测定电池的电动势与内阻精选习题精.docx
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测定电池的电动势与内阻精选习题精
实验三测量电源的电动势和内阻
题型一利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻
【例1】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”的电动势E和内阻r.
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约1ΩB.电流表A2(量程20mA,内阻约50ΩC.电压表V1(量程4V,内阻约4kΩD.电压表V2(量程15V,内阻15kΩE.滑动变阻器R1(0~1000ΩF.滑动变阻器R2(0~9999.9Ω
G.待测“水果电池”(E约为4V,内阻r约为200Ω
H.开关S,导线若干
(1为尽量减小实验的误差,电流表选择________;电压表选择________;滑动变阻器选________.
请在虚线方框中画出实验电路图;
(2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5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=________Ω.
(3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,r测________r真(选填“大于”、“小于”或“等于”.
题型二安阻法测电源的电动势和内电阻
实验器材:
一节干电池、电流表、电阻箱、电键.依据的基本公式:
________________________
实验原理图:
如图6所示用图象法处理实验数据,若作出R-1I图象(或1
I
-R图象,
图象在R轴上的截距即为电源
内阻的负值,图线的斜率即为电动势E.
【例2】(北京理综·21(2某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω,可当标准电阻用、一只电流表(量程Ig=0.6A,内阻rg=0.1Ω和若干导线.
(1请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图7中器件的连接方式,画线把它们连接起来.
(2接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录.当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图8所示.处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数1
I;再制作
R-1
I如图9所示,
图中已标注出了(R,1
I的
几个与测量对应的坐标点,请你将与图8实验数据对应的坐标点也标注在图9上.
(3在图9上把描绘出的坐标点连成图线.
(4根据图9描绘出的图线可得出这个电池的电
动势E=________V,内电阻r=________Ω.
题型三伏阻法(利用电压表、电阻箱测电源电动势和内电阻
实验器材:
一节干电池、电压表、电阻箱、电键.
依据的基本公式:
E=U+UR或1U=1ErE1
R
实验原理图:
如图10所示
用图象法处理数据,若作出1U1R图象,图象在1
U
轴
上的截距为电动势的倒数1/E,斜率为r/E,由斜率和截距可求得电动势和内电
阻.
【例3】甲同学设计了
如图11所示的电路测电源
电动势E及电阻R1和R2的
阻值.实验器材有:
待测电
源E(不计内阻,待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为1.5V,内阻很大,电阻箱R(0~99.99Ω,单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.(1先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:
闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,____________________,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=
________.
(2甲同学已经测得电阻
R1=4.8Ω,继续测电源电
动势E和电阻R2的阻
值.该同学的做法是:
闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表
示数U,由测得的数据,绘出了如图121U1R
线,则电源电动势E=______V,电阻R2=______Ω.题型四实验的设计和创新
【例4】(2011·大纲全国·23使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:
待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:
(1仪器连线如图13所示(a和b是多用电表的两个表笔.若两电表均正常工作,则表笔a为________(填“红”或“黑”色;
图13
(2若适当调节电阻箱后,图13中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图14(a、(b、(c所示,则多用电表的读数为________Ω,电流表的读数为________mA,电阻箱的读数为________Ω;
(c
(3将图13中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为________mA;(保留3位有效数字(4计算得到多用电表内电池的电动势为________V保留3位有效数字
1.如图15所示为某次测量电源的
电动势和内阻所作的图象,有关这
个图象的说法正确的是(
A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3V
B.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6A
C.根据r=E/I短,计算出待测电源内阻为5Ω
D.根据r=ΔU/ΔI,计算出待测电源内阻为1Ω2.(2010·广东理综·34(2某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5Ω一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图16(a所示.
(1在图(b的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接.
(2请完成下列主要实验步骤:
①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c所示.读得电阻值是________;
②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49V.
③将开关S2________,电压表
的示数是1.16V;断开开关S1.
(3使用测得的数据,计算出干
电池的内阻是________(计算结果保
留二位有效数字.
(4由于所用电压表不是理想电
压表,所以测得的电动势比实际值偏
________(填“大”或“小”.
3.现有一特殊电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测量这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图17甲所示的电路进行实验,图中电流表的内阻RA已经测出,阻值为5Ω,R为电阻箱,阻值范围0~999.9Ω,R0为定值电阻,对电路起保护作用.
