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1、恒定电流实验:电源电动势和内阻的测量专题提高练习难度()1.如图所示,有一个未知电阻Rx,用图中(a)和(b)两种电路分别对它进行测量,用(a)图电路测量时,两表读数分另I为6V,6mA,用(b)图电路测量时,两表读数分别为5.9V,10mA,则下列分析判断正确的是【解析】(1)根据实物图结合实验原理得电路图:&A.B.C.D.(a)电路的测量值为(a)电路的测量值为(b)电路的测量值为(b)电路的测量值为1k0,比真实值偏大,误差小1k0,比真实值偏大,误差大590Q比真实值偏小,误差小590Q比真实值偏小,误差大故需要滑动变阻器串联在电路中,连线如图所示:【答案】AD【解析】A、B

2、项:(a)电路的测量值,这种测量方法中电压表测的是电流表和电阻两端的电压,所以比真实值偏大,电流表测的是真实电流,故电阻测量值比真实值偏大,由于电阻较大,电流表的分压作用较小,故误差较小,故A正确;C、D项:(a)电路的测量值,这种测量方法中电流表测的是电压表和电阻中的总电流,所以比真实值偏大,电压表测的是真实电压,故电阻测量值比真实值偏小,由于电阻较大,电压表的分流作用较大,故误差较大,故D正确。2.某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。A.干电池两节,B,直流电压表C.定值电阻D.滑动变阻器E.导线和开关每节电动势约为、,量程均为,阻值为R,最大阻值,内阻约几欧姆,内阻约为该同学连

3、接的实物电路如图所示,其中还有一根导线没有连,请补上这根导线bR实验中移动滑动变阻器触头,读出伏特表和6线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势的多组数据、,描绘出E=,内阻为r=图像如图所示,图中直(用k、a、表不)。(2)根据全电路的欧姆定律,得:,解得:,则可知函数的斜率,解得而当时,即,解得:.(3)实验方案:V2测外电压,Vi测量定值电阻的电压.电压表Vi、V2分别测量定值电阻和滑动变阻器两端的电压.如图所示:5根据所给器材,请你再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图,画在下面的虚线框内('A'ihi(2)R1(3)2.10(4)5.602.510【解析】(1)

4、由题意可知,本实验需要测量电压表内阻和电源的电动势,故应采用电阻箱与电压表组合进行(2)根据图线求出电池的电动势E=V,电池的内阻r=Q.【答案】(1)(2)1.46(1.451.47均可)0.71(0.680.74均可)测量;电源的电动势为6V,而两电压表量程均较小,因此采用电压表V2与电阻箱并联,再与电压表V1串联的方式进行测量;电路图如图所示;【解析】(1)利用表中坐标值,采用描点法并连线得图象如图所示;(2)因电压表内阻以及电阻箱使用电阻均较大,所以变阻器应采用总阻值较大的心;(3)电压表量程为2.5V,最小分度为0.1V,故电压表示数为2.10V;(4)根据(3)中数据可知:-=代入

5、数据可得:联立解得:Rv1=2500Q=2.5K§Rv2=10KQ利用闭合电路欧姆定律可知,U+U2=E-(Rr+r)(2)由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir,再由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.45V;而图象的斜率表示电源的内阻,4,现要测量电压表Vi、电压表V2的内阻和电源的电动势,提供的器材有:电源(电动势约为6V,内阻不计),电压表Vi(量程2.5V,内阻约为2.5k),电压表V2(量程3V,内阻约为10kQ),电阻箱&(最大阻值为9999.9),滑动变阻器Ri(最大阻值为3kQ),滑动变阻器R2(最大阻值为500Q),开关一个,导线

6、若阳1图2(2)电路中应选用滑动变阻器(选填Ri”或R2”);(3)按照下列实验步骤进行实验:闭合开关前,将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大;闭合开关,将电阻箱调到6kQ,调节滑动变阻器至适当的位置,此时电压表Vi的示数为1.60V,电压表V2的示数为2.40V;保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,再将电阻箱调到2kQ,此时电压表Vi的示数如图2,其示数为V、电压表V2的示数为i.40V。(4)根据实验数据,计算得到电源的电动势为V,电压表V1的内阻为kQ,电压表V2的内阻为kQ。【答有(1)原理电路图的连线如图所示;U1'+U2'=E-(Rr+r)代入数据联立解得:E=

