Ir，則圖2的縱軸截距表示電源電動(dòng)勢，E=1.50 V；斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，。 【

4、易錯(cuò)警示】由圖象求電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，常會(huì)需要讀縱軸截距、縱軸截距或斜率。要特別注意在計(jì)算斜率時(shí)，看清坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零開始。 1．（2018·陜西省西安中學(xué)高三第九次模擬考試）“用DIS測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）所示，其中定值電阻阻值R1=1 Ω。 （1）圖（a）中A為____傳感器，定值電阻R1在實(shí)驗(yàn)中起_____的作用； （2）實(shí)驗(yàn)測得的路端電壓U相應(yīng)電流I的擬合曲線如圖（b）所示，由此得到電源電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=______Ω； （3）實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如圖（b）所示，則實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器最合理的阻值范圍為______。 A．0~200

5、 Ω B．0~50 Ω C． 0~20 Ω D．0~5 Ω 【答案】（1）電流 保護(hù)電源 （2）1.50 0.28 （3）C 【解析】（1）A串聯(lián)在電路中，測量電流的，所以A是電流傳感器；B與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，測量電壓，所以B是電壓傳感器；定值電阻R1在實(shí)驗(yàn)中的作用主要是保護(hù)電源，防止短路； （2）根據(jù)U=E–Ir可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢，故E=1.50 V；圖象的斜率表示內(nèi)阻，則可知，； （3）由圖可知，測出中的最小電流約為0.1 A，此時(shí)對應(yīng)的總電阻；此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電阻應(yīng)為151-0.28=13.7 Ω；故滑

6、動(dòng)變阻器總阻值一定大于13.7 Ω；同時(shí)為了調(diào)節(jié)方便，總阻值不應(yīng)過大，故應(yīng)選擇20 Ω的總阻值，故C正確，ABD錯(cuò)誤。 【點(diǎn)睛】本題考查測電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理及實(shí)物圖的連接，要注意審題，弄清楚實(shí)驗(yàn)的原理，找到解決問題的思路和方法。 用伏安法測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，所給的器材有： A．電壓表V（0~3 V~15 V） B．電流表A（0~0.6 A~3 A） C．變阻器R1（0~20 Ω） D．變阻器R2（0~100 Ω） E．開關(guān)S，導(dǎo)線若干 （1）電壓表選用________量程，電流表選用________量程，滑動(dòng)變阻器選用________。（填器材

7、前面的字母序號） （2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 （3）如圖所示的U–I圖上是由實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請你完成圖線，并由圖線求出E=______V，r=_______Ω. （4）電動(dòng)勢的測量值與真實(shí)值相比_______，內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比_______。（均填“偏大”、“偏小”或“不變”） 【參考答案】（1）0~3 V 0~0.6 A C （2）如左圖 （3）如右圖 1.5 0.5 （4）偏小 偏小 【詳細(xì)解析】（1）電壓表選用0~3 V量程，電流表選用0~0.6 A量程，滑動(dòng)變阻器選用總阻值小的C。 （2）干電池電阻較小，電流表應(yīng)接在電壓表所在支路內(nèi)側(cè)。 （

8、3）根據(jù)描出的點(diǎn)作U–I圖象，可知電源的電動(dòng)勢E=1.5 V，內(nèi)阻。 （4）由于電壓表的分流作用，電流表測量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，短路電流等于真實(shí)值，電源的U–I圖象如圖所示，電動(dòng)勢測量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測量值也小于真實(shí)值。 【名師點(diǎn)睛】分析伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差，無論是列方程組求解，還是作圖求解，都可以歸結(jié)到U–I圖象上。解題關(guān)鍵是看兩點(diǎn)：（1）電源內(nèi)阻中是否包含電流表內(nèi)阻；（2）短路電流的測量是否準(zhǔn)確。 1．（2018·江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研）在“測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)根據(jù)圖甲電路進(jìn)行測量實(shí)驗(yàn)。 （1）根據(jù)圖甲電路，請

