高考物理第一轮复习实验11　测定电源的电动势和内阻（含解析）

高考物理第一轮复习实验11　测定电源的电动势和内阻（含解析）

实验(十一)　[实验11　测定电源的电动势和内阻]‎ ‎1．2012·漳州五校联考某同学在实验室测量二节干电池的电动势E和内阻r，可以提供器材有：‎ A．待测干电池(电动势约3 V，内阻约1.5 Ω)‎ B．电流表A1(量程‎0.6 A，内阻r1约0.5 Ω)‎ C．电流表A2(量程1 mA，内阻r2＝200 Ω)‎ D．滑动电阻器R1(0～20 Ω，‎2.5 A)‎ E．电阻箱R2：(0～9999 Ω)‎ 以及开关、导线若干．‎ 为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻，请解答说明下列问题：‎ ‎(1)现有器材中没有电压表，该同学用电阻箱R2与电流表________(选填“A‎1”‎或“A‎2”‎)串联改装为电压表，来测量路端电压．‎ ‎(2)请根据该同学设计的实验方案，完成实物图S11－1的连接．‎ ‎(3)测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图S11－2所示．根据各点表示的数据，在图上用铅笔描出U—I图线．由此求得：E＝________V，r＝________Ω.(均保留2位有效数字)‎ ‎　　　图S11－1　　　　　　　　　图S11－2‎ ‎2．2012·平顶山期末在做测量电源的电动势E和内阻r的实验时，提供的器材有：待测电源一个，已知内阻为RA的电流表一个，电阻箱一个，开关一个，导线若干．为使测量更加准确，多次改变电阻箱的阻值R，读出电流表的相应示数I，以为纵坐标，R为横坐标，画出与R的关系图线是一条直线，如图S11－3甲所示．图线延长可得直线在纵轴的截距为m，直线的斜率为k.‎ ‎(1)E＝________，r＝________．‎ ‎(2)在虚线框图乙中画出实验电路图．‎ 图S11－3‎ ‎3．在测定电源电动势E与内阻r 的实验中，所用器 材有：待测电源、滑动变阻器、定值电阻R1、电压表、电流表、开关、导线若干．‎ ‎(1)有一位同学接成如图S11－4所示的电路，这样在移动滑动变阻器的时候，会出现电压表的示数随着电流表示数的增大而______(填“增大”或“减小”)；‎ 图S11－4‎ ‎(2)为了实现测定电源电动势与内阻的目标，请用笔画一条线代替一条导线对其中一条导线进行改动，并用“×”画在被改动的导线上；‎ ‎(3)某同学测了两组数据：U1＝1.37 V，I1＝‎0.10 A和U2＝1.20 V，I2＝‎0.30 A，则可计算出电源的电动势E＝_______V，内阻r＝________Ω(结果保留至小数点后两位数字)．‎ ‎4．2012·淄博模拟在“测定2节干电池组成池组的电动势和内阻”的实验中，备有下列器材：‎ A．待测的干电池组(电动势约为3.0 V，内阻小于2.0 Ω)‎ B．电流表A1(量程0～3 mA，内阻RA1＝10 Ω)‎ C．电流表A2(量程0～‎0.6 A，内阻RA2＝0.1 Ω)‎ D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，‎10 A)‎ E．滑动变阻器R2(0～200 Ω，‎1 A)‎ F．定值电阻R0(990 Ω)‎ G．开关和导线若干 ‎(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图S10－5甲所示的实验电路，在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选____________(填写器材前的字母代号)．‎ ‎(2)图乙为该同学根据实验电路测出的数据绘出的I1－I2图线，I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数．则由图线可得被测电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.‎ 图S10－5‎ 实验(十一)‎ ‎1．(1) A2　(2) 如图所示　(3)图略　3.0　1.7‎ ‎ ‎ ‎[解析] (1)用电阻箱R2与内阻明确的电流表A2串联改装成电压表；‎ ‎(2) 应用伏安法测量电动势和内阻，连线如图所示；‎ ‎(3)由闭合电路的欧姆定律，得路端电压U＝E－Ir，则U－I图象的纵轴截距为电动势，即E＝3.0 V，斜率为内阻，即r＝1.7 Ω.‎ ‎2．(1)　－RA　(2)如图所示 ‎[解析] (1)根据闭合电路的欧姆定律有：E＝I(r＋RA＋R)，整理可得＝＋·R，可见－R图象的斜率为，则E＝，图象与纵坐标的截距为m＝，则内阻r＝－RA.‎ ‎(2)只有一个电流表，采用“欧安法”，电路如图所示．‎ ‎3．(1)增大　(2)如图所示　(3)1.46　0.85‎ ‎4．(1)D　(2)2.97　1.75‎ ‎[解析] (1)以电流表A2最大电流‎0.6 A计算，最小电阻R＝ Ω＝5 Ω，滑动变阻器选D.‎ ‎(2)由闭合电路欧姆定律，有E＝r＋I1，变形得I1＝－·I2，斜率k＝－＝×10－3，截距b＝＝2.97×10－3，则该电源的电动势E＝2.97 V，内阻r＝1.75 Ω.‎