测定电池的电动势与内阻--精选习题1

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A 1(量程0.6 A ，内阻约1 Ω)B ．电流表A 2(量程20 mA ，内阻约50 Ω)C ．电压表V 1(量程4 V ，内阻约4 kΩ)D ．电压表V 2(量程15 V ，内阻15 kΩ)E ．滑动变阻器R 1(0～1 000 Ω)F ．滑动变阻器R 2(0～9 999.9 Ω)G ．待测“水果电池”(E 约为4 V ，内阻r 约为200 Ω)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.I/mA 4.05.08.010.0 12.0 14.0U/V3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14(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1I－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999.9 Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig ＝0.6 A ，内阻rg ＝0.1 Ω)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 ＝2.6 Ω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1I ；再制作R －1I 坐标图，如图9所示，图中已标注出了(R ，1I)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 ＋U R r 或1U ＝1E ＋r E ·1R实验原理图：如图10所示用图象法处理数据，若作出1U－1R图象，图象在1U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1.5 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，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＝4.8 Ω，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12所示的1U－1R图线，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60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω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＝3 V B．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 AC．根据r＝E/I短，计算出待测电源内阻为5 ΩD．根据r＝ΔU/ΔI，计算出待测电源内阻为1 Ω2．(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＝5 Ω)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1.49 V.③将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；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9 V ，内阻r 约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.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5 Ω，R 为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R 0为定值电阻，对电路起保护作用．(1)实验室备有的定值电阻R 0共有以下几种规格． A ．10 Ω B ．50 Ω C ．150 Ω D ．500 Ω 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R 0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R 0＝10 Ω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”)方案编号 电阻箱的阻值R/Ω1 400.0 350.0300.0250.0200.0280.070.0 60.0 50.0 40.0(3)根据实验数据描点，绘出的1U －R 图象是一条直线．若直线的斜率为k ，在1U坐标轴纵轴上的截距为b ，则该电源的电动势E ＝________，内阻r ＝________.(用k 、b 和R 0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R 1(总电阻20Ω)；(D)变阻器R 2(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0.7“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_______V ，内电阻为________Ω8、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R V 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1U为纵坐标，画出1U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 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.02 1.22 I/V 0.11 0.200.290.390.510.60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A 2.0=I ，当开关S 闭合时，电流表的示数为A 3.0='I ．求：（1）电源的电动势和内阻． （2）S 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。