9、在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接。 （2）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)操作正確，記錄下幾組電壓表和電流表的示數(shù)，并在坐標(biāo)系內(nèi)作出電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖象，如圖丙所示。由圖象可測得和，則______；______（選填“>”、“=”、“<”）。 （3）為了克服系統(tǒng)誤差，同學(xué)們又根據(jù)圖丁電路進(jìn)行測量。同樣作出U–I圖象，如圖戊所示。經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn)，利用圖丙和圖戊可以消除系統(tǒng)誤差得出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的真實(shí)值，則________，________。 【答案】（1）如圖所示 （2）< < （3）UB 【解析】（1）測量電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理是電流表的內(nèi)接法和滑動(dòng)變阻器

10、的限流式接法，實(shí)物連線如圖。 （2）當(dāng)采用電流表內(nèi)接法時(shí)，誤差原因?yàn)殡妷罕矸至鲗?dǎo)致電流表測量總電流偏小，可把電壓表與電源看作一個(gè)等效電源，如圖丙所示，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，，即電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實(shí)值。 （3）當(dāng)采用電流表外接法時(shí)，誤差原因?yàn)殡娏鞅矸謮簩?dǎo)致電壓表測量外電壓偏小，可把電流表與電源看作一個(gè)等效電源，如圖戊所示，，，綜合兩種接法的誤差可知電流表的外接法電動(dòng)勢是準(zhǔn)確的，，而電流表內(nèi)接法時(shí)電壓表示數(shù)為零，代表外電路短路，由圖丙可知真實(shí)的短路電流為，可得。 【點(diǎn)睛】本題應(yīng)明確用“等效電源”法分析“測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)”誤差的方法，明確U–I圖象中縱軸截距與斜率的含

11、義。 2．（2018·廣東省湛江市高三上學(xué)期第一次調(diào)研考試）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路來測量未知電阻Rx的阻值，圖中電壓表為理想電壓表，調(diào)節(jié)電阻箱R1=4.0，閉合電鍵S1、S2，打開S3，改變電阻箱R的阻值，得到多組電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)，并繪出的U–R圖象如圖乙所示。 （1）保持S1閉合，斷開S2，閉合S3，讀得電壓表示數(shù)為5.0 V，利用圖乙中的U–R圖象可得Rx=___________。（保留兩位有效數(shù)字） （2）電源使用較長時(shí)間后，它的電動(dòng)勢可認(rèn)為不變，但其內(nèi)阻增大，若仍使用該裝置和圖乙中的U–R圖象來測定某一電阻，則測定結(jié)果將_______（選填“偏大”、“偏小”或不

12、變）。 （3）結(jié)合圖乙中的U–R圖象及已知條件可以求得電源的電動(dòng)勢，E=_______V，電源的內(nèi)阻r=__________。（均保留兩位有效數(shù)字） 【答案】（1）25（24或26都算對） （2）偏小 （3）6.0 1.0 【解析】（1）出當(dāng)電壓U=5 V時(shí)，電阻約為25 Ω； （2）將電源與電阻箱R1看成新的電源，電源的內(nèi)電阻變大時(shí)，外電阻相同時(shí)，外電路分得的電壓減小，重新作出U–R圖，如圖所示； 相同的電壓表讀數(shù)，測量值小于真實(shí)值； （3）在圖乙中取兩點(diǎn)（5，3）和（10，4）代入公式，即：和，解得：，。 某研究小組選用下列器材測定某型號手機(jī)鋰電池的

13、電動(dòng)勢E（約4 V）和內(nèi)阻r（幾歐到幾十歐）。 A．電壓表V（量程6 V，內(nèi)阻約為6.0 kΩ） B．電流表A（量程2 mA，內(nèi)阻約為50 Ω） C．電阻箱R（0~999.9 Ω） D．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干 （1）某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，從實(shí)際操作中你認(rèn)為可行嗎？并說明理由：_____________________________。 （2）今用上述器材中的電壓表和電阻箱測鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 （3）根據(jù)圖象求得E=________V，r=________Ω。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字） 【參考答案】（1）不可行，當(dāng)電阻

