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1、测定电源的电动势和内阻(建议用时25分钟)1.(2022丽江模拟)某兴趣小组用图甲所示的电路测定某电源的电动势和内阻,除待测电源、开关、导线外,另有内阻为RV=3 000 的电压表一只(量程略大于电源的电动势),电阻箱一个。(1)实验中调整电阻箱到达实验要求时,电阻箱的各个旋钮的位置如图乙所示,电阻箱的读数是_。(2)为了减小测量误差,屡次改变电阻箱的电阻R,读出电压表的示数U,得到如表的数据。请在图丙坐标纸上画出与R的关系图线。实验次数123456R/01 000.02 000.03 000.04 000.05 000.0U/V2.892.171.741.451.241.09/V-10.35
2、0.460.570.690.810.92(3)由图线得出:电源电动势E=_V,内阻r=_。(结果保存两位有效数字)(4)该小组同学测量电源内阻误差的主要原因可能是_A.导线的电阻B.电压表读数的误差C.电压表的内阻D.电阻箱的精确度【解析】(1)由图乙电阻箱可知,其示数为:41 000 +0100 +010 +01 =4 000 ;(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图像如下图:(3)由闭合电路欧姆定律可知:E=(RV+r+R),变形得:=+,那么可知图像的纵截距b=0.35=+,k=,解得:E=2.9 V,r=45 ;(4)本实验只需读出电压表和电阻箱的读数;并且所有内阻均已
3、计算在公式里,故主要误差来自电压表的读数误差,故B正确。答案:(1)4 000(2)见解析(3)2.945(4)B2.(2022渭南模拟)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 ,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6 A,内阻rg=0.1 )和假设干导线。(1)请根据测定电动势E、内电阻r的要求,设计图a中器件的连接方式,画线把它们连接起来。(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表示数I,并作记录。某次测量时电阻箱的旋钮拨到如图b所示位置,其对应的电流表示
4、数如图c所示。那么电阻箱接入电路的电阻R=_ ,电流表的示数I=_ A。(3)为获取线性图线,处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数;再描绘R-坐标图,实验得到的图线如图d所示。(4)请依据电路结构写出R-的关系式:_。(5)根据图d描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=_ V,内电阻r=_ 。【解析】(1)应用电流表与电阻箱测电源电动势与内阻,电流表、电阻箱与待测电源组成串联电路,实物电路图如下图:(2)由图示电阻箱可知,其示数为:0100 +010 +21 +60.1 =2.6 ;电流表量程为0.6 A,由图示表盘可知,其分度值为0.02 A,示数为0.50 A;(4)由图示电路图可
5、知,电源电动势:E=I(r+rg+R),整理得:R=E-r-rg;(5)由图示R-图像可知,电源电动势:E=k= V=1.5 V,电源内阻:r=-b-rg=(0.4-0.1) =0.3 。答案:(1)实物电路图见解析(2)2.60.50(4)R=E-r-rg(5)1.50.33.(2022太原模拟)某同学采用图1的电路测量一节干电池的电动势E和内阻r。图中R为电阻箱,R0是阻值为2.0 的保护电阻,A可视为理想电流表。(1)将图2中的器材连接成实验电路(图中已连好局部电路)。(2)实验中,测得电阻箱的阻值R、电流表的示数I、以及计算的数据如表。根据表中数据,在图3的坐标系中作出-R关系图线。R/0.82.03.24.86.0I/A0.4000.3020.2500.2000.174/A-12.503.314.005.005.74(3)根据图线可求得,被测电池的电动势E=_V,内阻=_(保存两位小数)【解析】(1)电路连接如图:(2)作出-R关系图线如图:(3)由闭合电路的欧姆定律可知:E=I(R+R0+r),即=R+(R0+r);由图像可得:=k=,解得E1.60 V;(R0+r)=b=2.0,解得r1.20 。答案:(1)(2)见解析图(3)1.60(1.561.65)1.20(1.121.30)