2019-2020學(xué)年高考物理 主題2 電路及其應(yīng)用 10 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案（必修3）

《2019-2020學(xué)年高考物理 主題2 電路及其應(yīng)用 10 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案（必修3）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高考物理 主題2 電路及其應(yīng)用 10 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案（必修3）（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、10　實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 [學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求]　 物理觀念：知道測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路的歐姆定律. 科學(xué)探究：1.根據(jù)“伏安法”測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理，會(huì)選用實(shí)驗(yàn)器材、正確連接電路、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作.2.能進(jìn)行分組、自主合作探究，并對(duì)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理. 科學(xué)思維：1.會(huì)設(shè)計(jì)測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的“伏安法”、“伏阻法”、“安阻法”的電路圖.2.體會(huì)圖象法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，體會(huì)“化曲為直”的思想方法. 一、測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 1.伏安法：由E＝U＋I(xiàn)r知，只要測(cè)出U、I的兩組數(shù)據(jù)，就可以列出兩個(gè)關(guān)于E、r的方程，從而解出E、r，用到的器

2、材有電池、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表，電路圖如圖1所示. 圖1 2.安阻法：由E＝IR＋I(xiàn)r可知，只要能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個(gè)方程，就能解出E、r，用到的器材有電池、開(kāi)關(guān)、電阻箱、電流表，電路圖如圖2所示. 圖2 3.伏阻法：由E＝U＋r知，如果能得到U、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個(gè)方程，就能解出E、r，用到的器材是電池、開(kāi)關(guān)、電阻箱、電壓表，電路圖如圖3所示. 圖3 二、實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 1.實(shí)驗(yàn)步驟(以伏安法為例) (1)電流表用0～0.6A量程，電壓表用0～3V量程，按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好電路. (2)把滑動(dòng)變阻器的滑片移

3、到一端，使其接入電路中的阻值最大. (3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯的示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1).用同樣的方法測(cè)量幾組I、U值. (4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理好器材. (5)處理數(shù)據(jù)，用公式法或圖象法求出電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻. 2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 (1)公式法 依次記錄的多組數(shù)據(jù)(一般6組)如表所示： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 分別將1、4組，2、5組，3、6組聯(lián)立方程組解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它們的平均值作為

4、測(cè)量結(jié)果. E＝，r＝. (2)圖象法 ①根據(jù)多次測(cè)出的U、I值，作U－I圖象； ②將圖線兩側(cè)延長(zhǎng)，縱軸截距的數(shù)值就是電池電動(dòng)勢(shì)E； ③橫軸截距(路端電壓U＝0)的數(shù)值就是短路電流； ④圖線斜率的絕對(duì)值等于電池的內(nèi)阻r，即r＝＝，如圖4所示. 圖4 3.注意事項(xiàng) (1)為使電池的路端電壓有明顯變化，應(yīng)選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表. (2)實(shí)驗(yàn)中不能將電流調(diào)得過(guò)大，且讀數(shù)要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時(shí)內(nèi)阻r的明顯變化. (3)當(dāng)干電池的路端電壓變化不很明顯時(shí)，作圖象時(shí)，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點(diǎn)可不從零開(kāi)始. 如圖5所示，此時(shí)圖線與

5、縱軸交點(diǎn)仍為電池的電動(dòng)勢(shì)E，但圖線與橫軸交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻要在直線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)用r＝||求出. 圖5 4.誤差分析 (1)偶然誤差：主要來(lái)源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U－I圖象時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確. (2)系統(tǒng)誤差：主要原因是電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比流過(guò)電源的電流偏小一些.U越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大，將測(cè)量結(jié)果與真實(shí)情況在U－I坐標(biāo)系中表示出來(lái)，如圖6所示，可見(jiàn)E測(cè)＜E真，r測(cè)＜r真. 圖6 一、伏安法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 例1　利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差. 圖7 (1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖7