14、箱取最大值時(shí)，電路中的電流仍然大于電流表量程2 mA，會(huì)燒壞電流表 （2）如圖 （3）3.6 9.3 【詳細(xì)解析】（1）根據(jù)所給數(shù)據(jù)，電路中電阻箱取最大值時(shí)，電路中電流大約是4 mA，超出電流表量程，會(huì)燒壞電流表，所以不可行。 （2）有電阻箱和電壓表，就能讀出兩組數(shù)據(jù)，可以根據(jù)伏阻法求電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻。 （3）根據(jù)閉合歐姆定律有，可得，則圖象的縱軸截距的倒數(shù)為電源電動(dòng)勢，，圖象的斜率為，可得電源內(nèi)阻r=9.3 Ω。 【名師點(diǎn)睛】測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)根據(jù)所提供的儀器不同，可選用伏安法、伏阻法（電壓表、電阻箱）、安阻法（電流表、電阻箱）；在電表內(nèi)阻已知的情況下，甚至可以使用伏

15、伏法、安安法。 1．（2018·四川省廣安、眉山、內(nèi)江、遂寧高三第一次診斷性考試）在測定一組干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材： A．電流表1（量程2 mA，內(nèi)阻r1=100 Ω） B．電流表2（量程1 A，內(nèi)阻約10 Ω） C．定值電阻R0（2 900 Ω） D．滑動(dòng)變阻器R（0~20 Ω） E．開關(guān)和導(dǎo)線若干 （1）某同學(xué)根據(jù)提供的器材設(shè)計(jì)電路來完成實(shí)驗(yàn)，PQ連接_________，MN連接_________（填“電流表1”或“電流表2”）。 （2）該同學(xué)利用測出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1–I2圖線（I1為電流表1的示數(shù)，I2為電流表2的示數(shù)，且I1遠(yuǎn)小于I2）如

16、圖乙所示，則由圖線可得被測電池的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。 （3）若將圖線的縱軸改為_________（用所測物理量的符號表示），則圖線與縱軸交點(diǎn)的物理含義即為被測電池電動(dòng)勢的大小。 【答案】（1）電流表2 電流表1 （2）4.5 1.5 （3）I1（R0+r1）或3 000I1 【解析】（1）PQ連接電流表測電路的電流，MN連接內(nèi)阻已知的電流表相當(dāng)于改裝了一只電壓表，故PQ接電流表2，MN接電流表1。 （2）由閉合電路歐姆定律，解得：，結(jié)合圖象解得： （3）若將圖線的縱軸改為I1（R0+r1）或3000I1，則圖線與縱軸交點(diǎn)的物理含義即為被測電池

17、電動(dòng)勢的大小。 【點(diǎn)睛】本題沒有電壓表，所以需要利用已知內(nèi)阻的電流表改裝電壓表，并結(jié)合閉合電路歐姆定律求出坐標(biāo)系所對應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)，利用截距和斜率求解即可。 1．（2018·吉林省長春市九臺(tái)區(qū)師范高級中學(xué)高二上學(xué)期期中考試）在用電流表和電壓表“測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，所測電池是電動(dòng)勢約為1.5 V的干電池，其內(nèi)阻約為幾歐。備用的電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器如下： A．電流表：量程0.6 A，內(nèi)阻0.10 Ω B．電流表：量程3 A，內(nèi)阻0.025 Ω C．電壓表：量程3 V，內(nèi)阻5 kΩ D．電壓表：量程15 V，內(nèi)阻25 kΩ E．滑動(dòng)變阻器，阻值范圍0~15 Ω

18、，額定電流1 A F．滑動(dòng)變阻器，阻值范圍0~1000 Ω，額定電流0.5 A （1）實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)確且便于操作，則電流表應(yīng)選_______，電壓表應(yīng)選_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______。（填代號） （2）請你用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的各個(gè)實(shí)物連成符合要求的電路。 2．用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器測量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢（約2 V）和內(nèi)阻，所用器材如圖所示。 （1）請畫出電路原理圖，并將實(shí)物圖連接完整。 （2）某同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器共測得5組電流、電壓的數(shù)據(jù)，如表所示。請?jiān)谧鴺?biāo)紙中作出該電池的U–I圖象，并計(jì)算電池的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻 r=

