2023版新教材高考物理微专题小练习专题60实验：测定电池的电动势和内阻

专题60实验：测定电池的电动势和内阻1.[2022”河南省名校大联考]有三个完全相同的小量程电流表，满偏电流值为Ig=5mA,内阻Rg=49.5Ω,两个量程均为0〜999.9Ω的电阻箱.(1)现需要将其中一个电流表改装成量程为3V的电压表，可以将其中一个电阻箱与该电流表串联，则电阻箱示数应调为Ω;将另一个电流表改装成量程为0.5A的电流表，则需要与另一电阻箱并联，则电阻箱示数应调为Ω;若第三个电流表与一个电动势为1.5V的电池及一个滑动变阻器组成一个欧姆表，则该欧姆表调零后的内阻为Ω.(2)用以上改装后的电压表和电流表去测量一电池的电动势E(约2V)和内阻r(约1Ω),实验室还提供了如下器材：滑动变阻器R(0〜10Ω,1A)、开关、导线若干，试在方框中画出能准确测量该电池电动势和内阻的实验原理图(要求数据处理简便).K2.[2022•浙江省湖州、丽水、衢州检测]如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5V〜0.6V之间，内阻几千欧左右，某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻.(1)如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5量程测量出可乐电池的电动势大小为V”V(保留两位有效数字)；(2)现有实验器材：A.电压表(0〜3V,RV约为3000Ω)B.电流表(0〜300μA,RA为300Ω)C.电阻箱(0〜9999Ω)D.滑动变阻器(0〜20Ω)E.开关，导线若干①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图完成电路连接；②通过数据处理画出相应的可乐电池R-1图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为Q；③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的R-I图像如图丙虚线所示，可知该可乐电势E和内电阻r,设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，定值电阻R°=3Ω.实验过程中获得了多组电压表示数U和相应的电阻箱阻值R,并绘制出了"-U与图像如图乙所示，则：(1)根据图像求得电池组的电动势测量值E=V,内电阻测量值r=Ω;（结果均保留两位有效数字）.（2）由实验原理可知，该实验得到的电动势的测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内电阻的测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值．专题60实验：测定电池的电动势和内阻1．(1)550.50.5300(2)图见解析解析：(1)根据欧姆定律的特点可得R=「一R=550.5Ω,故电阻箱应调为“550.5Q”；sIg由并联电压相等的特点可得R's(l-Ig)=IgRg，得R's=I一I=0.5Ω,故电阻箱应调为g“0.5Q”；欧姆表电流满偏时由闭合电路欧姆定律得R出=^=300Ω.(2)由于要考虑电表内Ig的内阻影响，根据以上改装原理可知，改装后的两电表的内阻分别为RV=600Ω;RA=0.495Ω,且要精确测量电源的电动势和内阻，故可将电流表与电源放在一起组成如图所示电路，此种测量电路测出的电动势是准确的，并将测量结果的内阻值减去电流表内阻即为电源的内阻(此电路接法数据处理简便)，通过此法即可消除系统误差．.(1)0.42(0.43也可)(2)①A②1900(1800也可)③不变解析：(1)用中间一圈的刻线读数，其中250即是2.50V,50即是0.50V,则电池的电动势大小为0.42V.(2)提供的电压表量程太大，可用安阻法测量，即用电路A.由闭合电E路欧姆定律得E=I(R+rA+r),整理得R=I—(rA+r)，结合图像可知rA+r=2200Ω,解得电池的内阻r=2200Ω-300Ω=1900Ω,图线的斜率表示电动势，静置5h后的图线与原图线平行,斜率不变,则电动势不变..(1)3.02.0(2)小于小于解析：(1)根据闭合电路欧姆定律E=U+U(R+r)可得1=占,1一*7，由It关系R0RR0+rUR0+r RU图线知纵截距绝对值占=r=2.0Ω,得r=2.0Q；由图线的斜率k=⅛=°4+^,R0+r R0+r 0.50解得E=3.0V；⑵根据实验原理可知，电动势的测量值E丁=. R∙R<E盲，故测量值应小于电测r真+R+R V真(r+R)R