6、中的________(填“甲”或“乙”). (2)現(xiàn)有開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材： A.電流表(0～0.6A) B.電流表(0～3A) C.電壓表(0～15V) D.電壓表(0～3V) E.滑動(dòng)變阻器(0～10Ω) F.滑動(dòng)變阻器(0～500Ω) 實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________；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) 答案　(1)甲　(2)A　D　E 解析　(1)如果用乙電路，誤差來(lái)源于電流表的分壓，測(cè)量時(shí)將電流表內(nèi)阻當(dāng)成電源內(nèi)阻的一部分，而電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻很接近，故電源內(nèi)阻測(cè)量誤差大，

7、用甲電路，誤差來(lái)源于電壓表的分流，因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的電阻，故電壓表分流很小，測(cè)量引起的誤差小，故選擇甲電路圖； (2)電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，因此電壓表量程選擇3V，故選D；為使電流表有較大角度的偏轉(zhuǎn)，需選用全阻值小的滑動(dòng)變阻器，故選E. 選擇儀器時(shí)注意掌握的原則 1.安全性原則，即一定要保證儀器的安全，對(duì)電表來(lái)講不超量程，對(duì)滑動(dòng)變阻器來(lái)講不能超其額定電流. 2.精確性原則，即要保證測(cè)量時(shí)讀數(shù)精確，對(duì)電表來(lái)講在不超量程的前提下，盡量選用小量程的，對(duì)歐姆表來(lái)講盡量讓指針指在中值刻度附近. 3.方便性原則，此原則主要針對(duì)滑動(dòng)變阻器來(lái)講，在滑動(dòng)變阻器控制電路時(shí)，電路的電壓

8、、電流的變化范圍要盡可能大，以便獲取多組測(cè)量值. 例2　在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.1Ω和1kΩ，如圖8為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需器材圖. 圖8 (1)在圖中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路. (2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖9中畫(huà)出U－I圖象，根據(jù)圖象讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，求出電池內(nèi)阻r＝______Ω. 圖

9、9 答案　(1)見(jiàn)解析圖　(2)見(jiàn)解析圖　1.46(1.45～1.47均可)　0.71(0.69～0.73均可) 解析　(1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖將實(shí)物圖連接起來(lái)，如圖甲所示. (2)根據(jù)U、I數(shù)據(jù)，在U－I坐標(biāo)系中找點(diǎn)描跡，如圖乙所示，然后連線并將直線延長(zhǎng)，交U軸于U1＝1.46V，此即為電源電動(dòng)勢(shì)；由圖線斜率的絕對(duì)值即電源內(nèi)阻得r＝＝Ω≈0.71Ω. [學(xué)科素養(yǎng)]　本題回顧了測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，用圖象法處理數(shù)據(jù)，這體現(xiàn)了“物理觀念”和“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生之間需要合作、交流、處理數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了“實(shí)驗(yàn)探究”的學(xué)科素養(yǎng).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持很好地交流、合作，準(zhǔn)

10、確記錄數(shù)據(jù)，認(rèn)真進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這又體現(xiàn)了“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng). 二、伏阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 1.電路圖：如圖10所示 2.實(shí)驗(yàn)原理：E＝U＋r 3.數(shù)據(jù)處理 (1)計(jì)算法：由解方程組可求得E和r. (2)圖象法：由E＝U＋r得：＝＋·.故－圖象的斜率k＝，縱軸截距為，如圖11. 由圖象的斜率和截距求解. 圖10　　　　　　　　　圖11　　 例3　(2018·菏澤市高二上期末)要測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)E(小于3V)和內(nèi)阻r(約1Ω)，現(xiàn)有下列器材：理想電壓表(3V和15V兩個(gè)量程)、電阻箱R(0～999.9Ω)、定值電阻R0＝3Ω、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線.某同學(xué)根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)如下的