7、5.60V;5.某同学用如图甲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:电流表Ai(量程200只,内阻Ri=300Q)电流表A2(量程30mA,内阻R2=5Q)定值电阻Rq=9700Q,滑动变阻器R(阻值范围0500Q)1-甲(i)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Ai和A2的示数分别为Ii和I2.多次改变滑动触头的位置,得到的数据见下表.1"1301A5140145刈1A)20.016.713.210.06:33依据表中数据,作出Ii-I2图线如图乙所示;据图可得,欧姆表内电源的电动势为

8、E=V,欧姆表内阻为r=(结果保留3位有效数字)(2)若某次电流表Ai的示数是114g,则此时欧姆表示数约为Q.(结果保留3位有效数字)【答案】1.50(1.481.51)15.2(14.016.0)47.5(47.048.0)【解析】由题意可得出实验原理,则可求得路端电压及电流,根据图象可得出电动势和内电阻;欧姆表显示的示数为外部电阻,由欧姆定律求得外部电阻即可求解。(1)由于A2量程远大于A1量程,干路电流可认为等于A2的示数,故有,可得,故从图线在纵轴上的截距可得电动势,从图线的斜率可得内阻(2)由图乙可以看出,当A1的示数是时对应A2的示数为24mA,而欧姆表的示数为外电路的总电阻:6

9、.在测定电源电动势和内阻的实验中,如果根据实验结果做出的图象如图1所示,则该实验测得的电动势为V,内电阻为Q下面的图2是在同一坐标系中画出的a、b、c三个电源的中a和c的图象平行,则正确的选项是U-I图象,其A. EaEb,ra=rbB. Eb=Ec,rc>rbC. EaEc,ra=rcD. Eb=Ec,rb=rc.【答案】3.0;1.0;C【解析】根据闭合电路欧姆定律可知所以图像与纵坐标的交点代表的是电动势,即电动势是图像的斜率代表的是电源内阻,所以从图像上可以看出,故C对;ABD错;7.某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:待测电源(电动势约2V);电

10、阻箱R(最大阻值为99.99);定值电阻Ro(阻值为2.0);定值电阻R1(阻值为4.5kQ)电流表G(量程为400A,内阻Rg=500Q)开关S,导线若干.(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为V的电压表;(2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;11(3)分别用E和r表小电源的电动势和内阻,则-和一的关系式为(用题中字母表示);IR1111(4)以-为纵坐标,为横坐标,探究小组作出的图像如图(乙)所示,根据该图像求得电源的内IRIR阻r=0.50Q,则其电动势E=V(保留两位有效小数);(5)该实验测得的电动势E测与真实值

11、E真相比,理论上E测E真.(填“>”'或""=【答案】2;)()尸2.08;【解析】(1)根据串联电路电流相等,当电流表满偏时改装后的电压表达到最大量程即Ug(2)=Ig(R+Rg)=400父10-6父(4.5父103+500)V=2V;根据闭合电路欧姆定律可得:E=I(Rg+R)+I+(R+Rg)(R+r)1R+Rg+Ro+r+;(3)由对应的图象可知,RERiRg(R0r33-27102二k二:3150-5010IRgRR=6000,解得E=2.08V;八KRg+R)一(4)通过(3)分析可知,本实验中不存大原理误差,即I(Rg+Ri)为真实的路端电压,I

12、+为流过电源的真实电流,故电动势的测量值与真实值相同。8.某实验小组的同学利用如图甲所示的电路图测量一电源的电动势E和内阻r以及某未知电阻R的阻值,电路中的电压表是量程为03.0V的理想电表,电阻箱的阻值为099.9Q,其中K1为单刀单掷开关、K2为单刀双掷开关。Q(保留两位有效数为了测量未知电阻的阻值,该小组的同学首先将开关Ki闭合,然后将单刀双掷开关K2扳到位置1,调节电阻箱的阻值,当电阻箱的阻值为Ro时,电压表的读数为Ui,此时保持电阻箱的阻值不变,将单刀双掷开关K2扳到位置2,此时电压表的示数为U2,用以上给出的物理量表示未知电阻的阻值R=;(2)通过测量,该小组的同学得到未知电阻的阻

13、值为R=8.8R为了测量电源的电动势E和内阻r,又进行了如下的操作:将电键Ki闭合,然后将单刀双掷开关K2扳到位置1,多次调节电阻箱的阻值,读出电阻箱的11读数Ro以及对应的电压表的读数U,根据多次测量的数据,以,为纵坐标、,为横坐标作出的图线如图乙URo所示,则可知该电源的电动势E=V,该电源的内阻r=Q.【答案】口2一5%2.01.2Ui【解析】(1)根据电路结构知R=U2Ui=U2-UlRoUiU1Ro(2)由闭合电路欧姆定律知:U=EU(R+r)整理得1JRo+r)11RUERE结合图像得:E=2.0V;r=1.2建9 .某同学准备自己动手制作一个欧姆表,可以选择的器材如下:电池E(电

