2021年高考物理总复习实验题型训练 《测定电源的电动势和内阻》

实验：测定电源的电动势和内阻针对训练 1某实验小组利用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻（1）请在虚线框中画出实验的电路图。（2）实验的主要步骤如下：检查并调节电压表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线。调节电阻箱R的阻值至_。将开关S闭合，逐渐调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转，记下此时电阻箱的阻值R和电压表的示数U。改变电阻箱的阻值，测出几组U及R的数据，作出的图线如图所示（单位为国际单位制单位）。（3）由作出的图线可求得电动势E_V，内阻r_。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）见解析（2）最大值（3）3.3 V【解析】（1）（2）为了保护电路，电阻箱的阻值应调为最大值。（3）由闭合电路欧姆定律EUr，得到，由图象在纵轴上截距的绝对值得内阻r1.0 ，由图象斜率可得电动势E3.3 V。2用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8 V，内阻r约为30 ，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：A电流表A 0 、额定电流为1 A）；G导线和单刀单掷开关若干。（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选_；滑动变阻器应该选_。（填写器材名称）（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。取得多组数据，作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为_V，内阻r为_。（结果保留两位有效数字） （3）若所给电压表已被损坏，其他器材均可使用。重新选择器材，设计电路测定该电池电动势和内阻。请在虚线框中画出设计的电路图并在上面标明选定器材的名称。【答案】（1）R2 R4（2）7.8 V 29 （3）见解析【解析】（1）电压表量程为6 V，电池允许输出的最大电流为40 mA，故滑动变阻器接入电路电阻必大于150 ，所以滑动变阻器应选R4，保护电阻至少要分压2 V，当电压表示数为零时，保护电阻要分压8 V，所以保护电阻应选阻值为200 的R2。（2）图线纵轴截距为电池电动势，可得E7.8 V。图线的斜率kR2r 229 ，得r29 。（3）电压表损坏，至少要测量2次，根据所提供器材，可以考虑用2个单刀单掷开关改变电路总电阻，测出对应电流，得出电池内阻和电动势，所以设计如图所示电路。3甲同学采用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材：电压表（03 V）、电流表（00.6 A）及滑动变阻器R、电键S、导线。（1）连好电路后，当该同学闭合电键S，发现电流表示数为0，电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错，接触良好，且电路未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接ab、bc和de时，示数均为0，把两表笔接cd时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_。（2）排除故障后，该同学顺利完成实验数据的测量，如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上作出如图所示的UI图线，该图存在多处不妥之处，请指出。（指出两处不妥之处）I/A0.100.200.300.400.500.60U/V2.932.872.852.772.752.70_；_。该同学根据上表数据可测出电源的电动势E_ V，内电阻r_ 。（3）为了在实验中保护电流表和调节电阻时使电压表、电流表的示数变化均明显，乙同学对甲同学的实验进行改进，设计了如图所示的电路，电路中电阻R0应该选取下列备选电阻中的哪一个？_。A1 B5 C10 D20 【答案】（1）断路（2）U轴坐标起点的选取从0开始显然不妥；建立坐标系时没有标明单位也是不妥 2.98 V，0.50 （3）B【解析】（1）发现电流表示数为0，电压表示数不为0，电流表或R处断路，用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，知滑动变阻器R断路。（2）由题图可知，图线几乎分布在一个很小的区域内，原因是电压U的取值范围在2.703.00 V之间，而U轴坐标起点的选取从0开始显然不妥；此外该同学建立坐标系时没有标明单位也是不妥；还有画图线时应尽量使更多的点落在直线上，不在直线上的点应尽量对称分布在直线的两侧，偏离直线太远的点应去掉，该同学作图时没有将不在直线上的点均匀分布在直线两侧也是不妥。根据闭合电路欧姆定律可知，图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，图线的斜率的绝对值表示内阻，则可知E2.98 V，内阻r 0.50 。（3）保护电阻R0应大约为R0 5 ，所以B选项正确。