2022版高考物理 专题62 实验：测定电源的电动势和内阻练习（含解析）.docx

1、专题62实验：测定电源的电动势和内阻1图象法处理数据是本实验重点根据闭合电路欧姆定律找出图象的函数关系式，从而确定图象斜率、截距等的意义.2.明确实验中目标测量量与实际测量量的关系，进行误差分析1(2020江苏盐城市三模)在“测量蓄电池的电动势和内阻”实验中：(1)小明按图1甲所示的电路图进行实验操作，调整滑动变阻器测得5组电流和电压的数据，如表中所示电流I/A1.721.350.980.630.34电压U/V1.881.921.931.971.99图1请在图乙中作出蓄电池路端电压U随电流I变化的UI图象；根据UI图象得到蓄电池电动势E_ V，内阻r_ .(结果均保留小数点后两位)(2)实验时

2、，小明进行了多次测量，耗费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_(3)小明再次实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器重新连接实验电路，仍然通过UI图象处理实验数据，测得电动势和内阻的值请在图丙虚线框中连接出相应的电路；简要说明得到UI图象中电流I数据的方法_答案(1)见解析图2.030.09(2)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大(3)电路连接见解析I解析(1)画出的UI图象如图；由图线与纵坐标的交点可知：E2.03 Vr 0.09 .(2)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大

3、(3)移去电流表，同时用电阻箱R替换滑动变阻器，重新连接电路，电路图及电路连接如图所示：根据电路图和欧姆定律得I.2某同学利用以下器材测量一节干电池的电动势和内阻，实验原理如图2甲所示图2电压表V(量程3 V，内阻约为10 k)电流表G(量程3 mA，内阻Rg100 )滑动变阻器R(阻值范围010 ，额定电流2 A)定值电阻R00.5 开关S和导线若干(1)该同学将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_ A(结果保留一位有效数字)(2)该同学利用上述实验原理图进行实验测得多组数据，以电流表G的读数I为横轴，以电压表V的读数U为纵轴，绘出了如图乙所

4、示的图线，根据图线可求出干电池的电动势E_ V，内阻r_ .(结果均保留到小数点后两位)(3)这样测得的电动势_，内阻_(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)答案(1)0.6(2)1.48(1.471.49均可)0.84(0.760.90均可)(3)偏小偏小解析(1)当电流表G的指针达到满偏时，定值电阻R0中的电流IR00.6 A，改装后的电流表对应的量程为ImIgIR03 mA0.6 A0.603 A0.6 A.(2)电流表改装后其量程扩大了200倍，即电路中的总电流是电流表读数的200倍，由闭合电路欧姆定律有EU200Ir，对照题图乙，变换为UE200rI，图线在纵轴的截距等于干电池的电动势

5、，E1.48 V，图线的斜率的绝对值为200r ，解得内阻r0.84 .(3)由于电压表不是理想电表，则实际通过电池的电流大于改装后电流表的读数，可知测得的电动势偏小，内阻偏小3(2020四川眉山市诊断)同学们利用西红柿自制了水果电池，现在通过实验测量水果电池的电动势和内阻，(1)甲同学采用图3(a)测量电路测量水果电池的电动势，用3 V电压表测量结果如图(b)所示，读数为_ V，测量结果比水果电池电动势_(选填“偏小”“偏大”或“相等”)图3(2)实验室可提供以下器材，乙同学设计了电路图测量水果电池电动势和内阻微安表(0300 A，内阻Rg100 )；电阻箱R(09 999 )；开关一个；导

6、线若干请在如图(c)所示的虚线框中画出乙同学设计的电路图；同学们完成了实验数据记录，通过图象法来分析数据，作出R与的图象如图(d)所示，则电源电动势为_，水果电池的内阻为_(结果均保留三位有效数字)答案(1)0.72(0.710.75均可)偏小(2)见解析图1.22 V(1.161.22均可)250 解析(1)电压表的分度值为0.1 V，由题图(b)可知，电压表的读数为0.72 V，由于误差，0.710.75 V均可由于电池有内阻，则电压表测的为电源路端电压，则测量值小于电动势(2)由题所给器材可知，可用微安表和电阻箱进行测量，电路图如图根据闭合电路欧姆定律有EI(RRgr)变形得RRgr电动

7、势等于图象斜率为Ek V1.22 V由于误差，1.161.22 V均可截距的绝对值为Rgr350 则r350 100 250 .4(2020吉林长春市模拟)某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一个DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一个电阻箱(阻值用R表示)，一个开关和导线若干该同学设计了如图4甲所示的电路进行实验和采集数据图4(1)该同学设计实验的原理表达式是E_(用r、I、R表示)(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到_(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_ .(3)该同学根

8、据实验采集到的数据作出如图丙所示的R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E_ V，内阻r_ .(结果均保留两位有效数字)答案(1)I(Rr)(2)最大值21(3)6.3(6.16.4均可)2.5(2.42.6均可)解析(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是EI(Rr)(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为210 11 21 .(3)由EI(Rr)可得RR图象斜率等于k V1得E6.2 V，由于误差，6.16.4 V均正确R图象的截距b0.4得r2.5 由于误差，2.42.6 均正确5(2020江西红色七校联

9、考)为测定一电池的电动势和内阻，甲和乙两位同学先后用一套实验仪器来测量电池的电动势和内阻，其中R、R0分别是电阻箱和定值电阻，R02 .实验时甲、乙分别设计了如图5甲和乙所示的两个电路，实验记录电阻箱R的阻值以及对应电压表的示数U.据实验记录的数据作出关系图线丙和丁图5(1)可以判断图线丁是利用图_(选填“甲”或“乙”)电路进行实验所作出的(2)依据实验数据绘出的图线如图戊所示，则电源电动势E_ V，内阻r_ .(计算结果均保留两位有效数字)答案(1)乙(2)2.92.2解析(1)对题图甲，由闭合电路欧姆定律有，可得，所以图线丙是利用题图甲电路进行实验所作出的；对题图乙，由闭合电路欧姆定律有，

10、可得，所以图线丁是由题图乙电路进行实验所作出的(2)由(1)中分析出的表达式，结合题图戊可知，0.34 V1，解得E2.9 V， A1，解得r2.2 .6(2020天津市河西区3月调研)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻老师提供的以下器材A电压表V(15 V，内阻约为10 k)B电流表G(量程3.0 mA，内阻Rg10 )C电流表A(量程0.6 A，内阻约为0.5 )D滑动变阻器R1(020 ，10 A)E滑动变阻器R2(0100 ，1 A)F定值电阻R3990 G开关S和导线若干(1)用所给的器材在下面方框中画出实验的原理图；(2)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动

11、变阻器是_(填写器材前面的编号)；(3)该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如图6所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E_ V(保留三位有效数字)，电源的内阻r_ (保留两位有效数字)序号123456电流表G (I1/mA)1.371.351.261.241.181.11电流表A (I2/A)0.120.160.210.280.360.43图6答案(1)见解析图(2)D(3)1.480.84解析(1)一节干电池的电动势大约为1.5 V，而电压表的量程却达到15 V，读数不到刻度盘十分之一，无法准确读数，故提供的电压表无法使用，需要电流表G串联R3改装成电压表使用，实验的原理图如图(2)为了便于调节，滑动变阻器的阻值不能太大，选择R1比较合适故填D.(3)由于R3所在支路电阻远大于滑动变阻器R1所在支路电阻，所以干路电流近似等于I2，根据闭合电路欧姆定律EI1(R3Rg)I2r即I1I2由图象知直线与纵轴的截距为1.48 mA则E1.48 V直线斜率的绝对值为解得r0.84 .