19、______Ω。（保留兩位小數(shù)） 3．（2018·重慶市第一中學(xué)高二上學(xué)期期中考試）為測定某電源的電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路。ab是電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲，是阻值為2.0 Ω的保護(hù)電阻，滑片P與電阻絲始終接觸良好。用螺旋測微器測得電阻絲的直徑d=0.400 mm。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)P的位置，記錄aP長度x、對應(yīng)的電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I等數(shù)據(jù)，并求得的數(shù)值，分別繪出了關(guān)系圖象和關(guān)系圖象，如圖（b）、（c）所示。 （1）根據(jù)圖（b）可求出電源電動(dòng)勢E=______V，內(nèi)阻r=______ Ω。（均保留兩位有效數(shù)字） （2）圖（c

20、）中關(guān)系圖象縱軸截距的物理意義是______。 （3）根據(jù)圖（c）可求得電阻絲的電阻率=______ Ω·m（保留三位有效數(shù)字）。 4．某同學(xué)利用如圖甲所示電路測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。閉合開關(guān)S后，變阻器的滑片P由一端滑到另一端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖乙的U–I圖象中的直線a、b所示。根據(jù)U–I圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，計(jì)算或回答下列問題： （1）圖甲中電阻R0的測量值等于___________（用圖乙中的坐標(biāo)值表示），這個(gè)值與真實(shí)值相比_______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （2）電源的電動(dòng)勢E=__________，內(nèi)阻r=________

21、__。（用圖乙中的坐標(biāo)值表示） （3）當(dāng)變阻器的滑片P滑到最左端時(shí)，兩個(gè)電壓表的示數(shù)不相等，原因是________________。 5．（2018·北京師范大學(xué)附屬中學(xué)高二上學(xué)期期末考試）利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。 （1）現(xiàn)有電流表（0~0.6 A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材： A．電壓表（0~15 V） B．電壓表（0~3 V） C．滑動(dòng)變阻器（0~50 Ω） D．滑動(dòng)變阻器（0~500 Ω） 實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________。（選填相應(yīng)器材前的字母）

22、（2）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下的一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并畫出U–I圖線。 序號 1 2 3 4 5 6 電壓U（V） 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 電流I（A） 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 （3）根據(jù)（2）中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢E=________V，內(nèi)電阻r=________Ω。 （4）實(shí)驗(yàn)中隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化，圖3各示意圖中正確反映P–U關(guān)系的是

23、________。 6．如圖1、2所示為利用U–I法測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的兩種常用方法，圖3和圖4是用圖象法處理的結(jié)果。由于電流表和電壓表都不是理想電表，所以測量結(jié)果有系統(tǒng)誤差。請分析以下問題： （1）采用圖1的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是__________；采用圖2的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是___________。 （2）圖3是用圖______（填“1”或“2”）電路處理的結(jié)果，其中圖線_______（填“①”或“②”）表示測量圖線，圖線_______（填“①”或“②”）表示真實(shí)圖線；圖4是用圖______（填“1”或“2”）電路處理的結(jié)果，其中圖線_______（填“③”或

24、“④”）表示測量圖線，圖線_______（填“③”或“④”）表示真實(shí)圖線。 7．（2018·吉林省延邊第二中學(xué)高二上學(xué)期第二次階段考試）如圖為某同學(xué)測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)是用毫安表改裝成雙量程電流表的改裝電路。 （1）已知毫安表表頭的內(nèi)阻為10 Ω，滿偏電流為100 mA，和為固定電阻，阻值分別為=0.5 Ω，=2.0 Ω；由此可知，若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表的量程為_______A；若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表的量程為_______A。 （2）電壓表有兩種規(guī)格，V1（量程1.5 V，內(nèi)阻約為2 kΩ）和V2（量程3 V，內(nèi)阻約為4 kΩ）；滑動(dòng)變阻器R

25、有兩種規(guī)格，最大阻值分別為20 Ω和500 Ω。則電壓表應(yīng)選用______（填“V1”或“V2”），R應(yīng)選用最大阻值為______Ω的滑動(dòng)變阻器。 （3）實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①開關(guān)S2撥向b，將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片移到_______端（選填“左”或“右”），閉合開關(guān)S1； ②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片，記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I并作出U－I圖象如圖（b）所示； ③根據(jù)圖線（b）求得電源的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=______Ω。（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位） 8．在測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表（視為理想電表）的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路。