14、动势和内阻均未知)表头G(刻度清晰,但刻度值不清晰,量程Ig未知,内阻未知)电压表V(量程为1.5V,内阻Rv=1000Q)滑动变阻器R1(0-10Q)电阻箱R2(01000a)开关一个,理想导线若干(3)该同学用所提供器材中的电池E、表头G及滑动变阻器制作成了一个欧姆表,利用以上(1)、(2)问所测定的数据,可知表头正中央刻度为.【答案】10;30;3.0;20;100【解析】(1)当变阻箱的电阻为时,将电阻箱阻值调到,结合图中表的读数可知一解得:;(2)电压表的内阻和电阻箱的电阻相等,所以路端电压为2U,根据闭合电路欧姆定律可知:得:结合图像可得:(3)结合题意知:中10 .在测定电源的电

15、动势和内电阻”的实验中,备有如下器材:A.电源为干电池(电动势为E,内阻为r)B.电流表(00.6A、内阻约0.U)C.灵敏电流计G(满偏电流1=2004、内阻rg=500Q)D.滑动变阻器(02G、2.0A)E.电阻箱R(09999.幻)F.开关、导线若干实验电路如图甲.(1)由于没有电压表,需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表,需串联一个阻值为R=建的电阻.(2)图乙为该实验绘出的I1-|2图线(I1为灵敏电流计G的示数,h为电流表A的示数)由图线可求得被测电源的电动势E=V(保留三位有效数字),内电阻r=(1)为测量表头G的量程,该同学设计了如图甲所示电路。图中电源即电池E.闭合开

16、关,调节滑动变阻器R1滑片至中间位置附近某处,并将电阻箱阻值调到40a时,表头恰好满偏,此时电压表V的示数为1.5V;将电阻箱阻值调到115,微调滑动变阻器R1滑片位置,使电压表V示数仍为1.5V,发现此时表头G的指针指G的内阻Rg=Q,表头G的量程Ig=mA.在如图乙所示位置,由以上数据可得表头图中(2)该同学接着用上述器材测量该电池E的电动势和内阻,测量电路如图丙所示,电阻箱R2的阻值始终调节为1000:图丁为测出多组数据后得到的图线(U为电压表V的示数,I为表头G的示数),则根据电路图及【答案】9500.1;1.49V;0.87;I解析】串联电阻阻值r=2U00x*500=950mg由图

17、乙所示图象可以知道,图象纵轴截距是11=149A电源电动势:.(结果均保留两位有效数字)I1RgR=E-12r动势E和内阻r。E=I1(rg+R)=149M10“AM(500Q+9500Q)=1.49V;则I1=E-rI21000010000UI1rgR149-11010*5009500结合图像可求得:电源内阻r=七0.875;II20.4511.某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个水果电池”,该同学利用下列所给器材测量该水果电池”的电电流表A1(量程0.6A,内阻约1电流表A2(量程20mA,内阻约50Q)电压表V1(量程4V,内阻约4k嵬压表V2(量程15V,内阻15kQ)滑动变阻器Ri(

18、010滑动变阻器R2(01000Q)待测水果电池”电动势E约为4V,内阻r约为200Q)开关S,导线若干(1)为尽量减小实验的误差,实验中电流表选择;电压表选择;滑动变阻器选;(填写字母代号。)(2)请在虚线方框中画出实验电路图;(3)该同学实验中记录的6组对应的数据如下表,试根据表中数据在图中描点画出U-I图线;由图线可得,水果电池”的电动势E=V,内电阻r=Q(计算结果保留3位有效数字。)LfflA4.05.CS.010.012.014.0UV3.042.85230L90L501,P(4)实验测得的水果电池”的电动势和内阻与真实值相比,E测E真,由闭合电路欧姆定律知:,U=E-卜所以图像的

19、纵坐标表示电源电动势,即E=3.80(3.79。3.81),图像的斜率表示电源的内阻小于”或,U3.8-1.0r3=187185、190I1510(4)从电路图可以看出,当外电路断路时,电压表测量的是电压表的电压,小于电源电动势,所以E测量值r测r真(选填大于"、【答案】A2;V1;R2;3.80(3.79-3.81);187(185-190);小于;小于;【解析】(1)在实验中应该保证正常工作时,电表的读数大于满偏的-,所以电压表选V1,回路中的短路3电流大约I=Er4=0.02A=20mA,所以电流表选A2,由于待测电阻大约r=200Q,要使滑动变阻200小于真实值,电路所测的内