4用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5 V，内电阻约1 ）的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A电流表：量程0.6 A，内电阻约1 B电流表：量程3 A，内电阻约0.2 C电压表：量程3 V，内电阻约30 k D电压表：量程6 V，内电阻约60 kE滑动变阻器：01 000 ，额定电流0.5 A F滑动变阻器：020 ，额定电流2 A（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_（均填仪器的字母代号）。（2）图为正确选择仪器后，连好的部分电路为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连（均填仪器上接线柱的字母代号）。（3）实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以_为纵坐标，以_为横坐标。【答案】（1）ADF（2）adcgfh（3）（或U或R） 【解析】（1）因三节干电池的电动势约为4.5 V，故电压表应选D；因干电池放电电流不宜超过0.5 A，故电流表应选A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F即可。（2）本实验的实验电路应如图所示。为了连接成如图所示的实验电路，还需要用导线将a与d、c与g、f与h相连。（3）实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图所示。根据闭合电路欧姆定律得UrE，整理可得三种情况：a，以为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线；bUEr，以U为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线；cR，以为纵坐标，R为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线。5在测量一节干电池电动势E和内阻r实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路。（1）根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。（2）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P移至_（选填“a”或“b”）端。（3）合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB。S2接1位置时，作出的UI图线是图丙中的_（选填“A”或“B”）线；S2接1位置时，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是_表（选填“电压”或“电流”）的示数偏_（选填“大”或“小”）。【答案】（1）见解析图（2）a（3）B电流偏小【解析】（1）实物连线图如图所示（2）为保护电流表，实验开始前，应将滑片P移至电阻最大的a端。（3）当S2接1位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律EU断可知，电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的UI图线应是B线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电压表的分流，结果使电流表的示数偏小。6小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。（1）图中电流表的示数为_A。（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：请根据表中的数据，在坐标纸上作出UI图线（如图）。由图线求得：电动势E_V；内阻r_。U（V）1.451.361.271.161.06I（A）0.120.200.280.360.44（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_。【答案】（1）0.44（2）UI图象见解析图1.60（1.581.62都算对）1.22（1.181.26都算对）（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。【解析】 （1）由实验装置图可知，电流表使用0.6 A量程，所以读数为0.44 A。（2）描点作图，如图所示。根据UIrE可得电动势为E1.60 V；图线斜率的绝对值等于内阻r1.22 ；（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。7根据闭合电路欧姆定律，用图所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的，根据实验数据在R坐标系中描出坐标点，如图所示。已知R0150 ，请完成以下数据分析和处理。 （1）图中电阻为_的数据点应剔除；（2）在坐标纸上画出R的关系图线；（3）图线的斜率是_（V11），由此可得电池电动势Ex_V。 【答案】（1）80.0（2）见解析图（3）4.441031.50【解析】（1）由闭合电路欧姆定律可知：Ex（Rr）U12即R（1+）由此可知R关系图线是一条直线。