适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第9单元恒定电流实验练13测量电源的电动势和内阻新人教版

试验练13测量电源的电动势和内阻A组基础达标1.某同学分别用图1甲和图1乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。(1)请在虚线框中画出图1乙的电路图;图1(2)某次测量时电流表和电压表的示数如图2所示,则电流I=A,电压U=V;

(3)试验得到如图3所示的两条直线,图中直线Ⅰ对应电路是图1(选填“甲”或“乙”);

(4)该电池的电动势E=V(保留3位有效数字),内阻r=Ω(保留2位有效数字)。

图2图32.试验方案对试验测量的精度有干脆的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的试验方案进行了探究。试验室供应的器材有:干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω);电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ);电流表A(量程0~0.6A,内阻约1Ω);滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);定值电阻R1(阻值2Ω);定值电阻R2(阻值5Ω);开关一个,导线若干。(1)该小组依据图甲所示的电路进行试验,通过调整滑动变阻器阻值使电流表示数渐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用试验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发觉电压表示数的变更范围比较小,出现该现象的主要缘由是。(填正确答案标号)

甲乙A.电压表分流B.干电池内阻较小C.滑动变阻器最大阻值较小D.电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变更范围比较小的问题,该小组利用试验室供应的器材改进了试验方案,重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52请依据试验数据,回答以下问题:①如图丙所示的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像。丙②依据试验数据可知,所选的定值电阻为(选填“R1”或“R2”)。

③用笔画线代替导线,请依据改进后的方案,将下面的实物图连接成完整电路。丁B组综合提升3.在测定电池的电动势和内阻的试验中,供应有下列器材。A.电流表G(满偏电流3mA,内阻10.0Ω)B.电流表A(0~0.6A、0~3A,内阻未知)C.滑动变阻器R(0~20.0Ω,1A)D.定值电阻R0(阻值1.0Ω)E.定值电阻R1(阻值990.0Ω)F.开关与导线若干G.待测电池E(电动势约为1.5V,内阻较小)(1)某同学依据现有的试验器材,设计了如图甲所示的电路,请你依据电路图在图乙上完成实物连线。甲乙(2)图丙为该同学依据上述设计的试验电路测出的数据作出的I1-I2图像(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图像可以求得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω。(结果保留2位小数)

丙4.一试验小组要测量某电源的电动势和内阻。所用器材有:电压表(量程0~1V,内阻未知),电阻箱(最大阻值9999.9Ω),定值电阻R01=300Ω,定值电阻R02=3000Ω。先利用如图甲所示的电路测量电压表的内阻,再利用如图乙所示的电路测量电源的电动势和内阻(甲、乙两图中运用的是同一电源)。(1)按图甲所示连接好电路,将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关S,调整电阻箱,当电压表示数为0.5V时,电阻箱接入电路的阻值为7470Ω;接着调整电阻箱,当电压表示数为1V时,电阻箱接入电路的阻值为2985Ω。若忽视电源内阻的影响,则电压表的内阻为Ω。

(2)图乙所示电路中,用定值电阻R0扩大电压表的量程,使其接近电源电动势,则应选取(选填“R01”或“R02”)。

(3)将图乙电路中S闭合,调整电阻箱的阻值R,读取电压表对应的示数U(原刻度盘没变),利用R、U数据绘制1U-1R图像如图丙所示,所得图线为直线,其纵截距为a,直线上某点的坐标为(c,b),原电压表内阻用RV表示,定值电阻的阻值用R0表示,忽视改装后电压表对电路的影响,则电源电动势的测量值可表示为,丙参考答案试验练13测量电源的电动势和内阻1.答案(1)见解析图(2)0.401.30(3)乙(4)1.520.54解析(1)依据图1乙电路画出电路图如图所示。(2)由题图可知,电压表量程选择0~3V,电流表量程选择0~0.6A,依据电流表和电压表读数规则,电流I=0.40A,电压U=1.30V。(3)图1甲的电路将电流表与干电池串联,测量出来的干电池内阻实际为干电池内阻与电流表内阻之和,对应图线的斜率确定值较大,所以图3中直线Ⅱ对应电路为图1甲电路,直线Ⅰ对应电路为图1乙电路。(4)依据试验图像与纵轴交点的纵坐标为电池电动势,可知该电池的电动势E=1.52V,由图3中直线Ⅰ的斜率确定值可得电池内阻r=0.54Ω。2.答案(1)B(2)①图见解析②R1③图见解析解析(1)依据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir,整理可得U=-rI+E,故U-I图像斜率的确定值表示电源内阻大小,由图乙可知电压表示数变更小即U-I图像斜率小,缘由是干电池内阻太小,故只有选项B正确。(2)①先依据表格数据把各点位置在图中找出,然后接受拟合的方法用直线连接各点得到如图甲所示的图像,留意要把图像延长至坐标轴,便于求截距和斜率。甲②改进试验时,为了使电压表示数变更明显,须要把一个定值电阻与电源串联,将定值内阻看成等效电源的内阻一同测量,由作出的U-I图像可得斜率约为2.6Ω,故试验中与电源串联的电阻只能为R1。③结合解析②可知,实物图连接如图乙所示。乙3.答案(1)见解析图(2)1.500.50解析(1)依据电路原理图完成实物连线如图所示:(2)电路原理图中电阻R1与电流表G组成电压表,依据闭合电路欧姆定律得E=I1(R1+Rg)+(I1+I2)(R0+r)整理得I1=ER1由题图丙可知ER1+Rg+代入数据解得E=1.50V,r=0.50Ω。4.答案(1)1500(2)R02(3)R解析(1)在忽视电源内阻的状况下