20、阻实际上是电压表和电源内阻的并联电阻,所以导致电源内阻测量值小于真实值12.为了测定电阻的阻值,试验室提供下列器材:待测电阻R(阻值约为1000)、滑动变阻器Ri(0100口)、滑动变阻器R2(010口)、电阻箱R0(09999.9Q)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3V,内阻忽略)、导线、电键若干.(1)甲同学设计(a)所示的电路进行实验.请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.实验操作时,先将滑动变阻器的滑动头移到(选填左”或右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合对,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I断开生,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R

21、。阻值在100a左右,再闭合S2,调节R。阻值使得电流表读数为时,R。的读数即为电阻的阻值.(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出1/I-R0图象如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值。【解析】(1)根据原理图可得,滑动变阻器采用的是分压式接法(两下一上),两开关分别和电阻串联,对应的实物图连线图如图所示:(3)描点连线如图:器能很好的控制电路,则应该用R2(2)实验电路图如图所示:实验操作时,应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的最左端;从而保证测量电路中电流从零开始调节较安全。本实验是根据比较法测电阻,变阻器的滑片位

22、置不变即输出电压U应保持不变,根据欧姆定律,断开包闭合Si时应有:U=IiR0;断开Si闭合&时应有:U=I2R0,比较可知,当I2=I1时,R=R0,即调节R0阻值使得电流表读数为Ii时,Ro的读数即为电阻的阻值。(2)根据闭合电路欧姆定律应有:E=I(R+R0),整理可得:-,根据一次函数的斜率和截距概念可知,解得电阻为一.13.某同学准备测定一电池组的电动势和内阻,实验室备有下列器材:待测的电池组(电动势约为3.0V,内阻2.0左右)电流表A1(量程03mA,内阻为10Q)电流表A2(量程00.6A,内阻未知)滑动变阻器R(02055A)定值电阻R1(990Q)定值电阻R2(2.

23、5Q)开关和导线若干(1)该同学利用上述器材设计了如图所示的实验电路。其中N处的电流表应选;a处的电阻应选开关S拨到2,调节电阻箱的阻值,当电压表指针恰好偏转20格时,毫安表的示数为.,电阻箱的阻值为.。请回答下列问题:(1)开关S闭合前应把电阻箱阻值调为(填最大值”或最小值”);(2)由以上测量数据,可推算得到电源电动势V,电压表量程为V,电压表内阻=(的结果保留到整数位);(3)能不能用该电路测出电源的内阻?(填能”或不能”),简要叙述判断依据。【答案】最大值4.803.00i429不能因为毫安表的内阻未知,只能测出电源内阻和毫安表的内阻之和【解析】(i)为保护电路,开关S闭合前应把电阻箱

24、阻值调为最大值;(2)设电源内阻和电流表内阻之和为r,电压表内阻为R,当毫安表的读数为.时,由闭合电路欧姆定律可得:当毫安表的读数为.时,由闭合电路欧姆定律可得:解得:电源电动势开关S拨到2时,由闭合电路欧姆定律可得:甲(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到最(3)该同学通过设计的实验电路,多次进行实验,测得电流表(填写左”或右”)。Ai和A2的多组数据Ii和l2,并画出Ii-I2解得:当电压表指针恰好偏转20格时,毫安表的示数为,此时电压表的电压为而电压表共有30格,根据比例关系可知电压表的量程为(3)因为毫安表的内阻未知,所以不能测量电源内阻,只能测出电源内阻和毫安表的内阻之和的关系图线如

25、图乙所示,则该电池组的内阻r=【答案】(i)AiRi(2)左(3)i.5Q。(取两位有效数字)【解析】(1)本实验中没有电压表,所以用定值电阻和电流表串联充当电压表,选择电流表R1(990Q)组成一个量程为3V的电压表,所以N处的电流表应该选A1?a处的电阻应选(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到最左端,保证回路中电流从最小开始。(3)电流表Ai和定值电阻Ri(990Q)组成一个量程为3V的电压表,根据欧姆定律得:Ri结合电路知识得:IiRirARaIi15.用电流表和电压表测定电池的电动势格中所示,则:E和内电阻r的电路如图甲所示,一位同学测量的六组数据如下表Ai和定值电阻(990Q)=E

