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1、小學+初中+高中+努力=大學小學+初中+高中+努力=大學10實驗:測定電池的電動勢和內(nèi)阻知識點一實驗原理、實驗電路和實驗步驟1.如圖 L2-10-1 所示是甲、乙、丙三位同學設(shè)計的測量電池的電動勢和內(nèi)阻的電路,電路中R1、R2為已知阻值的電阻.下列說法中正確的是()圖 L2-10-1 A.只有甲同學設(shè)計的電路能測出電池的電動勢和內(nèi)阻B.只有乙同學設(shè)計的電路能測出電池的電動勢和內(nèi)阻C.只有丙同學設(shè)計的電路能測出電池的電動勢和內(nèi)阻D.三位同學設(shè)計的電路都能測出電池的電動勢和內(nèi)阻2.某學生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時,所用滑動變阻器的阻值范圍為020,連接電路的實物圖如圖L2-10-2

2、所示.圖 L2-10-2(1)該學生接線中錯誤或不規(guī)范的做法是.A.滑動變阻器不起變阻作用B.電流表接線有錯C.電壓表量程選用不當D.電壓表接線不妥(2)請在下面的虛線框中畫出這個實驗的正確電路圖.知識點二實驗器材、數(shù)據(jù)處理和誤差分析3.測定干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗電路如圖L2-10-3 所示,請回答下列問題.(1)現(xiàn)備有以下器材:A.干電池 1 個;B.滑動變阻器(050);C.電壓表(量程為 3V);D.電壓表(量程為 15V);E.電流表(量程為 0.6A);小學+初中+高中+努力=大學小學+初中+高中+努力=大學F.電流表(量程為 3A).圖 L2-10-3 其中電壓表應(yīng)選,電流表應(yīng)

3、選.(填字母代號)(2)圖 L2-10-4 是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖像,由此可知這個干電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=.圖 L2-10-4 4.用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)阻r,所用電路如圖L2-10-5 所示,一位同學測得的六組數(shù)據(jù)如下表所示.圖 L2-10-5 組別1 2 3 4 5 6 電流I/A 0.12 0.20 0.31 0.38 0.50 0.59 電壓U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖L2-10-6 中作出U-I圖線.圖 L2-10-6(2)根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=V,電池的內(nèi)阻r=.5.要精確測量一個直流電

4、源的電動勢和內(nèi)阻,提供下列實驗器材:A.待測電源(電動勢約為4.5V,內(nèi)阻約為2);B.電流表 A(量程為 0.6A,內(nèi)阻為 1);C.電壓表 V1(量程為 15V,內(nèi)阻為 3k);D.電壓表 V2(量程為 3V,內(nèi)阻為 2k);E.定值電阻R1=500;F.定值電阻R2=1000;G.滑動變阻器R(阻值范圍為020);H.開關(guān)及導線.(1)該實驗中電壓表應(yīng)選,定值電阻應(yīng)選.(填字母代號).(2)在虛線框中畫出實驗電路圖.小學+初中+高中+努力=大學小學+初中+高中+努力=大學(3)若將滑動變阻器滑到某一位置,讀出此時電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,從理論上分析,電源電動勢E和內(nèi)阻r間的關(guān)系式

5、應(yīng)為E=.6.在“測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,備有下列器材:A.干電池(電動勢E約為 1.5V,內(nèi)阻r小于 1.5);B.電流表 G(滿偏電流為3mA,內(nèi)阻Rg=10);C.電流表 A(量程為 0.6A,內(nèi)阻約為0.1);D.滑動變阻器R1(020,10A);E.滑動變阻器R2(0100,1A);F.定值電阻R3=990;G.開關(guān)、導線若干.(1)為了方便且能較準確地進行測量,其中應(yīng)選用的滑動變阻器為(填字母代號).(2)請在虛線框中畫出利用本題提供的器材所設(shè)計的測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖.(3)圖 L2-10-7 為某同學根據(jù)正確的實驗操作得到的數(shù)據(jù)作出的I1-I2圖線(I

6、1為電流表G的示 數(shù),I2為 電 流 表A 的 示 數(shù)),由 該 圖 線 可 得 被 測 干 電 池 的 電 動 勢E=,內(nèi) 阻r=.圖 L2-10-7 7.在測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中,用電源、電阻箱、電壓表連成如圖L2-10-8 所示的電路.一位同學記錄的6 組數(shù)據(jù)如下表:小學+初中+高中+努力=大學小學+初中+高中+努力=大學圖 L2-10-8 R/2.0 3.0 6.0 10 15 20 U/V 1.30 1.36 1.41 1.48 1.49 1.50 根據(jù)這些數(shù)據(jù)選取適當?shù)淖鴺溯S,并在如圖L2-10-9 所示的方格紙上畫出圖線,根據(jù)圖線讀出電源的電動勢E=V,電源的內(nèi)阻r=.圖 L