26、 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到____________（填“最大值”、“最小值”或“任意值”）。 （2）改變電阻箱的阻值R，分別測出的定值電阻兩端的電壓U。下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是______（填“1”或“2”）。 方案編號 電阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 （3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖象是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢E=________，內(nèi)阻r=________。（用k、b和R0表示） 9．

27、（2018·河南省六市高三第一次聯(lián)考）按圖甲所示的電路測量一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢E（約1.5 V）和內(nèi)阻r（約20 Ω），可供選擇的器材如下： 兩個(gè)相同電流表A1、A2（量程0~500 μA，內(nèi)阻約為500 Ω）， 滑動(dòng)變阻器R（阻值0~100 Ω，額定電流1.0 A）， 定值電阻R1（阻值約為100 Ω）， 兩個(gè)相同的電阻箱R2、R3（阻值0～999.9 Ω）， 開關(guān)、導(dǎo)線若干。 由于現(xiàn)有電流表量程偏小，不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為此，先將電流表改裝（擴(kuò)大量程），然后再按圖甲電路進(jìn)行測量。 （1）測量電流表A2的內(nèi)阻，按圖乙電路測量A2的內(nèi)阻時(shí)，必要的操作如下。 A．?dāng)嚅_S1 B．

28、閉合S1、S2 C．按圖乙連接線路，將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)至最左端，R2調(diào)至最大 D．?dāng)嚅_S2，閉合S3 E．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)適中，記錄A1的示數(shù)I1 F．調(diào)節(jié)R2，使A1的示數(shù)為I1，記錄R2的值 請按合理順序排列其余實(shí)驗(yàn)步驟（填序號）CB______A。 （2）將電流表A2（較小量程）改裝成電流表A（較大量程），如果（1）中測出A2的內(nèi)阻為468.0 Ω，現(xiàn)用R2將A2改裝成量程為20 mA的電流表A，應(yīng)把R2為_______Ω。 （3）利用電流表A、電阻箱R3及開關(guān)S按圖甲所示電路測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變R3的值，記下電流表A的示數(shù)I，

29、得到若干組R3、I的數(shù)據(jù)，然后通過做出有關(guān)物理量的的線性圖象，求得電池電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。 a.圖中虛線框內(nèi)為一條直線，其中縱軸為，橫軸應(yīng)為__________。 b.已知圖中直線縱軸截距為b，斜率為k，改裝后電流表A的內(nèi)阻為RA，則電動(dòng)勢E=____，內(nèi)阻r=_____縱軸截距的絕對值。 10．小華、小剛共同設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為：電池組（電動(dòng)勢約6 V，內(nèi)阻r約3 Ω）、電流表（量程2.0 A，內(nèi)阻rA=0.8 Ω）、電阻箱R1（0~99.9 Ω）、滑動(dòng)變阻器R2（0~Rt）、開關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來測電源的電動(dòng)勢、內(nèi)阻和R2接入電

30、路的阻值。 （1）小華先利用該電路準(zhǔn)確地測出了R2接入電路的阻值。他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、Sl，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為______Ω。 （2）小剛接著利用該電路測出了電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。 ①他的實(shí)驗(yàn)步驟為： a．在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至_________（填“最大值”或“最小值”），之后閉合開關(guān)S，再閉合_______（填“S1”或“S2”）； b．調(diào)節(jié)電阻________（填“R1”或“R2”），得到一系列電阻R

31、和電流I的數(shù)據(jù)； c．?dāng)嚅_開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器。 ②圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢的乘積代表_________（用對應(yīng)字母表示），電源電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=________Ω。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 11．（2018·海南卷）某同學(xué)利用圖（a）中的電路測量電流表的內(nèi)阻RA（約為5 Ω）和直流電源的電動(dòng)勢E（約為10 V）。圖中R1和R2為電阻箱，S1和S2為開關(guān)。已知電流表的量程為100 mA，直流電源的內(nèi)阻為r。 （1）斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的阻值，使?jié)M偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，當(dāng)R2的阻值為4.8 Ω時(shí)的示