11、實(shí)驗(yàn)電路： 圖12 (1)電路中定值電阻R0的作用是____________. (2)請(qǐng)根據(jù)圖12甲電路，在圖乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接電路. (3)該同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，讀出對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，得到兩組數(shù)據(jù)：R1＝2Ω時(shí)，U1＝2.37V，R2＝4Ω時(shí)，U2＝2.51V.由這兩組數(shù)據(jù)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝______Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)保護(hù)電源，防止短路　(2)如圖所示 (3)2.94　1.21 解析　(1)若無(wú)R0存在，當(dāng)R調(diào)節(jié)到0時(shí)，外電路短路，有燒壞電源的危險(xiǎn)，故R0的作用是保護(hù)電源，防止短路； (2)如圖所示，

12、注意電壓表量程選擇，開(kāi)關(guān)置于干路 (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律，得 當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1＝2Ω時(shí)E＝U1＋r 當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2＝4Ω時(shí)E＝U2＋r 聯(lián)立以上兩式得E≈2.94V，r≈1.21Ω. 三、安阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 1.電路圖：如圖13所示. 圖13 2.實(shí)驗(yàn)原理：E＝IR＋I(xiàn)r. 3.數(shù)據(jù)處理 (1)計(jì)算法：由 解方程組求得E，r. (2)圖象法：由E＝I(R＋r)得：＝R＋ －R圖象的斜率k＝，縱軸截距為(如圖14甲) 又R＝E·－r R－圖象的斜率k＝E，縱軸截距為－r(如圖乙). 由圖象的斜率和截距求解. 圖14 例4

13、　一同學(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻. (1)如圖15所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路.請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處____________；____________. 圖15 (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和理想電流表示數(shù)I，以及計(jì)算的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： 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 5.9 5.3 4.5 3.8 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖16方格紙上作出R－關(guān)系圖象. 圖16 由圖象可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_

14、______V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 答案　(1)開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)　電阻箱阻值為零 (2)見(jiàn)解析圖　1.33(1.30～1.36均可)　1.2(1.0～1.4均可) 解析　(1)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，連接電路時(shí)應(yīng)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電阻箱的阻值調(diào)為最大，確保實(shí)驗(yàn)儀器、儀表的安全. (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，得 E＝I(R＋r) 即R＝－r＝E·－r， 即R－圖象為直線. 描點(diǎn)連線后圖象如圖所示. 根據(jù)圖象可知r＝1.2Ω. 圖象的斜率為電動(dòng)勢(shì)E， 在R－圖象上取兩點(diǎn)(2,1.60)、(5,5.60) 則E＝V≈1.33V. 1.(

15、伏安法)(2018·宜興市高二期中)如圖17(a)是“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路，如果采用一節(jié)新干電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，電壓表讀數(shù)變化很小，為了較精確地測(cè)量該新干電池的內(nèi)阻，加接一定值電阻，實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖(b).可用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A(具有一定內(nèi)阻)，定值電阻R0(R0＝1.5Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(0～200Ω)，開(kāi)關(guān)S. 圖17 (1)為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填“R1”或“R2

16、”)，在閉合開(kāi)關(guān)前為防止電表過(guò)載，滑動(dòng)變阻器觸頭P應(yīng)移至________端.(填“左”或“右”) (2)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖(c)中完成實(shí)物連接圖. (3)實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)，在給出的U－I坐標(biāo)系中畫(huà)出U－I圖線如圖(d)所示，則該新干電池的內(nèi)阻r＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)R1　左　(2)如圖所示　(3)0.29(0.25～0.30均可) 2.(安阻法)(2018·重慶市高二上期末)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖18甲所示的電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源，電流表A(量程為0.6A，內(nèi)阻不計(jì))，電阻箱R，

17、開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干.閉合S，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)電流I，由測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出了如圖乙所示的－R圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. 圖18 答案　1.5　3.0 解析　由閉合電路歐姆定律可知：I＝，即：＝＋；－R圖象的斜率為＝，解得：E＝1.5V；縱截距＝2.0，解得：r＝3.0Ω. 3.(伏阻法)(2018·南陽(yáng)市示范高中聯(lián)誼學(xué)校高二上第二次月考)在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖19所示的實(shí)物電路. 圖19 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________.