(1实验室备有的定值电阻R0共有以下几种规格.A.10ΩB.50ΩC.150ΩD.500Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好________.
(2该同学接入符合要求的R0后,闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了图乙所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
4.(2010·江苏单科·10在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表的量程较小,某同学设计了如图18所示的实物电路.
(1实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”
(2改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是________.(选填“1”或“2”
(3根据实验数据描点,绘出的1
U-R图象是一条
直线.若直线的斜率为k,在1
U
b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R0表示
2、在测定电源电动势和内电阻的实验中,除需用导线和开关外,下述各组器材可完成实验的是(.
A、电压表和电流表B、电流表和电阻箱C、电流表和滑动变阻器D、电压表和电阻箱E、电压表和滑动变阻器
F、电流表、电压表和滑动变阻器
3、实验台上备有下列实验器器材:
①电流表(0--0.6A,②电流表(0--3A,③电压表(0--3V,④电压表(0--15V,⑤滑动变阻器(10Ω‚2A,⑥滑动变阻器(1750Ω‚0.3A,⑦电键,⑧导线.为了测量一节干电池的电动势和内电阻,应选用的器材是(填器材代号_________________.
4、用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所
给的器材有:
(A电压表○V:
0—3—15V;(B电流表○A:
0—0.6—3A;(C变阻器R1(总电阻20Ω;(D变阻器R2(总电阻100Ω;以及电键S和导线若干。
(1电压表量程选用_______,电流表量程选用_______,变阻器选用________。
(2在下边的方框中画出实验电路图。
(3如下图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点,请
你
完
成图线,并由图线求出E=________V,r=________Ω.
(4若只选用两组数据,用欧姆定律算出E、r,有可能误差较大;若选用第________组和第________组数据误差最大。
5、用如图(甲所示的电路做“测定电池的电动势和内电
阻”的实验,根据测得的数据做出了如图(乙所示的U-I图象,由图可知测得的电池的电动势为,内电阻为Ω
8、在做测量电源电动势E和内阻r的实验时,提供的器材是:
待测电源一个,内阻为RV的电压表一个(量程大于电源的电动势,电阻箱一个,开关一个,导线若干。
为了测量得更加准确,多次改变电阻箱的电阻R,读出电压表的相应示数U,以
1
U
为纵坐标,画出1
U
与R的关系图
象(该图象为一直线如图所示。
由图象可得到直线在纵轴上的截距为m,直线的斜率为k,试根据以上信息①画出实验电路图。
②写出E、r的表达式,E=,r=.9、在做“测定电池的电动势和内电阻”实验时,电流表和电压表的内阻未知,有甲、乙两同学分别进行了如下实验:
①甲同学的接线电路图如图所示,用所得数据
作出U—I图线,则他能较准确地测出__________,而测得的_________偏大.
②乙同学测得的一组实验数据如下
则他能否测出电源电动势的内电阻?
___________,他进行的是_________的实验.
10、如图所示,Ω=51R,Ω=92R.当开关S断开时,电流表的示数为A2.0=I,当开关S闭合时,电流表的示数为A3.0='I.求:
(1电源的电动势和内阻.(2S断开和闭合两种情况下,电源的输出功率.
11、某同学在实验室先后完成下面二个实验:
(i测定一节干电池的电动势和内电阻;(ii描绘小灯泡的伏安特性曲线.
①用(i实验测量得到数据作出U一I图线如图中a线,干电池的电动势为V,内电阻为Ω。
②在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路或器材,并将它们的编号填在横线上。
应选取的电路是,滑动变阻器应选取·E.总阻值15Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器F.总阻值200Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器G.总阻值1000Ω,最大允许电流1A的滑动变阻器12、在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时,备有下列器材供选用:
(a干电池一节(电动势约1.5V
(b直流电压表(量程0~3V~15V,3V挡内阻为5kΩ,15V挡内阻为25kΩ
(c直流电流表(量程为0~
0.6A~3A,0.6A挡内阻为0.1Ω,
0.025
Ω
(d
滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为lA
(e滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.5A
(f电键(g导线若干(2根据实验纪录,画出的U-I图像如图2-37(乙,可得电池的电动势为ε=_____,内电阻r=_________
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