电阻R80.0 的点不落在直线上，应剔除。（2）画出R的关系图线如图所示。（3）斜率k V114.44103 V11。8某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 A、内阻为2 500 的表头，一个开关，两个电阻箱（0999.9 ）和若干导线。（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱_（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为_。（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表。123456R/95.075.055.045.035.025.0I/mA15.018.724.829.536.048.0IR/V1.421.401.361.331.261.20 根据表中数据，图中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图中，并画出IRI图线；根据图线可得电池的电动势E是_V，内阻r是_。【答案】（1）并联5.0（2）见解析图1.532.0【解析】（1）要将电流表量程扩大，需要并联电阻，由并联电路特点：IIg，将I50 mA，Ig100 A，Rg2 500 代入解得R5.0 。（2）作IRI图线，如图所示。根据实验电路知，IR表示电源的路端电压，I表示电路的电流，故IRI图线的纵轴截距即为电池的电动势，则E1.53 V，图线斜率的绝对值减去改装后的电流表阻值即为电池的内阻，则r2.0 。9某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，R为电阻箱。干电池的工作电流不宜超过0.5 A。实验室提供的器材如下：电压表（量程03 V，内阻约3 k）；电阻箱（阻值范围0999.9 ）；开关、导线若干。（1）请根据图的电路图在图中画出连线，将器材连接成实验电路。（2）实验时，改变电阻箱R值，记录电压表的示数U，得到若干组R、U的数据。根据实验数据绘出如图所示的图线。由图象得出电池组的电动势E_V，内阻r_。（3）关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是A电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差B该同学读电压表读数引起的误差属于系统误差C本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差D如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差【答案】（1）见解析（2）2.86（2.852.87均可）6.07（6.066.08均可）（3）CD【解析】（1）如图所示（2）根据闭合电路欧姆定律得EU，变换为，结合图象可得图线斜率2.125，图线在纵轴上截距0.35，解得电动势E2.86 V，内阻r6.07 。（3）电压表的分流作用引起的误差属于系统误差，选项A错误；该同学读电压表读数引起的误差属于偶然误差，选项B错误。10利用如图所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值为999.9 ），电阻R0（阻值为3.0 ），电阻R1（阻值为3.0 ），电流表（量程为200 mA，内阻为RA6.0 ），开关S。实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作R图线（用直线拟合）；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题：（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为_。（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R3.0 时电流表的示数如图所示，读出数据，完成下表。答：_，_。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0（3）在图的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_ A11，截距b_ A1。（4）根据图线求得电源电动势E_ V，内阻r_ 。【答案】（1）R（2）0.1109.09（3）图见解析1.0（0.961.04）6.0（5.96.1）（4）3.0（2.73.3）1.0（0.61.4）【解析】（1）由闭合电路欧姆定律可知E3I（rR0R），所以（rR0R）R。（2）根据题图得，电流表读数I110 mA0.110 A，所以9.09 A1。（3）描点作图，直线的斜率为k1.0 A11，截距为b6.0 A1。（4）根据函数关系R可得，截距6.0 A1，斜率1.0 A11，由此得E3.0 V，r1.0 .结合R（1）可知：4.44103所以Ex1.50 V。11用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：a、电流表，量程0.6 A、3 A；b、电压表，量程3 V、15 V；c、定值电阻，阻值1 、额定功率5 W；d、定值电阻，阻值10 、额定功率10 W；e、滑动变阻器，阻值范围010 、额定电流2 A；f、滑动变阻器，阻值范围0100 、额定电流1 A。