高考总复习物理（人教版）练习实验10测定电源的电动势和内阻（模拟演练）

第八章实验十1．(2017·大庆期中)在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知一节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A(量程为0.6A，内阻为0.70Ω)；滑动变阻器R(10Ω，2(1)请在图甲方框中画出实验电路图．(2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的UI图线，由图可得该电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果均保留两位小数)解析：(1)因为电压表需要测量路端电压，所以应采用电流表内接法，因为如果采用外接法，由于电流表分压，测量的电压小于路端电压，如图所示．(2)由图可知，图象的纵截距表示电源的电动势，故E＝1.5V，内阻为：r＝eq\f(1.5－1.00,0.5)Ω＝1.0Ω.答案：(1)如解析图所示(2)1.501.002．(2018·南宁联考)一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻．准备的器材有：电流表(0～200mA，内阻是12Ω)电阻箱R(最大阻值9.9Ω)一个开关和若干导线．(1)由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们将一个定值电阻和电流表A________联，若要使连接后流过定值电阻的电流是流过电流表A的电流的3倍，则定值电阻的阻值R0＝________Ω.(2)虚线框中为同学设计的实验电路的一部分，请将电路图补充完整．(3)若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表A的示数I，并计算出eq\f(1,I)得到多组数据后描点作出Req\a\vs4\al(­)eq\f(1,I)图线如图所示，则该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.解析：(1)由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的3倍；则定值电阻的阻值应是电流表内阻的1/3；故有：R0＝eq\f(1,3)r＝4Ω；(2)电路如图；(3)闭合电路欧姆定律可知：I＝eq\f(1,4)×eq\f(E,R＋r＋\f(4×12,4＋12))，则变形得：R＝eq\f(E,4)·eq\f(1,I)－3－r；故图象中的斜率等于k＝eq\f(E,4)＝2.0；故：E＝8.0V；图象与纵坐标的交点为－6.0＝－r－3解得：r＝3.0Ω答案：(1)并4(2)图见解析(3)8.03.03．(2018·扬州模拟)实验室有下列器材：灵敏电流计G(内阻约为50Ω)；电压表V(0～3V，内阻约为10kΩ)；电阻箱R1(0～9999Ω)；滑动变阻器R2(0～100Ω，1.5A)；旧干电池一节；(1)某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2V，灵敏电流计示数为4mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为________Ω.(2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为________Ω.调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在图丁所示的坐标系中作出合适的IG­U图线.IG/mA3.02.52.01.51.0U/V0.80.91.01.11.2丁(3)由作出的IGeq\a\vs4\al(­)U图线求得干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.解析：(1)由图乙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：R1＝0×1000Ω＋4×100Ω＋5×10Ω＋5×1Ω＝455Ω，由欧姆定律可得：Rg＋R1＝eq\f(U,I)＝eq\f(2,0.004)Ω＝500Ω，电流计内阻为：Rg＝(500－455)Ω＝45Ω.(2)将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，并联电阻阻值：R＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(45Ig,10Ig－Ig)＝5Ω.根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示：(3)由图示电源U­I图象可知，图象与横轴交点坐标值为1.4，电源电动势E＝1.4V，电流表内阻，RA＝eq\f(R1Rg,R1＋Rg)＝eq\f(5×45,5＋45)Ω＝4.5Ω，且eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(1.4－0.8,0.003×10)＝20Ω，电源内阻：r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))－RA＝(20－4.5)Ω＝15.5Ω.答案：(1)45(2)5如解析图所示(3)1.415.54．(2017·黑龙江大庆中学期末)用DIS测电源电动势和内电阻电路如图(a)所示，R0为定值电阻．(1)调节电阻箱R，记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图(b)所示图线，则该图线选取了________为纵坐标，由图线可得该电源电动势为________V.(2)现有三个标有“2.5V,0.6A”相同规格的小灯泡，其I­U特性曲线如图(c)所示，将它们与图(a)中电源按图(d)所示电路相连，A灯恰好正常发光，则电源内阻r＝________Ω，图(a)中定值电阻R0＝________Ω.(3)若将图(a)中定值电阻R0换成图(d)中小灯泡A，调节电阻箱R的阻值，使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍，则此时电阻箱阻值应调到________Ω.解析：(1)由闭合电路欧姆定律可知：I＝eq\f(E,R＋R0＋r)；要形成与电阻成一次函数关系，则纵坐标只能取eq\f(1,I)；则有：eq\f(1,I)＝eq\f(R,E)＋eq\f(R0＋r,E)；则图象的斜率为：k＝eq\f(1,E)＝eq\f(1,4.5)；则有：E＝4.5V；eq\f(R0＋r,E)＝1，则有：R0＋r＝4.5.(2)A灯正常发光的电流为：I＝0.6A；则BC两灯的电流为0.3路端电压为：U＝2.5V＋0.5V＝3V；则内压为：U内＝(4.5－3)V＝1.5V；则内阻为：r＝eq\f(1.5,0.6)Ω＝2.5Ω；则定值电阻为：R0＝(4.5－2.5)Ω＝2Ω.(3)灯泡与电阻箱串联，故灯泡与电阻中流过的电流相等，而变阻箱电功率为灯泡电阻的两倍；则变阻箱两端的电压为灯泡两端电压的两倍，设灯泡两端电压为U，则变阻箱两端电压为2U，则由闭合电路欧姆定律可知：3U＋2.5I＝4.5，变形得I＝1.8－1.2U；在上图中作出对应的I­U图象，则与原图象的交点为符合条件点；由图可知，I＝0.48A，U＝1.10V；则电阻箱阻值为：R＝eq\f(2U,I)＝eq\f(2×1.15,0.48)Ω＝4.60Ω(4.5～4.7均可)．答案：(1)eq\f(1,I)4.5(2)2.52(3)4.60(4.5～4.7均可)5．(2017·天津卷)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＝1.0kΩ，电阻R1＝9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0Ω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的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，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A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图．由I1－I2图像得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.解析：①a、b′间的电压不为零，说明a、a′或b、b′间有一处导线断开，若a、a′间电压不为零，说明aa′导线断开；若a、a′间电压为零，则一定是bb′导线断开．②