26、-Ir,由图像的斜率R2=Ria”22i0J30.5得:r=i.514.某学生用如图所示电路进行实验,测定电源电动势、电压表的量程和内阻。提供的器材如下:电源E毫安表电阻箱电压表(电动势大小、内阻未知)G(量程3mA,内阻未知);V(刻度均匀,共30小格,量程、内阻未知)O(1)根据表格中的六组数据在乙圈中作出(2)根据图线得出的电池电动势E=U-I图线V,根据图线得出的电池内电阻r=Qo单刀双掷开关S及导线若干。实验步骤如下:时,电阻箱阻值为单刀双掷开关S拨到1,调节电阻箱阻值,当毫安表的读数为继续调节电阻箱阻值,当毫安表的读数为时,读出电阻箱阻值为【答案】(1)图乙【解析】(1)利用表中坐

27、标值,(2)1.45(1.44-1.46都给分);0.70(0.58-1.72都给分);采用描点法并连线得图象如图所示【解析】(1)由题意可知,本实验需要测量电压表内阻和电源的电动势,故应采用电阻箱与电压表组合进行测量;电源的电动势为6V,而两电压表量程均较小,因此采用电压表V2与电阻箱并联,再与电压表V1串联的方式进行测量;电路图如图所示:-IP11/L变阻器电源开关(2)因电压表内阻以及电阻箱使用电阻均较大,所以变阻器应采用总阻值较大的R"(3)电压表量程为2.5V,最小分度为0.1V,故电压表示数为2.50V;(4)根据(3)中数据可知:一一一代入数据可得:Rv1=2500Q=

28、2.5KRRv2=10KQ利用闭合电路欧姆定律可知,(2)由闭合电路欧姆定律可知势为1.45V;U=E-Ir,再由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动图象的斜率表示电源的内阻,即:U1.45-1.00.=Qo0.70Q。16.现要测量电压表的内阻和电源的电动势电源(电动势约为6V,内阻不计)电压表(量程2.5V,内阻约为2.5kQ)0.65,提供的器材有:代入数据联立解得:E=5.60V。17.硅光电池是将一种将光能转化为电能的器件,某同学根据图甲所示电路,用一定强度的光照射硅光电池,测量硅光电池的电动势E和内阻r,实验室可提供的器材如下:A.硅光电池E:电动势约为3V,

29、内阻约为10010kQ)笑阻器ffli电源开关滑动变阻器(最大阻值为滑动变阻器(最大阻值为单刀双掷开关一个.导线若干IT/J4阻箱(1)根据器材规格和实验要求,为使实验结果尽可能准确,电流表Ai应选用,电阻Ri应选用I2,并作出I1I2图像如图乙所示,电压表(量程3V,内阻约为电阻箱(最大阻值9999.9)(1)在图1中完成测量原理电路图;(2)电路中应选用的滑动变阻器(选填、“”);(3)按照下列实验步骤进行实验:闭合开关前,将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大;闭合开关,将电阻箱调到6k"调节滑动变阻器至适当的位置,此时电压表的示数为1.60V,电压表的示数为2.40V;保

30、持滑动变阻器连入电路的阻值不变,在将电阻箱调到2k"此时电压表的示数如图2,其示数V,电压表的示数为1.40V;(4)根据实验数据,计算得到电源的电动势为V,电压表的内阻为k"电压表的内阻为kQB.电流表:量程为0.1mA,内阻为500Q;C.电流表:量程为10mA,内阻为18D.定值电阻:内阻为29.5kQE.定值电阻:内阻为9Q;F.滑动变阻器:最大阻值为200允许最大电流为1A;G.开关一个,导线若干。(填写器材前的字母)(2)调节滑动变阻器,分别读出电流表Ai的示数Ii和电流表A2的示数则该电池的电动势为V、内阻为。(结果均保留三位有效数字)。【答案】(1)B;D(

31、2)2.70;100(98102)【解析】(1)由给出的I1-I2图线可知,电流表Ai应选用B;由电路图可知E3、.R=rg=3500=29.5kG,则电阻R1应选用D.Igg0.110,(2)根据电路图可知;电流表A2(量程为10mA,内阻为18的内阻等于R2(内阻为9的2倍,若设电流表A2的读数为I2,则电阻=I1rgR1I13I2R2的电流为2I2,则此分支路的电流为3I2;则根据闭合电路的欧姆定律:4.r=310I111312r,即:I13r443104r3104rI2;由图像可知:E4=90103104r_63r9010-63104r910多=10,解E=2.70V;18.为了测量r

