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1、考点56测定电源的电动势和内阻例某同学用如图1所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势图1(1)多用电表右侧表笔为_(填“红表笔”或“黑表笔”)将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“1”，将红黑表笔短接，调节_，使指针指在右侧满刻度处(2)移动滑动变阻器R的触头，分别读出五组电压表(内阻较大，可视为理想电压表)和欧姆表示数U、R，并将计算得出的、记录在表格中，其中第四次测量时欧姆表的示数如图2，其阻值为_ .在如图7所示的坐标纸上作出图线图62.501.701.251.000.800.180.100.060.02图2(3)若改用已使用较长时间的多用电表(电池电动势变小，内阻变大)，但仍能调零后测电
2、阻，其测得电阻R值与原来相比_(填“偏大”、“不变”或“偏小”)答案(1)黑表笔调零旋钮(调R0也可)(2)30如图所示(3)偏大2某同学用如图3所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源，且已选定倍率并进行了欧姆调零)实验器材的规格如下：图3电流表A1(量程200 A，内阻R1300 )电流表A2(量程30 mA，内阻R25 )定值电阻R09 700 滑动变阻器R(阻值范围0500 )(1)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置，读出电流表A1和A2的示数分别为I1和I2.多次改变滑动触头的位置，得到的数据见下表.I1(A)120125130135140145I2(
3、mA)20.016.713.210.06.73.3依据表中数据，作出I1I2图线如图4所示；据图可得，欧姆表内电源的电动势为E_ V，欧姆表内阻为r_ .(结果保留3位有效数字)图4(2)若某次电流表A1的示数是114 A，则此时欧姆表示数约为_ .(结果保留3位有效数字)答案(1)1.50(1.481.51)15.0(14.016.0)(2)47.5(47.048.0)解析(1)根据闭合电路欧姆定律，由图像与纵坐标的交点可求得：欧姆表内电源的电动势E150 A(3009 700) 1.50 V；由图像的斜率绝对值可求得欧姆表内阻，内阻约为r 15.0 .(2)由闭合电路欧姆定律知EI1(R0
4、R1)Ir，则I0.024 A，故欧姆表的示数R47.5 .测量电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种：1伏安法利用电压表和电流表，闭合电路方程为EUIr，利用两组数据，联立方程求解E和r；也可作出UI图像，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻2伏阻法利用电压表和电阻箱闭合电路方程为EU(1)利用两组数据联立方程求解或将原方程线性化，处理为或UrE，作图像或U图像，利用图线的截距和斜率求E和r.3安阻法利用电流表和电阻箱闭合电路方程为EI(Rr)，利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为R，作R图像，利用
5、图线的截距和斜率求E和r.强化练习3(2015新课标23)利用如图6所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：图6待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9 )，电阻R0(阻值为3.0 )，电阻R1(阻值为3.0 )，电流表(量程为200 mA，内阻为RA6.0 )，开关S.实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作R图线(用直线拟合)；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为_(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R3.
6、0 时电流表的示数如图7所示，读出数据，完成下表答：_，_.R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0图7(3)在图8的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_ A11，截距b_ A1.图8(4)根据图线求得电源电动势E_ V，内阻r_ .答案(1)R(5.0r)(2)0.110(0.1090.111均正确)9.09(9.019.17均正确)(3)见解析图1.0(0.961.04均正确)60(5.96.1均正确)(4)3.0(2.73.3均正确)1.0(0
7、.61.4均正确)解析(1)根据闭合电路欧姆定律可知：EIRA(I)(RR0r)将R03.0 ，R13.0 ，RA6.0 代入上式得R(5.0r)(2)从读数上，有效数字要一致，即读数是0.110 A，倒数是9.09 A1.(3)由R关系式可知k，截距b(5.0r)；由给出的数据作出图像，连线时尽可能使多的点在同一直线上，不在直线上的点要均匀分布在直线两侧如图所示由图像可知，k1.0 A11，b6.0 A1.(4)电源电动势E3.0 V，电源内阻r1.0 .4某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内电阻已知这个电池的电动势约为11 V1
8、3 V，内电阻小于3 ，由于直流电压表量程只有3 V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替)，改装为量程为15 V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：(1)把电压表量程扩大，实验电路如图9所示，实验步骤如下，完成填空图9第一步：按电路图连接实物第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3 V第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_ V第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15 V的电压表(2)实验可供选择的器材有：A电压表(量
9、程为3 V，内阻约2 k)B电流表(量程为3 A，内阻约0.1 )C电阻箱(阻值范围09 999 )D电阻箱(阻值范围0999 )E滑动变阻器(阻值为020 ，额定电流2 A)F滑动变阻器(阻值为020 k，额定电流0.2 A)电阻箱应选_，滑动变阻器应选_(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)，测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图10甲所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出UI图线如图乙所示，可知电池的电动势为_ V，内电阻为_ .图10答案(1)0.6(2)CE(3)11.52.5解析(1)将3 V电压表改装成15 V量程，串联电阻箱后的总内阻为原来电压表内阻的5倍，由于滑动变阻器滑片位置不变，电压表和电阻箱的总电压仍为3 V，此时电压表部分电压为0.6 V.(2)改装电压表需要串联大电阻，电阻箱选C，由于用分压电路，滑动变阻器选E.(3)由于电压表改装后量程扩大5倍，将图乙的纵坐标扩大5倍，即可根据纵轴截距得电动势为11.5 V，由斜率可求内阻为2.5 .