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1、第七章 實驗十 測定電源的電動勢和內(nèi)阻 1. 用如圖實－10－10所示的電路測量電池電動勢和內(nèi)電阻時，若 有兩只電壓表V1、V2量程相同，內(nèi)阻分別為RV1、RV2，且 RV1>RV2；兩只電流表A1、A2量程相同，內(nèi)阻分別為RA1、 RA2，且RA1>RA2，在實驗中，為了使E、r的測量值更精確一 些，選擇的電表可以是 (　　) 圖實－10－10 1與A1　　　　　　　 　 1與A2 2與A1 2與A2 解析：本實驗的系統(tǒng)誤差主要來源于電壓表內(nèi)阻對電路的影響，電壓表內(nèi)阻越大

2、，電流表所測電流越接近于干路中的電流的真實值，所測電池的內(nèi)阻也越接近電池內(nèi)阻的真實值，故電壓表選用內(nèi)阻大的好，而電流表內(nèi)阻對本實驗無影響，因為電流表內(nèi)阻與R是串聯(lián)，不需知道R與RA的值，故電流表選用哪一個都可以.故選A、B. 答案：AB 2. (　　) 圖實－10－11 A.滑動變阻器不起變阻作用 C.電壓表量程選用不當(dāng) 解析：由圖中接線可知，滑動變阻器連成定值電阻起不到變

3、阻作用，電流表正、負(fù)極連錯，電壓表始終有讀數(shù)，電壓表量程為3 V符合實驗要求，電壓表接線應(yīng)接到開關(guān)外側(cè)，故A、B、D三項中不規(guī)范. 答案：ABD 3. 在測一節(jié)干電池(電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為2 Ω)的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，變阻器和 電壓表各有兩個供選用：A電壓表量程為15 V，B電壓表量程為3 V，A變阻器為(0～ 20Ω，3 A)，B變阻器為(0～500 Ω，0.2 A).電壓表應(yīng)該選　　　　(選填“A”或“B”)， 這是因為　　　　　　　　　；變阻器應(yīng)該選　　　　(選填“A”或“B”)，這是因 為　　　　　　　　　　. 解析：干電池的電動勢1.5 V，而A電壓表量程是

4、電動勢(1.5 V)的10倍，讀數(shù)誤差較大，故應(yīng)選B電壓表；B變阻器的電阻值太大，額定電流又過小，故應(yīng)選A變阻器. 答案：B　A電壓表量程過大，讀數(shù)誤差較大 A　B變阻器額定電流過小，阻值太大 4. 某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖實－10－12甲所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r.根據(jù) 實驗數(shù)據(jù)繪出如圖實－10－12乙所示的R－ 圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I 為電流表讀數(shù)，由此可以得到：E＝　　　　V，r＝　　　　Ω. 圖實－10－12 解析：由E＝I(R＋r)得，R＝－r，則R－圖象的斜率即為電池組電動勢的大小，即E＝2.4(或2.5) V，圖象縱軸截距的絕對值為電池組的內(nèi)阻r＝

5、1 Ω. 答案：2.4(或2.5)　1 5. 現(xiàn)有一個阻值為10.0 Ω的定值電阻、一個電鍵、若干根導(dǎo)線和一個電壓表，該電壓表盤面上有刻度但無刻度值，要求設(shè)計一個能測定某電源內(nèi)阻的實驗方案.(已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電源電動勢，電源內(nèi)阻約為幾歐姆)要求： (1)在下面的方框中畫出實驗電路圖. (2)簡要寫出完成接線后的實驗步驟. (3)寫出用測得的量計算電源內(nèi)阻的表達式r＝　 . 解析：電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度與通過電壓表的電流，或者與加在電壓表兩端的電壓成正 比，因此表盤面無刻度值也可以用格數(shù)的多少表示電壓的大小，當(dāng)斷開電鍵時，電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N1表

6、示電源電動勢的大小.電鍵閉合時，N2表示R兩端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律，＝，得r＝R. 答案：(1)如圖所示 (2)①斷開電鍵，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N1；②合上電鍵，記下電壓表偏 轉(zhuǎn)格數(shù)N2 ③R 6. (2010·南通調(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 實－10－13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) 1 2 3 4 5 R(Ω) I(A) 1/I(A－1) (1)若利

7、用圖象確定電池的電動勢和內(nèi)阻，則應(yīng)作 　 (選填“R－I”或“R－”)圖象； (2)利用測得的數(shù)據(jù)在圖實－10－14所示的坐標(biāo)紙上畫出適當(dāng)?shù)膱D象； 圖實－10－14 (3)由圖象可知，該電池的電動勢E＝　　　　　V，內(nèi)阻r＝　　　　Ω； (4)利用該實驗電路測出的電動勢E測和內(nèi)阻r測與真實值E真和r真相比，理論上E測　　　　E真，r測　　　　r真(選填“>”、“<”或“＝”). 解析：(1)由I＝得，R＝E·－r，R－I圖象是曲線，不便于進行數(shù)據(jù)分析，R－圖 象是直線，便于進行數(shù)據(jù)分析，誤差較小，故應(yīng)作R－圖象．