32、=100Q.一直流电源的电动势和内电阻,某同学设计实验电路如图(a),所用的实验器材有:待测电源,电流表(满偏电流0.6A、内阻未知),两个电阻箱(最大阻值999.9)两个开关和若干导线。实验步骤如下:将电阻箱Ri阻值调到最大,闭合开关Si,调节Ri的阻值使得电流表满偏;再闭合开关S2,调节R2的阻值使得电流表半偏,此时电阻箱R2的示数如图(b);保持6闭合,断开S2,多次调节电阻箱Ri,记下电流表示数I和电阻箱相应的阻值R;以-为纵坐标,R为横坐标,作-图线(用直线拟合),如图(c)。民】13(b)的京蔬前航回答下列问题:(1)在步骤中若认为干路电流不变,由此可得电流表的内阻为(2)根据图线

33、求得电源电动势E=V,内电阻r=Q;;(结果保留两位有效数字)(3)由于电流表的内阻测量存在系统误差(步骤中干路电流实际发生了变化),导致电源电动势的测量值与真实值相比,测【答案】真,内电阻的测量值与真实值相比,真.(以上两空均选填;34V;=;【解析】(1)在步骤中若认为干路电流不变,由此可得电流表的内阻为(2)根据闭合电路欧姆定律可得解得:-则图像的斜率-,解得:图像的截距表示结合数据解得:(3)电流表的内阻测量测真A.电池的电动势为1.40VB.电池内阻值为3.50QC.外电路短路时的电流为0.40AD.当电压表示数为1.20V时,电路电流为0.2A(3)如上(2)中甲图所示,闭合电键前

34、,应使变阻器滑片处在(填左”或右”)端位置上.(4) .(多选)为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,才能达到实验目的A. 一个电流表和一个电阻箱B. 一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C. 一个电压表和一个电阻箱D. 一个电流表和一个滑动变阻器【答案】C;AD;左;ABC【解析】(1)A项中根据两组测量数据可以算出一组E、r值,但不能减少偶然误差;B项中可行,但不符合题目中直观、简便”的要求,D选项的做法是错误的,故符合要求的选项为Co(2)A项:由图示图象可知,电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势测量值为1.40V,故A正确;B项

35、:电源内阻等于图象斜率的大小,为r=9U=篁,故B错误;IC项:由图示图象可知,路端电压为1.00V时,电路电流为0.4A,可知外电路发生短路时的电流为I短=1.4A,r故C错误;EUD项:当电压表本数为1.20V时,I=0.20A,故D正确;r(3)为了保护用电器,在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处,即应使变阻器滑片处在左端位置;(4)测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir,可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流,用滑动变阻器调节外电阻,改变路端电压和电流,实现多次测量.也可以用电流表和电阻箱组合,可代替电流表和电压表,或用电压表和电阻箱组合,代替电压表和电

36、流表,同样能测量电源的电动势和内阻,故ABC正确。20.某同学想运用如图甲所示的实验电路,测量未知电阻Rx的阻值,电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势,实验过程中电流表的读数始终符合实验要求。根据-知电动势的计算也电流表的内阻无关,所以根据截距计算时可知由于电流表的内阻测量测真导致电源内阻测量值偏大。19.(1)下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差又直观、简便的是A.测出两组B.多测几组C.测出多组D.多测几组为电动势E,I、I、I、I、UUUU的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+12r的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值的数据,

37、画出U-I图像,在根据图像求E、r的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r(2)(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的由图像可知U-I图像,为了测量未知电阻Rx的阻值,他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至(填最大”或最小”),然后闭合开关K1,将开关K2拨至1位置,调节R2使电流表A有明显读数I。;接着将开关K2拨至2位置。彳持R2不变,调节R1,当调节R1=34.2时,电流表A读数仍为IO,则该未知电阻的阻值Rx=Q为了测量电流表A的内阻Ra和电源(内阻忽略不计)的电动势E,他将&

38、;的阻值调到R1=1.50,R2调到最大,将开关K2调至2位置,闭合开关K1;然后多次调节R2,并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I;最后根据记录的数据,他画出了如图乙所示的图像;利用图像中的数据可求得,电流表的内阻Ra=Q,电源(内阻忽略不计)的电动势E=【答案】最大;34.2;0.5;4;解得:E=U1I2U2I1I2-I1【解析】为了保证电路中用电器的安全,应该在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至最大,使电路中的电流较小,不会烧掉用电器;根据闭合电路欧姆定律可知解得:-由于两次电路中电流相等,说明两次电路中的总电阻也相等,故结合斜率和截距可得:,21.某同学利用如图