那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择_ V，电流表的量程应选择_ A；R0应选择_ 的定值电阻，R应选择阻值范围是_ 的滑动变阻器。（2）引起该实验系统误差的主要原因是_。【答案】（1）30.61010（2）电压表的分流【解析】（1）由于电源是一节干电池（约1.5 V），所以选量程为3 V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般为几欧，加上保护电阻，最大电流也在1.0 A以下，小于量程3 A的，所以选量程为0.6 A的电流表；由于电池内阻较小，保护电阻不宜太大，选1 的即可，否则会使电流表、电压表读数范围较小，造成较大的误差；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就能很好地控制电路中的电流和电压，因此取010 范围。（2）由于电压表的分流作用，使电流表读数总是比干路电流小，造成E测E真，r测”“”或“”）。（3）为了减小系统误差，同学们又根据图（b）电路进行测量。同样作出UI图象，如图（c）所示。经过讨论发现，利用图（a）和图（c）可以消除系统误差得出电源的电动势和内阻的真实值，则E真_，r真_。【答案】（1）见解析图（2）（3）UB【解析】（1）测量电源的电动势和内阻时，电流表采用内接法，滑动变阻器采用限流式接法，实物连线如图：（2）当采用电流表内接法时，误差原因为电压表分流导致电流表测量的总电流偏小，可把电压表与电源看成一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知E测E真，r测r真，即电动势和内阻的测量值均小于真实值。（3）当采用电流表外接法时，误差原因为电流表分压导致电压表测量外电压偏小，可把电流表与电源看成一个等效电源，E测E真，r测r真RAr真，综合两种接法的误差可知电流表的外接法电动势是准确的，E真UB，而电流表内接法时若电压表示数为零，代表外电路短路，由题图（a）可知真实的短路电流为IA，可得r真。17为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条UI图线，如图乙所示。请回答下列问题：（1）写出流过电阻箱的电流I的表达式：_；（2）小灯泡两端电压随电流变化的图象是_（选填“a”或“b”）；（3）根据图乙可以求得电源的电动势E_V，内电阻r_，该电路中小灯泡消耗的最大功率为_W。【答案】（1）I（2）b（3）3.02.01.0【解析】（1）首先要明白电路的组成：电源、开关、电阻箱、灯泡串联成闭合回路，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测路端电压电阻箱两端电压为UU2U1，电阻箱阻值为R，所以流过电阻箱的电流I；（2）小灯泡两端电压随电流的增大而增大，所以选图线b；图线a为电源路端电压随电路中电流变化的关系图线；（3）图线a与纵轴的交点为电源的电动势3.0 V，图线a的斜率为电源的内阻r2.0 ，图线a、b的交点表示U1U2，即电阻箱的阻值为0，此时小灯泡消耗的功率最大，PUI1.0 W。18一同学测量某干电池的电动势和内阻。（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_；_。（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.75.95.34.53.8根据表中数据，在图的方格纸上作出R关系图象。由图象可计算出该干电池的电动势为_V；内阻为_。（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_V；内阻应为_。【答案】（1）开关未断开电阻箱阻值为零 （2）见解析图1.34（1.301.44都算对）1.2（1.01.4都算对）（3）1.34结果与（2）问第一个空格一致1.0结果比（2）问第二个空格小0.2【解析】（1）在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，确保实验仪器、仪表的安全。（2）根据闭合电路欧姆定律，得EI（Rr）即RrEr，即R图象为直线。描点连线后图象如图所示。根据图象可知r1.2 ，图象的斜率为电动势E，在R图象上取两点（2，1.59）、（5，5.61）则E V1.34 V。（3）根据欧姆定律，得电流表的内阻rA0.2 ， 该干电池的内阻应为rrrA1.0 R图象的斜率仍为电动势E，即E1.34 V。19现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表，内阻为1.00 ；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图所示。（1）按上图在下图中画出连线，并标出导线1和其P端。（2）测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。数据如下表所示。根据表中数据，在下图中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出UI图线。I（mA）1931531116930U（V）2.512.592.682.762.84（3）根据UI图线求出电源的电动势E_V，内阻r_。