1、第3节 实验：电池电动势和内阻的测量A组基础达标1如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的电动势和内电阻的电路电路中R1、R2为已知阻值的电阻下列说法中正确的是()A只有甲同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻B只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻C只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻D三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内电阻【答案】D【解析】图甲中可用EI1(rR1)、EI2(rR2)求得电源的电动势和内电阻，图乙中可用EU1r、EU2r求得电源的电动势和内电阻，而图丙中可用EU1I1r、EU2I2r求得电源的电动势和内电阻，故三位同学设计的电路都能测出电源
2、的电动势和内电阻，D正确2在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来(2)在图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_(填“A”或“B”)端(3)如图所示是根据实验数据作出的UI图像，由图可知，电源的电动势E_V，内阻r_【答案】(1)见解析图(2)B(3)1.51.0【解析】(1)电路连接如图(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B端(3)由图像可知，电源电动势为1.5 V，内阻r 1.0 3在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较
3、小，某同学设计了如图所示的实物电路(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(填“最大值”“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010 的定值电阻两端的电压U下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根据实验数据描点，绘出的R图像是一条直线若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E_，内阻r_(用k、b和R0表示)【答案】(1)最大值(2)2(3)R0【解析】(1)实验中电阻箱起到改变电路中的总电阻和分压的作用，为
4、了确保仪器的安全，应先将电阻箱的电阻调到最大值(2)电压表的量程为3 V，故电阻箱两端的最小电压为6 V，根据串联电路的特点可知，解得R120 ，即电阻箱接入电路的最小阻值为20 在实验时，为了减小读数误差，所用电表的指针偏转角度一般不小于其量程的，当电压表示数为1 V时，由，得R80 ，即电阻箱接入电路的最大阻值为80 ，所以选择方案2较合理(3)根据闭合电路欧姆定律可得E(R0Rr)变形为R，由题意得斜率k，截距b，解得电动势E，内阻rR04在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A待测的干电池(电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 )B电流表A1(量程03 mA，内阻R
5、g110 )C电流表A2(量程00.6 A，内阻Rg20.1 )D滑动变阻器R1(020 ，10 A)E滑动变阻器R2(0200 ，1 A)F定值电阻R0(990 )G开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的a、b两个参考实验电路，其中合理的是_图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_(填写器材前的字母代号)(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值)，但坐标纸不够大，他只画了一部分图线
6、，则由图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_(3)若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为_AI1(R0Rg1)BI1R0CI2(R0Rg2)DI1Rg1【答案】(1)bD(2)1.480.84(3)A【解析】(1)上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，电路中电流最大为Im A1.5 A，故电流表至少应选择00.6 A量程；故应将3 mA电流表A1串联一个电阻，改装成较大量程的电压表使用电表流A2由于内阻较小，故应采用相对电源来说的外接法，故a、b两个参考实验电路，其中合理的是b；因为电源的内阻较小，所以应该采用最大值较小的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小
7、滑动变阻器应选D(2)根据电路结构结合闭合电路欧姆定律知EI1(Rg1R0)I2r，解得I1I2所以图像的纵坐标截距1.48103，解得E1.48 V图像的斜率k0.84103，解得r0.84 (3)根据闭合电路欧姆定律可知UEIr，若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为路端电压，而UI1(R0Rg1)，即图线的纵坐标应该为I1(R0Rg1)，故选AB组能力提升5某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一个2.5 的保护电阻R0，实验电路如图甲所示(1)连好电路后，当该同学闭合开关时，发现电流表示数为0，电压表示数不为0检查各接线柱均未接错，接触良好且
8、未发生短路；他用电压表检查电路，把两表笔分别接a、b或b、c或d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_(2)在图乙中按电路原理图及用电压表检查电路时，把两表笔分别接c、d时的实物电路图(如图所示)以笔画线代替导线连接起来(3)排除故障后，该同学顺利完成实验，测定得到下列数据，根据表中数据在下图中画出UI图线，由图线知：电池的电动势为_，内阻为_I/A0.100.170.230.30U/V1.201.000.800.60【答案】(1)R断路(2)如图甲所示(3)如图乙所示1.411.51 V均可0.500.70 均可甲乙【解析】(1)闭合电键，发现电流表
9、示数为0，电压表示数不为0，说明电路中有断路或者短路的地方，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，则c、d点通往电源的电路是通路，即R断路(2)对照电路图连线即可，要注意电表的极性；实物图连线如图甲所示(3)根据描点法作出IU图像，如图乙所示UI图像的纵轴截距表示电源的电动势，故E1.50 V内阻和定值电阻之和等于图线的斜率，故rR03.0 ，所以r3 2.5 0.50 6为研究某一蓄电池组，某兴趣小组将一块旧的电池组充满电，准备利用下列器材测量电池组的电动势和内电阻：A待测电池组，电动势约为4 V，内阻约几欧姆B直流电压表V1、V2(量程均可满足要求，均可视为理想电表)C定值电阻R0(未
10、知)D滑动变阻器R，最大阻值为RP(已知)E导线和开关(1)现利用以上器材，设计一个电路如图甲所示，完成对待测电池组的电动势和内阻的测量(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值RP，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0_(用U10、U20、RP表示)(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1U2图像(横轴为U2)，图线斜率绝对值为k，与横轴的截距值为a，则电池组的电动势E_，内阻r_(用k、a、R0表示)(4)经测量得到该电池组的电动势为E4.0 V，内阻r1.5 ，现用该电池组与定
11、值电阻R11.0 串联，然后与两个相同的灯泡构成如图乙所示的电路，灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，试用作图法求出每个灯泡的实际功率为_W(结果保留2位小数)【答案】(2)(3)kaR0(k1)(4)0.75(0.730.78都对)【解析】(2)当滑动变阻器接入阻值最大时，此时电路中电流为I，根据欧姆定律得R0(3)根据闭合电路欧姆定律可知U1E(rR0)，根据题意可知k， 0E(R0r)，联立解得Eka, rR0(4)定值电阻R1与电源构成等效电源，题图乙的闭合电路欧姆定律为E2(rR1)IU，I为通过一个灯泡的电流，在灯泡UI图像坐标系内作出此UI图像如图所示由图示图像可知，灯泡两端电压U1.50 V，通过每个灯泡的电流I0.5 A，灯泡实际功率PUI1.500.5 W0.75 W