7、2-10-9 8.在測量“水果電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內(nèi)就構(gòu)成了簡單的“水果電池”,其電動勢約為1.5V,可是這種電池并不能點亮額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡.原因是流過小燈泡的電流太小了,經(jīng)實驗測定電流約為3mA.現(xiàn)有下列器材:待測“水果電池”;電流表 A(滿偏電流為3mA,電阻約為 10);電壓表 V(量程為 01.5V,電阻約為1000);滑動變阻器R1(030);滑動變阻器R2(030k).開關(guān)、導線等.(1)本實驗選用圖L2-10-10 甲所示的實驗原理圖,應(yīng)該選的滑動變阻器是(填寫儀器代號).圖 L2-10-10(2

8、)在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值得到U-I圖像如圖乙所示,根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù),則“水果電池”的電動勢E=V,內(nèi)阻r=.(3)若不計測量中的偶然誤差,用這種方法測量得出的電動勢和內(nèi)阻的值與真實值相比較,電動勢E(選填“偏大”“相等”或“偏小”),內(nèi)阻r(選填“偏大”“相等”或“偏小”).小學+初中+高中+努力=大學小學+初中+高中+努力=大學1.D 解析 圖甲中可用E=I1(r+R1)、E=I2(r+R2)求得電池的電動勢和內(nèi)阻,圖乙中可用E=U1+r、E=U2+r求得電池的電動勢和內(nèi)阻,而圖丙中可用E=U1+I1r、E=U2+I2r求得電池的電動勢和內(nèi)阻,故三位同學設(shè)計的電路都能

9、測出電池的電動勢和內(nèi)阻,D 正確.2.(1)ABD(2)如圖所示 解析 要使滑動變阻器起變阻的作用,則必須使接入電路的兩根導線中有一條接在下面的接線柱上,另一條接在上面的金屬桿的一端,圖中滑動變阻器起不到變阻的作用;電流表和電壓表接入電路時,選擇好恰當?shù)牧砍毯?要特別注意“+”“-”接線柱的接線是否正確,不然的話,極易損壞電表,圖中電流表的“+”“-”接線柱的接線出現(xiàn)錯誤;干電池的電動勢為1.5V,電壓表量程選用適當,但電壓表不能直接并聯(lián)到電源兩端,因為開關(guān)斷開后,電壓表仍有示數(shù).3.(1)CE(2)1.51.0 解析(2)U-I圖像在縱軸上的截距等于干電池的電動勢,為 1.5V,圖線的斜率的

10、絕對值等于電源內(nèi)阻,r=1.0.4.(1)如圖所示(2)1.450.69 解析(1)作圖線時應(yīng)使盡可能多的點落在直線上,個別偏離太大的點應(yīng)舍去,圖線如圖所示.(2)由圖線與縱軸的交點可得電動勢E=1.45V,圖線的斜率的絕對值表示電池的內(nèi)阻,得r=0.69.5.(1)D F(2)略(3)U+(1+r)I或U+r 解析(1)待測電源的電動勢約為4.5V,用量程為15V 的電壓表V1誤差大,選用量程為3V 的電壓表 V2,需串聯(lián)電阻擴大量程,串聯(lián)的定值電阻R=1k.(2)如圖所示.或(3)由 閉 合 電 路 的 歐 姆 定 律,對 甲 圖,有E=U+(1+r)I,對 乙 圖,有E=U+r.6.(1

11、)D(2)如圖所示(3)1.45V0.69小學+初中+高中+努力=大學小學+初中+高中+努力=大學7.1.520.34 解析 由記錄的六組數(shù)據(jù)可求出各電阻值對應(yīng)的電流,由題表可得下表數(shù)據(jù):U/V 1.30 1.36 1.41 1.48 1.49 1.50 I/A 0.65 0.45 0.24 0.15 0.10 0.075 用縱軸表示U,橫軸表示電流I.用描點法描出U-I圖線(如圖所示),縱坐標上截距為1.52V,所以E=1.52V.由E=U+Ir可知圖線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻,得r=0.34.8.(1)R2(2)1.5500(3)相等偏大 解析(1)“水果電池”電動勢約為1.5V,與小燈泡連接后電流約為3mA,估算其內(nèi)阻約為500,要使電路電流變化范圍大一些,需要選用與電源內(nèi)阻接近的滑動變阻器,故選用R2.(2)根據(jù)圖像可知,縱軸截距表示電動勢,斜率的絕對值的1000 倍表示內(nèi)阻.故電動勢為1.50V,內(nèi)阻為 500.(3)根據(jù)歐姆定律可知電動勢E測量值等于真實值,而內(nèi)阻測量值大于真實值,因為還包含電流表內(nèi)阻.小學+初中+高中+努力=大學小學+初中+高中+努力=大學END