（保留2位小数）【答案】（1）见解析（2）见解析（3）2.901.03【解析】（1）根据实验原理图进行实物图连线，如图所示。（2）根据所给数据，描点连线，如图所示。（3）在UI图象中，图线与纵轴的交点坐标等于电源的电动势，即E2.90 V；图线的斜率大小等于电源的内阻和电流表内阻之和，则r1.03 。20某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为1113 V，内阻小于3 ，由于直流电压表量程只有3 V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15 V的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。第一步：按电路图连接实物第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3 V第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_V第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为15 V的电压表。（2）实验可供选择的器材有：A电压表（量程为3 V，内阻约2 k） B电流表（量程为3 A，内阻约0.1 ）C电阻箱（阻值范围09 999 ） D电阻箱（阻值范围0999 ）E滑动变阻器（阻值为020 ，额定电流2 A） F滑动变阻器（阻值为020 k，额定电流0.2 A）电阻箱应选_，滑动变阻器应选_。（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出UI图线如图丙所示，可知电池的电动势为_V，内阻为_。【答案】（1）0.6（2）CE（3）11.52.5【解析】（1）将3 V电压表改装成15 V电压表，串联电阻箱后的总内阻为原来电压表内阻的5倍，由于滑动变阻器位置不变，分压部分的两端电压仍为3 V，此时电压表两端的电压为0.6 V。（2）改装电压表需要串联大电阻，电阻箱选C；由于用分压电路，滑动变阻器选E。（3）由于电压表改装后量程扩大5倍，将图丙的纵截距扩大5倍，即可根据纵轴截距得电池的电动势为11.5 V，由图线斜率的绝对值可求电池的内阻为2.5 。21测定一节电池的电动势和内阻，电路如图甲所示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R01.0 .调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了UI图象如图乙所示。（1）由图乙求得电池的电动势E_ V，内阻r_ 。（2）实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值_其真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。（3）根据实验数据可绘出x图象，如图丙所示。图象斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率_，电源内阻对电阻率的测量_（选填“有”或“没有”）影响。【答案】（1）1.50.5（2）小于（3）kS没有【解析】（1）由闭合电路欧姆定律可知：UEI（rR0），则可知，题图乙中的图象与纵坐标的交点表示电动势，故E1.5 V；图象的斜率表示等效内电阻，则rR0 1.5 ； 解得：r1.5 1.0 0.5 ； （2）由题图乙可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的UI图象如图所示，由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，（3）根据欧姆定律可知，电阻R，则可知k，解得：kS；若考虑电源内阻，图象的斜率不变，所以电源内阻对电阻率的测量没有影响。22测量某电源电动势和内阻，提供如下实验器材：A待测电源（电动势约12 V、内阻约1 、最大允许电流2 A）B电流表A（量程1 A）C电流表G（量程1 mA、内阻约50 ）D电阻箱（099 999.9 ）E滑动变阻器（020 k）F滑动变阻器（01 k）H滑动变阻器（050 ）J定值电阻（阻值5 ）K定值电阻（阻值100 ）L开关、导线若干（1）将电流表G改装成电压表，需要测量电流表内阻Rg，实验小组采用如图甲所示的电路，实验步骤如下：连接好电路，闭合开关S1前，滑动变阻器R1的滑片移到_（选填“最左端”或“最右端”）。闭合S1，断开S2，调节R1使电流表G满偏。闭合S2，保持R1阻值不变，调节电阻箱R2的阻值，使得电流表G半偏，读出电阻箱示数R，则电流表G的内阻Rg_。（2）将电流表G改装成量程为15 V的电压表，已测得Rg52.0 ，则与电流表G串联的电阻箱R2的取值应为_ .（3）用图乙电路测电源电动势和内阻，滑动变阻器R3选用_，定值电阻R0选用_。（选填器材序号）（4）根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I间的关系图象（图象未画出），由图象读出I0时U12.1 V，图线斜率绝对值为5.9 V/A，则电源电动势E_ V，电源内阻r_ 。