18、(選填“最大值”“最小值”或“任意值”) (2)改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值R0＝10Ω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________.(選填“1”或“2”) 電阻箱的阻R/Ω 方案編號(hào) R1 R2 R3 R4 R5 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－R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(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________.(用k、b和R0表示)

19、答案　(1)最大值　(2)2　(3)?。璕0 解析　(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝U＋(R＋r)得：＝·R＋ －R圖象的斜率k＝，縱截距b＝得：E＝，r＝－R0. 1.(2018·濱州市高一下期末)如圖1所示，在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，讀出電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A.電壓表讀數(shù)U增大時(shí)電流表讀數(shù)I也必定增大 B.電壓表與電流表讀數(shù)變化量的比值的絕對(duì)值||是滑動(dòng)變阻器的電阻 C.電壓表與電流表讀數(shù)的比值是電源內(nèi)阻 D.電壓表與電流表讀數(shù)變化量比值的絕對(duì)值||是電源內(nèi)阻 答案　D 2.(多選)用圖象

20、法計(jì)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，先要描點(diǎn)，就是在U－I坐標(biāo)系中描出與每組I、U值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，以下說(shuō)法中正確的是(　　) A.這些點(diǎn)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地分布在一條直線上，即U－I圖線應(yīng)通過(guò)每個(gè)點(diǎn) B.這些點(diǎn)應(yīng)當(dāng)基本上在一條直線上，由于偶然誤差不能避免，所以U－I圖線不可能通過(guò)每一個(gè)點(diǎn) C.不在U－I圖線上的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)大致均衡地分布在圖線兩側(cè) D.個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)舍去 答案　BCD 解析　用描點(diǎn)法畫(huà)圖象時(shí)，應(yīng)使這些點(diǎn)基本在一條直線上，不在直線上的點(diǎn)要大致均衡地分布在圖線兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)是由于偶然誤差造成的，應(yīng)當(dāng)舍去. 3.(多選)某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻

21、器的阻值范圍為0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖2所示.圖中接線錯(cuò)誤或不妥的是(　　) 圖2 A.滑動(dòng)變阻器不起變阻作用 B.電流表接線有錯(cuò) C.電壓表量程選用不當(dāng) D.電壓表接線不妥 答案　ABD 解析　變阻器要起到變阻作用，接入電路的兩根導(dǎo)線一條接在上面的接線柱上，另一條接在下面的接線柱上；電表接入電路，選好量程后，還應(yīng)注意正、負(fù)接線柱，題圖中電流表接法不對(duì)；在實(shí)驗(yàn)中電壓表不應(yīng)并聯(lián)在電源兩端，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，電壓表仍有讀數(shù). 4.在“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，已連接好部分實(shí)驗(yàn)電路. 圖3 (1)按圖3甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，把圖乙中剩余的電路連接起來(lái). (2)

22、在圖乙的電路中，為避免燒壞電表，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________端(選填“A”或“B”). (3)如圖4是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U－I圖象，由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝____________V，內(nèi)阻r＝__________Ω. 圖4 答案　(1)見(jiàn)解析圖　(2)A (3)1.5　1.0 解析　(1)電路連接如圖所示. (2)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值應(yīng)該最大，故滑片應(yīng)置于A端. (3)由題圖圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5 V， 內(nèi)阻r＝ Ω＝1.0 Ω. 5.(2018·濰坊市高一下期末)用如圖5所示的電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.除開(kāi)關(guān)和

23、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有： 圖5 電流表(量程0～0.6A,0～3A) 電壓表(量程0～3V,0～15V) 滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～20Ω，額定電流2A) 滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～100Ω，額定電流1A) (1)為提高測(cè)量精度，電流表應(yīng)選用的量程是________A，電壓表應(yīng)選用的量程是________V；為多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填寫(xiě)滑動(dòng)變阻器符號(hào))； (2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P應(yīng)移到________端(選填“a”或“b”)； (3)改變滑動(dòng)變阻器R的阻值，測(cè)出6組U和I的值如下表所示.其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在坐標(biāo)