32、數(shù)為48.0 mA。忽略S2閉合后電路中總電阻的變化，經(jīng)計(jì)算得RA=________Ω。 （2）保持S1閉合，斷開S2，多次改變R1的阻值，并記錄電流表的相應(yīng)示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖（b）所示，則此次R1的阻值為________Ω。 （3）利用記錄的R1的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)I，作出I-1–R1圖線，如圖（c）所示。用電池的電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r和電流表內(nèi)阻RA表示I-1隨R1變化的關(guān)系式為I-1=________。利用圖（c）可求得E=________V。（保留2位有效數(shù)字） 12．（2018·江蘇卷）一同學(xué)測量某干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。 （1）如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線（圖

33、中虛線所示）時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路。請指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處__________；____________。 （2）實(shí)驗(yàn)測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計(jì)算的數(shù)據(jù)見下表: 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖象___________。由圖象可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢為_________V；內(nèi)阻為__________Ω。 R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 /A–1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8 （3）為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)

34、據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端。調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時(shí)，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動(dòng)勢應(yīng)為_______V；內(nèi)阻應(yīng)為_____Ω。 13．（2017·天津卷）某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 kΩ，電阻R1=9.0 kΩ，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0 Ω的電阻。 （1）按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測量、間電壓，若讀數(shù)

35、不為零，則一定是_______導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_______導(dǎo)線斷開。 （2）排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到電池的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。 14．（2016·四川卷）用如圖所示電路測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測電源（電動(dòng)勢約3 V，內(nèi)阻約2 Ω），保護(hù)電阻R1（阻值10 Ω）和R2（阻值5 Ω），滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。 實(shí)驗(yàn)主要步驟： （Ⅰ）將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；

36、 （Ⅱ）逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I； （Ⅲ）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U–I圖線（U、I都用國際單位）； （Ⅳ）求出U–I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。 回答下列問題： （1）電壓表最好選用_____；電流表最好選用_____。 A．電壓表（0~3 V，內(nèi)阻約15 kΩ） B．電壓表（0~3 V，內(nèi)阻約3 kΩ） C．電流表（0~200 mA，內(nèi)阻約2 Ω） D．電流表（0~30 mA，內(nèi)阻約2 Ω） （2）滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_____。 A．

37、兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱 B．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱 C．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端的接線柱 D．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端的接線柱 （3）選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=______，r=______，代入數(shù)值可得E和r的測量值。 15．（2015·安徽卷）某同學(xué)為了測量一節(jié)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材，一個(gè)滿偏電流為100 μA，內(nèi)阻為2 500 Ω的表頭，一個(gè)開關(guān)，兩個(gè)電阻箱（0~999.9 Ω）和若干導(dǎo)線； （1）由于表頭量程偏小

38、，該同學(xué)首先需要將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱__________（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），并將電阻箱阻值調(diào)為________Ω。 （2）接著該同學(xué)用改裝的電流表對電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻進(jìn)行測量，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示，通過改變電阻R測相應(yīng)的電流I，并且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表： ①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫出圖線。 ②根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢E是________V，內(nèi)阻r是_________Ω。 16．（2015·江蘇卷）小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量一干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。 （1）圖中電流表的示數(shù)為

39、________A。 （2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下： 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U–I圖線。 由圖線求得：電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。 （3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測量，花費(fèi)了較長時(shí)間，測量期間一直保持電路閉合，其實(shí)從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)開_________________________________。 1．（1）A C E （2）如圖連接 （2）由于電流表內(nèi)阻與電源的內(nèi)阻相差不多，所以采用相對電源的電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，如圖所示。 【點(diǎn)睛】學(xué)生實(shí)驗(yàn)中選擇儀表是常見

40、的一種題型，要求學(xué)生能按照安全性和準(zhǔn)確性的要求進(jìn)行分析，先確定出必須用到的器材，再去根據(jù)題目中給出的條件去判斷電流表和電壓表以及滑動(dòng)變阻器。 2．（1）電路圖（左） 實(shí)物圖（右） （2）如圖 2.03 0.09 表示內(nèi)阻，為。 3．（1）3.0 1.0 （2）電流表的內(nèi)阻為2.0 Ω （3）1.26×10–6 （3）由圖丙所示圖象可知：，即，電阻率。 【點(diǎn)睛】本題考查電動(dòng)勢及電阻的測量，要注意認(rèn)真分析題意，明確實(shí)驗(yàn)原理，再利用圖象分析數(shù)據(jù)得出最終的結(jié)果。 4．（1） 偏小 （2） （3）電流表有內(nèi)阻 【解析】（1）圖線b表示電阻R0的U–