【答案】（1）最左端R（2）14 948.0（3）HJ（4）12.10.9【解析】（1）滑动变阻器R1的滑片移到最左端时接入电路的电阻最大，故闭合开关S1前，滑动变阻器R1的滑片移到最左端，闭合S2，电阻箱R2与电流表G并联，当电流表G半偏时，即电流表中电流为原来的一半，则另一半电流流过电阻箱R2，电阻箱R2与电流表G中电流相同，故电阻值也相等。（2）将电流表G改装成量程为15 V的电压表后，表的总电阻为 1.5104 ，与电流表G串联的电阻箱R2RRg14 948.0 ；（3）滑动变阻器的总阻值小，便于精细调节，故选H，因电流表量程为1 A，定值电阻若选100 ，则测量电流的大小及大小变化范围就非常小，故定值电阻应选J。（4）由题图乙，将定值电阻等效为电源内阻，I0时，路端电压即为电动势EU12.1 V，图线斜率绝对值为等效内阻的大小，则电源实际内阻为r5.9 5 0.9 。23利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差。（1）应该选择的实验电路是图中的_（选填“甲”或“乙”）。（2）现有电流表（00.6 A）、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（015 V）B电压表（03 V）C滑动变阻器（050 ）D滑动变阻器（0500 ）实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_。（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线。序号123456电压U（V）1.451.401.301.251.201.10电流I（A）0.0600.1200.2400.2600.3600.480（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E_V，内电阻r_。（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化下图的各示意图中正确反映PU关系的是_。【答案】1）甲（2）BC（3）如图所示（4）1.50（1.491.51）0.83（0.810.85）（5）C【解析】（1）干电池的内阻很小，电流表应该内接；（2）实验仪器的选择：干电池的电动势大约为1.5 V，电压表应选择量程为3 V的。滑动变阻器的选择要注意保证实验的安全性及方便调节的问题。（3）根据实验数据作图如图；（4）在电源的UI图像中，若两坐标轴均从零开始的，则图线与U轴的截距为电源电动势，图线与I轴的截距为电源的短路电流；若U轴不以零开始，则U轴截距仍为电动势，I轴不再是短路电流，则r=。因此，根据图线算出的电源电动势个内阻分别为1.50V和0.83。（5）根据电源最大输出功率的条件，当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大.此时电压表示数等于电源电动势的一半，选项C正确。24在“测定某电源的电动势和内阻”实验中，实验电路如图甲所示，R为电阻箱，阻值范围09 999 ，R0是保护电阻，V为理想电压表。该同学连接好电路后，闭合电键S，改变电阻箱的电阻值，读取电压表的示数。根据读取的多组数据，他画出了图丙所示的图象。（1）请在图乙中选择合适的器材根据电路图甲画线连接实物图。（2）在图丙所示图象中，当0.10 V1，外电路处于_状态（选填“通路”“断路”或“短路”）。（3）根据该图象可求得该电池的电动势E_ V，内阻r_ 。【答案】（1）见解析（2）断路（3）10 V 0.5【解析】（1）根据电路图连接实物图，如图所示（注意电压表量程的选取）。（2）在题图丙所示图象中，当0.10 V1时，外电阻的倒数为零，则外电阻趋向于无穷大，外电路处于断路状态。（3）因为EUr，解得，可知图线的纵轴截距等于0.1 V1，则E10 V，图线的斜率k0.5，r5 。25小华在测量干电池的电动势和内阻实验中，利用了如下实验器材：一只满偏电流为100 A的表头，一只开关，两只电阻箱（0999.9 ）和导线若干。（1）小华先将表头与图中电阻箱1进行连接，将电阻箱调节至图所示阻值时，就可把表头改装成量程为50 mA的电流表，电阻箱接入电路的阻值为_；（2）用笔画线代替导线，请将图所示实验电路连接图补充完整；实验次数123456R（）95.075.055.045.035.025.0I（mA）15.018.724.829.536.048.0IR（V）1.431.401.361.331.261.20（3）通过改变电阻箱2接入电路的阻值R，测得相应的电流I，并且作相关计算后一并记录在下表中。请在图中描绘出（IR）I图线；根据图线可求得电池的电动势E_V，内阻是_。（计算结果均保留三位有效数字）【答案】（1）5 （2）见解析（3）见解析1.54 V（1.531.56均可），2.10 （1.802.30均可）【解析】（1）根据电阻箱的读数方法可知，电阻箱示数R151 5 ；（2）由题意可知，本实验应采用改装后的电流表与电阻箱2串联的方式进行，要扩大电流表量程应将电阻箱1与表头并联，再与电阻箱2串联，实物图如图所示。（3）根据描点法可得出对应的图象如图所示；根据闭合电路欧姆定律可知，IREI（r），Ig100 A0.1 mA，IgRg（50 mAIg）R1则RgR1，R15 则可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，图线斜率的绝对值为rR1，故E1.54 V（1.531.56均可），r2.10 （1.802.30均可）。