39、所示的电路可以测量多个物理量.实验室提供的器材有:两个相同的待测电源(内阻r=1Q,22.某班级开展了一次10分钟实验竞赛,试题命题形式为各小组自已出题,然后交到老师那进行审核,并汇总在一起,在某自习课进行随机抽取试题比赛,某小组在本次实验竞赛中,抽到的试题为:Si图乙"rpT图甲(1)若用主尺的最小分度是1mm,图1-甲所示,则该游标卡尺的读数为图1游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量某一器件的长度时,显示如mm.电阻箱电阻箱电压表电流表R1(最大阻值为999.9Q),R2(最大阻值为999.9Q),V(内阻约为2kQ),A(内阻约为2Q),(2)现有一多用电表,其欧姆挡的调零

40、后,规范测量某一待测电阻所示,则该彳f测电阻R=_Q.(3)为了精确测量一电动势约为“0刻度线与中值刻度线问刻度模糊,若用该欧姆挡的X100挡,经正确R时,指针所指的位置与“0亥侬线和中值刻度线间的夹角相等,如图1-乙5V,内阻约为2.5的直流电源的电动势E和内电阻r,现在除提供导线若干、开关一个和待测电源外,还提供有如下仪器:A.电流表A(量程为200mA,内阻约为10)灵敏电流计G,两个开关SS2.主要实验步骤如下:按图连接好电路,调节电阻箱&和R2至最大,闭合开关a和S2,再反复调节&和R2,使电流计数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱Ri、电阻箱R2的示数分别为I1、

41、Ui、Ri、R2;反复调节电阻箱&和R2(与中的电阻值不同),使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表数分另IJ为IU2.回答下列问题:B,电流表Gi(量程为50mA,内阻约为20Q)G的示V的示(1)电流计G的示数为0时,电路中A和B两点的电势(2)电压表的内阻为(3)电源的电动势【答案】M=帕E为一UF,电流表的内阻为内阻为【解析】试题分析:I1R1-Ui:-2I1U1I2-U2I1Ui-U2电流计G的示数为0时,说明A、I2-I1B两点的电势相等.根据欧姆定律和并联电路的特点求两电表的内阻.对两种情况分别运用闭合电路欧姆定律列式,可求得电源的电动势和内阻.解决本题的关键要理解题

42、意,明确电流计G的示数为0的意义,知道相同电源,电流相等时路端电压相等,运用欧姆定律和电路的特点研究.(1)电流计G的示数为0时,由欧姆定律知,G的电压为零,说明A、B两点的电势相等,即弧=帕.(2)由于电流计G的示数为0,所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻R1的电流之和.则在步骤1中,通过电压表的电流IV=I1Ui电压表的内阻为Rv=U1U1R1IvI1R1-U1左右两个电源两极间的电压相等,则有:解得,电流表的内阻ra=U1-r2.I1Ui=IirR2)(3)根据闭合电路欧姆定律得:E=UiIirE心12rC,电流表G2(量程为20mA,内阻为D.定值电阻10aE.定值电阻50aF.定

43、值电阻150aH.滑动变阻器50QJ.滑动变阻器500a选择合适的仪器,设计的实验电路如图变阻器,测量多组IA和Ig的数据,并以50Q)2-甲所示,电流表A的读数为Ia,电流表G的读数为Ig,移动滑动Ia为纵轴坐标,以Ig为横坐标描点作图,若得到的图象如图2-乙所示,对应的关系方程为IA=kIg+b,且测量电路中对应的仪器参数如图所示,则b=_(用R、Ri、R2、Rg、Ra、2若b的数值为0.4,则电路中定值电阻R2应选择:_(填D、E或F),滑动变阻器应该选择:_(填H或J);在该实验电路中,是否会因为仪表有内阻而产生系统实验误差:_(填上”或不会”).【答案】103.10(2)500,D,

44、H,不会【解析】(1)游标卡尺为20分度;对齐的刻度为2;故由图示游标卡尺可知,其示数为103mm+2X0.05mm=103.10mm;(2)当欧姆表调零时,IgL,由图示欧姆表可知,中央刻度值为:15X100Q=15000,指针在中央刻度线时:内(3)电压表量程为3V,由图乙所示电压表可知,其分度值为0.1V所示为:2.30V;欧姆表指针所指的位置与“0亥侬线和中值刻度线间的夹角相等,则电流为满偏电流的3/4;故-内联立解得:Rx=500Qo(3)由图甲所示电路图,根据闭合电路欧姆定律可知,电源电动势:E=Ig(Rg+Rl)+(Ig+|A)(Rz+t),贝U:,图象对应的关系方程为lA=kI

45、g+b,贝U:b=,由题意可知,电源电动势约为5V,内阻约为2.50,b的数值为0.4,则电路中定值电阻R2应选择D;为了便于调节,滑动变阻器应该选择:H;由图示图象与图象的函数表达式可知,求出的结果与表达式无关;故在该实验电路中,不会因为仪表有内阻而产生系统实验误差。23.学校实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度,该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7父10上Cm,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:电流表:量程0.6A,内阻约0.2a电压表:量程3V,内阻约为9kQ滑动变阻器R,:

