高中物理 第4章 探究闭合电路欧姆定律 4_2 测量电源的电动势和内阻学业分层测评 沪科版选修3-1

测量电源的电动势和内阻(建议用时：45分钟)学业达标1用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图427(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示组别123456电流I/A0.120.200.310.320.500.57电压U/V1.371.321.241.181.101.05(1)试根据这些数据在图427(b)中作出UI图线. 【导学号：37930047】(a)(b)图427(2)根据图线求出电池的电动势E_V，电池的内阻r_.【解析】本题考查用作图法处理实验数据的能力作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示由图线与纵轴的交点可得电动势E1.45 V，再读出图线与横轴交点的坐标(1.00，0.65)，由EUIr得r0.69 .【答案】(1)见解析图(2)1.450.692给你一个电压表、一个电阻箱、开关及导线等，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内阻(1)画出电路图(2)实验过程中，将电阻拨到45 时，电压表读数为0.90 V；若把电阻值拨到如图428甲所示的_时，电压表的读数如图乙所示，是_V.甲乙图428(3)根据以上实验数据，可以算出该干电池的电动势E_V.【解析】(1)电路如图：(2)电阻箱电阻为110 ，电压表示数为1.1 V.(3)根据闭合电路欧姆定律，有E0.9 rE1.1r解得：E1.3 V.【答案】见解析3现有器材：理想电流表一个，两个定值电阻R1，R2，单刀单掷开关两个，导线若干，要求利用这些器材较精确地测量一节干电池的电动势(电动势约1.5 V)(1)在虚线框内画出实验电路图(2)用已知量和测得量表示待测电动势的数学表达式E_.【解析】(1)由闭合电路的欧姆定律知：EI(Rr)，当外电阻发生改变时，电流就改变，由两个定值电阻测得两个对应电流值，代入上式就可以解出电动势和内阻故电路设计成如图所示(2)将对应电压值和电流值代入EI(Rr)得两个方程：EI1(R1r)，EI2(R2r)，联立解得：E.【答案】(1)电路图见解析(2)4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429中的_(选填“甲”或“乙”)甲乙图429(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4210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图4210(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_.【解析】(1)干电池的内阻较小，电压表的分流作用可以忽略，可以用滑动变阻器的电流来代替干路的电流，所以选甲图电路(注意：两种实验电路都存在系统误差，题图甲实验测量的电阻是电源内阻与电压表的并联电阻，而图乙测量的电阻是电池内阻与电流表内阻之和)(2)一节干电池的电动势为1.5 V，依据精确测量的原则，电压表应该选用B，电源的内阻较小为了调节方便，滑动变阻器应该选C.(3)画线时第4个点的误差较大，将其舍去，其他点连成直线，就得到电源的UI图线(4)在(3)中图线中，U轴上的截距为该电源的电动势1.5 V，图线的斜率为该电源的内阻r0.83 .【答案】(1)甲(2)BC(3)如图所示(4)1.50.835(2013浙江高考)采用如图4211所示的电路“测定电池的电动势和内阻”图4211(1)除了选用照片中的部分器材外，()图4212A还需要电压表B还需要电流表C还需要学生电源 D不再需要其他器材(2)测量所得数据如下：测量次数物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r_；(3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA_.【解析】(1)从照片中的部分器材可以看出没有电压表，所以还需要有电压表；(2)建立UI坐标系，并将所得数据描点，连线作出电池的UI图线如图所示图线的斜率为k0.75 ，故电池内阻r0.75 .(3)由I可得，电流表内阻为RAR 0.4 0.22 .【答案】(1)A(2)0.75 (3)0.22 6用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1 和1 k，如图4213所示为所需的器材图4213(1)请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大(2)一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图7中画出UI图线，根据图线求出电池的电动势E_V，内阻r_.I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.05图4214【解析】(1)按要求连实验实物图(2)UI图线如图所示1450.63【答案】见解析