41、I圖象，則；因電壓表的分流作用使得電流的測量值偏大，則電阻R0的測量值偏小。 （2）由閉合電路歐姆定律有E=U+Ir，可知E=U1+I1r=U2+I2r，解得，。 （3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到最左端時(shí)，兩個(gè)電壓表的示數(shù)不相等，原因是電流表有內(nèi)阻，起分壓作用。 9．（1）EDF （2）12 （3）R3 【解析】（1）等效替代法測電阻的核心是“效果相同”，本題中體現(xiàn)為使A1的示數(shù)相同，所以步驟為CBEDFA； （2）改裝原理如下圖所示 電阻需要分擔(dān)電流；電阻電壓，則； （3）由閉合電路歐姆定律得：，將此公式變形后即得：，故橫坐標(biāo)為，圖象的斜率距表示電源電動(dòng)勢，故

42、，解得；，解得。 【點(diǎn)睛】測電阻的方法有伏安法、半偏法、等效替代法等。電表改裝原理可記為“串大并小”。測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻始終離不開閉合電路的歐姆定律。 10．（1）3.6 （2）①最大值 S1 R1 ②r+rA 6.0 2.8 11．（1）5.2 （2）148.2 （3） 9.1（8.9至9.4之間） 【解析】（1）因?yàn)楹雎許2閉合后電路中總電阻的變化，總電流還是為100 mA，表頭與R2并聯(lián)，電流按電阻成反比分配，即：，易知：RA=5.2 Ω。 （2）由圖可知。 （3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，，易得，由斜率，可求出。 12．（1）①開關(guān)未斷開 ②電阻箱阻

43、值為零 （2）圖象如圖所示 1.4（1.30~1.44都算對） 1.2（1.0~1.4都算對） （3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個(gè)空格一致） 1.0（結(jié)果比（2）問第二個(gè)空格小0.2） （3）用電壓表與電流表并聯(lián)，可測得電流表的內(nèi)阻，考慮電表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)的影響，則E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動(dòng)勢，電動(dòng)勢的準(zhǔn)確值為1.4 V，圖線的截距表示（RA+r），所以內(nèi)阻精確值為r=（1.20–0.20）Ω=1.0 Ω。 【點(diǎn)睛】本題考查應(yīng)用電流表和電阻箱測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)，本題創(chuàng)新之處在于用一個(gè)電壓表并聯(lián)在電流表的兩端測出電流表的電阻，從而提高測量電源內(nèi)

44、阻的精確度。 13．（1） （2）1.41（1.36~1.44均可） 0.5（0.4~0.6均可） 【解析】（1）用電壓擋檢測電路故障，電壓表的表頭是電流計(jì)，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在間后有示數(shù)，說明電路被接通，即間有斷路故障，再測量間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到間，則一定是導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則說明電路未被接通，斷路故障的范圍被確定在間。 （2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律有，由于，上式可簡化為，即，圖線斜率，解得內(nèi)阻r=0.5 Ω，代入橫截距(260 mA，0.05 mA)，解得電動(dòng)勢E=1.41 V。 14．（1）A C （2）C （3）ka （3）U–I圖線在U軸上的截距等于電動(dòng)勢E，則E=ka；斜率的絕對值等于內(nèi)阻與R2之和，則r=k–R2。 15．（1）并聯(lián) 5.0 （2）①如圖所示 ②1.53 2 【解析】（1）把小量程的電流表改裝成大量程的電流表需并聯(lián)小電阻，由并聯(lián)的特點(diǎn)，電壓相等，得。 （2）如圖所示，由得，縱截距為電源的電動(dòng)勢E=1.53 V；斜率的絕對值為，，得。 16．（1）0.44 （2）如圖所示 1.60（1.58~1.62均可） 1.2（1.18~1.26均可） （3）干電池長時(shí)間使用后，內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化 26