46、最大阻值5Q滑动变阻器R2:最大阻值20Q定值电阻:&二3电源:电动势6V,内阻可不计开关、导线若干。回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选(选填"R”或R2”),闭合开关S前应将滑片移至(选填"a或"b端。(2)在实物图丙中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A,电压表示数如图乙所示,其读数为V。(4)根据电路图用公式Rx=PL和Rx=UR,可求得导线实际长度为。SI【答案】(1)R2,a(2)见解析;(3)2.30V(4)L=94m【解析】试题分析:(1)本实验采用限流法测电阻,所以

47、滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上,R0=3Q,所以滑动变阻器选R2,闭合开关S前应将滑片移至阻值最大处,即a处;(2)根据实验电路图,连接实物图,如图所示:U23(4)根据欧姆定律得:R+Rx=4.60,则Rx=1.6a1 0.5.LRS由电阻定律:Rx=p可知:L=,代入数据解得:L=94mS:24 .某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0kQ,电阻&=9.0kQ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0的电阻.(1)按图示电路进行连接后,发现aa'、bb和cc'三条导线中,混进了一条内部断开

48、的导线.为了确定哪一条导线内部是断开白1将开关S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压,读数不为零,再测量a、a'间电压,若读数不为零,则一定是导线断开;若读数为零,则一定是导线断开.(2)排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表Ai和A2的多组II2数据,作出图象如图.由I1-I2图象得到电池的电动势E=V,内阻r=Q.【答案】aa'bb'1.40.5【解析】将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压,读数不为零,可知cc不断开,再测量a、a间电压,若读数不为零,可知bb间不断开,则一定是aa间断开.若

49、aa间电压为零,则导线断开.根据串并联电路的特点,结合闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir,则有:E=I1(R+r1)+I2(R+r),可知,纵轴截距一解得:E=1.4V,图线斜率的绝对值为:,解得r=0.5Q25 .为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路.闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,电压表Vi的示数Ui,电压表V2的示数U2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b两条U-I图线,如图乙所示.请回答下列问题:(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式:;(2)小灯泡两端电压随电流变化的图象是(选填&quo

50、t;a或"b。;(3)根据图乙可以求得电源的电动势E=V,内电阻r=该电路中小灯泡消耗的最大功率为W.【答案】(1)I=R(2)/(3)|3.02一0L0【解析】试题分析:(1)首先要明白电路的组成:电源、开关、电阻箱、灯泡串联成闭合回路,电压表片测灯泡两端电压,电压表三测路端电压.电阻箱两端电压为口=6二%,电阻箱阻值为R,所以流过电阻箱的电流1=R;(2)小灯泡两端电压随电流的增大而增大,所以选图线方;图线门为电源路端电压随电路中电流变化的关系图线;(3)图线口与纵轴的交点为电源的电动势3-0*,图线口的斜率为电源的内阻r=2.00,图线Q-用的交点表示即电阻箱的阻值为|0|,小

51、灯泡消耗的功率最大,|P=U,=1一Q戏。考点:测定电源的电动势和内阻【名师点睛】分析清楚电路结构、应用串联电路特点及欧姆定律,掌握应用图象法求电源电动势与内阻的方法即可正确解题,由电路图可知,灯泡与电阻箱串联,电压表Vi测灯泡电压,电压表V2测路端电压。26 .为了测定电源电动势E、内电阻r和定值电阻Ro的阻值,某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路。闭合电键Si,调,节滑动变阻器的滑动触头P向某方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线,请回答下列问题(1)图乙中的M、N两条图线,根据电压传

52、感器器2和电流传感器的数据面得的是(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端C.定值电阻Ro上消耗的功率为2.5W根据图乙可以求得定值电阻Ro=Q,1和电流传感器的数据画得的是,根据电压传感(填图线M或图线N)B.滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端D.电源的输出功率最大电源电动势E=V,内电阻r=Q.【答案】NMBD2.51.51.25【解析】(1)从电路连接可以看出,电流表A的读数增大时,电压传感器1的读数减小,电压传感器2的读数增大.故图线N是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象,图线M是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象(2)图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,故滑动变阻器白滑动触头P滑到了最左端,故A错误,B正确;图象可以得出电阻Ro的阻值大于电源的内阻,滑动变阻器的阻值减小,电源的输出功率增大,两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0,即电源的输出功率最大,故D正确;、定值电

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