24、紙上，請(qǐng)?jiān)趫D6坐標(biāo)紙上標(biāo)出第二組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫(huà)出U－I圖線. 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 電壓U/V 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 電流I/A 0.120 0.140 0.240 0.300 0.360 0.420 圖6 (4)由圖象求得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位) 答案　(1)0～0.6　0～3　R1　(2)a (3)如圖所示 (4)1.45　0.83(0.81～0.85均可) 6.(2018·鄭州市八校高二上期中)某研究小組收集了兩個(gè)電

25、學(xué)元件：電阻R0(約為2kΩ)和手機(jī)中的鋰電池(電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱(chēng)值為3.7V，允許最大放電電流為100mA).實(shí)驗(yàn)室備有如下器材： A.電壓表V(量程3V，電阻RV約為4.0kΩ) B.電流表A1(量程100mA，電阻RA1約為5Ω) C.電流表A2(量程2mA，電阻RA2約為50Ω) D.滑動(dòng)變阻器R1(0～40Ω，額定電流1A) E.電阻箱R2(0～999.9Ω) F.開(kāi)關(guān)S一只、導(dǎo)線若干 (1)為了測(cè)定電阻R0的阻值，小明設(shè)計(jì)了一電路，與其對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖7，圖中的電流表A應(yīng)選________(選填“A1”或“A2”)，請(qǐng)將實(shí)物連線補(bǔ)充完整. 圖7 (2)為測(cè)量鋰電池的

26、電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，小紅設(shè)計(jì)了如圖8甲所示的電路圖.根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出－圖象，如圖乙所示.若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________.(用k、b表示) 圖8 答案　(1)A2　實(shí)物連線如圖所示 (2)　 解析　(2)由E＝U＋r得：＝＋· 則＝b，＝k，故：E＝，r＝. 7.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖9所示的電路來(lái)測(cè)量定值電阻R0的阻值(約為幾歐到十幾歐)及電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r. 圖9 實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源，待測(cè)電阻R0，電流表A(量程為0.6 A，內(nèi)阻不計(jì))，電阻箱R(0～99.9Ω)，開(kāi)關(guān)S1和S2，導(dǎo)線若干

27、. (1)先測(cè)電阻R0的阻值.請(qǐng)將學(xué)習(xí)小組同學(xué)的操作補(bǔ)充完整： 先閉合S1和S2，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R1和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，然后______________，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2.則電阻R0的表達(dá)式為R0＝______________. (2)同學(xué)們通過(guò)上述操作，測(cè)得電阻R0＝9.5Ω，繼續(xù)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.該小組同學(xué)的做法是：閉合S1，斷開(kāi)S2，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，如下表數(shù)據(jù)： 組數(shù) 1 2 3 4 5 電阻R/Ω 0 3.0 6.0 12.0 18.0 電流I/A 0.50 0.40 0.33

28、0.25 0.20 ①根據(jù)圖10給定的坐標(biāo)系并結(jié)合以上數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖. 圖10 ②利用圖象求出該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I　R1－R2 (2)①見(jiàn)解析圖?、?.0　2.5 解析　(1)器材中只有電流表而沒(méi)有電壓表，無(wú)法由伏安法求出電阻，故只能利用電阻箱得出待測(cè)電阻的阻值；當(dāng)電路中電流相同時(shí)，電阻也應(yīng)相同；因此可以控制電流相等，利用電阻箱的電阻，得出待測(cè)電阻的阻值；因此缺少的步驟應(yīng)為：斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I；待測(cè)電阻等于兩次電阻箱的示數(shù)之差，即：R0＝R1－R2. (2)①根據(jù)表中列出的數(shù)據(jù)，求出各電阻對(duì)應(yīng)的值. 組數(shù) 1 2 3 4 5 電阻R/Ω 0 3.0 6.0 12.0 18.0 電流I/A 0.50 0.40 0.33 0.25 0.20 /A－1 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 作出－R圖象如圖所示 ②由閉合電路歐姆定律可知：E＝I(R＋R0＋r) 可得：＝＋ 結(jié)合圖象可知：E＝6.0 V，r＝2.5 Ω. 17