8、 (2)圖象如圖所示. (3)由圖象可知圖象的斜率等于電動勢E＝6.0 V，R軸上截距的絕對值＝電池內(nèi)阻r＝2.0 Ω. (4)從理論上分析，由于考慮電流表的內(nèi)阻，E測＝E真，r測>r真. 答案：(1) R－　(2)圖象見解析圖 (3)6.0　2.0　(4)＝　> 7. 為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材： ①待測干電池E(電動勢約1.5 V，內(nèi)阻約1.0 Ω) ②電流表G(滿偏電流3.0 mA，內(nèi)阻10 Ω) ③安培表A(量程0～0.60 A，內(nèi)阻0.10 Ω) ④滑動變阻器R1(0～20 Ω，2 A) ⑤滑動變阻器R2(0～1000 Ω，1 A)

9、 ⑥定值電阻R3＝990 Ω ⑦開關(guān)和導(dǎo)線若干 (1)為了能盡量準(zhǔn)確地進行測量，也為了操作方便，實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是　　　　　　(填儀器代號)； (2)請在圖實－10－15甲所示的方框中畫出實驗電路原理圖，并注明器材的字母代號； 圖實－10－15 (3)圖實－10－15乙所示為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖作出的I1－I2圖線(I1為電流表G的示數(shù)，I2為安培表A的示數(shù))，由該圖線可求出被測干電池的電動勢E＝　 V， 內(nèi)電阻r＝　　　 Ω. 解析：(1)為減小本實驗的誤差，提高實驗精度，實驗電流應(yīng)適當(dāng)增大，所選用的滑動變阻器的電阻要適當(dāng)小，故滑動變阻器應(yīng)選④(或R

10、1). (2)測量干路電流用的電流表應(yīng)選③安培表A；而將②電流表 G(滿偏電流3.0 mA，內(nèi)阻10 Ω)與⑥定值電阻R3＝990 Ω串聯(lián)組 合起來使用代替電壓表來測量路端電壓.實驗電路如圖所示. (3)根據(jù)I1－I2圖線可求出被測干電池的電動勢： E＝1.45 mA×(990＋10) Ω＝1.45 V， 內(nèi)電阻：r＝0.45 V/0.5 A＝0.90 Ω. 答案：(1)④或R1　(2)見解析圖 8. (2010·東莞聯(lián)考)兩位同學(xué)在實驗室中利用如圖實－10－16(a)所示的電路測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同

11、學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù).并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖實－10－16(b)所示的兩條U－I圖線.回答下列問題： 圖實－10－16 (1)根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線，可知 (　　) 1和電流表A的數(shù)據(jù) 2和電流表A的數(shù)據(jù) 1和電流表A的數(shù)據(jù) 2和電流表A的數(shù)據(jù) (2)圖象中兩直線的交點表示的物理意義是 (　　) P滑到了最右端 R0上消耗的功率為0.5 W (3)根據(jù)圖(b)，可

12、以求出定值電阻R0＝　　　　Ω，電源電動勢E＝　　　　V，內(nèi)電阻r＝　　　　Ω. (4)該電路中電流表的讀數(shù)能否達到0.6 A，試說明理由. 解析：(1)從電路連接可以看出，電流表A的讀數(shù)增大時，電壓表V1的讀數(shù)減小，電壓 表V21和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的，B錯誤，A 正確；乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的，C錯誤，D正確. (2)圖象中兩直線的交點表示電壓表V1的讀數(shù)與電壓表V2的讀數(shù)相等，即滑動變阻器 的阻值為0，滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最左端，A錯誤；從圖象可以得出電阻 R0的阻值大于電源的內(nèi)阻，滑動變阻器的阻值減小，電源的輸出功率增大，兩直線的 交

13、點對應(yīng)滑動變阻器的阻值為0，即電源的輸出功率最大，B正確；定值電阻R0消耗 的功率為：P＝U2I＝1.0×0.5 W＝0.5 W，C正確；電源的效率為：η＝UI/(EI)＝U/E，U 越大，效率越大，D錯誤. (3)從圖象可以得出定值電阻R0的阻值為：R0＝U2/I＝1.0/0.5 Ω＝2.0 Ω；從甲同學(xué)的圖 象可以得出圖象在U軸上的截距為1.50 V，即電源的電動勢為1.50 V，圖象斜率的絕 對值為：k＝ΔU1/ΔI＝0.5/0.5＝1.0，即電源的內(nèi)阻為r＝1.0 Ω. (4)該電路中電流表的讀數(shù)為：I＝E/(R＋R0＋r)，當(dāng)R最小時，電流最大，最大值為： Im＝E/(R0＋r)＝1.5/(2.0＋1.0) A＝0.5 A，該電路中電流表的讀數(shù)不能達到0.6 A. 答案：(1)AD　(2)BC　(3)2.0　1.50　1.0　(4)見解析