2020届高三物理一轮复习试题：测定电源的电动势和内阻实验
(一)把电流表改装为电压表
体验成功
1.在采纳半偏法来测量电流表(Ig＝100 μA，r约为100 Ω)的内阻时，预备了6 V的蓄电池和一节干电池，还有最大阻值分不为4.7 kΩ和470 kΩ的滑动变阻器.为了减小实验误差，应选用以下各组器材中的( )
A.R1应选用最大阻值为4.7 kΩ的滑动变阻器，而电源应选用6 V的蓄电池
B.R1应选用最大阻值为470 kΩ的滑动变阻器，而电源应选用干电池
C.R1应选用最大阻值为4.7 kΩ的滑动变阻器，而电源应选用干电池
D.R1应选用最大阻值为470 kΩ的滑动变阻器，而电源应选用6 V的蓄电池
解析：电源的电动势越大，当电流表满偏时，电路的总电阻就越大，当闭合S2后，电路中的电流所受阻碍越小，误差越小.
答案：D
2.由两个相同的电流表改装成两个量程不同的电流表和，表的量程是表的2倍.以下讲法正确的选项是( )
A.假设串联起来，那么两表的指针偏角θ1＜θ2，两表的示数相等
B.假设串联起来，那么两表的指针偏角相等，表的示数大于表的示数
C.假设并联起来，那么两表的指针偏角相等，表的示数大于表的示数
D.假设并联起来，那么两表的指针偏角θ1＞θ2，两表的示数相等
解析：两电表串联起来时，两表头的相对关系如图甲所示，两表的示数相等，由R1＜R2可知θ1＜θ2；两电表并联起来时，两表头的相对关系如图乙所示，两表头的指针偏角相等，表的示数为表的2倍.
甲 乙
答案：AC
3.假设用半偏法测得量程为100 μA的电流表的内阻为600 Ω，那么要把此电流表改装成量程为5 V的电压表时，改装的方法是和电流表 联一个阻值为 Ω的电阻.请你在图甲所示的电流表的表盘上相应的刻度处标出1 V、3 V、5 V刻度，改装后电流表刻度盘上每小格表示 V.
高考物
1.实验原理
(1)如图甲所示,改变
路的欧姆定律求出几组E
甲
(2)用图象法来处理数据
U值画出U-I图象,如图乙所示
线的斜率的绝对值即内阻 2.实验器材
电池、电压表、电流表 3.实验步骤
(1)电流表用0.6 A量程
(2)把滑动变阻器的滑片移
(3)闭合开关,调节滑动变阻
方法测量出六组I、U的值,并填
物理量
1 / 18 高考物理复习实验专题讲解理复习实验专题讲解
实验实验十十 测定电源的电动势和内阻
R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I
、r值,最后分别算出它们的平均值。
乙
数据,在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标,用测
乙所示,直线跟纵轴的交点的纵坐标表示电源电动
r的值。
流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度
,电压表用3 V量程,按实验原理图连接好电路
滑片移动到使接入电路的阻值最大的一端。
动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据
并填入表格中。
组数
理量 第1
组 第2
组 第3
组 第4
组 第5
组 第6
组 讲解
、U值,利用闭合电
用测出的几组I、
源电动势E的值,图
和刻度尺。
好电路。
数据(I1,U1)。用同样
U/VI/A
(4)断开开关,拆除电路,整理 4.数据处理
(1)公式法:联立六组对应
I3r、…,让第1式和第4式联立
程,这样解得三组E、r值,取其
(2)图象法:在坐标纸上以路
在坐标平面内描出各组(I,
直线上的点大致均匀分布在直
①图线与纵轴交点为②图线与横轴交点为I
③图线的斜率的绝对值表 5.误差分析
(1)偶然误差
①由于读数不准和电表接
②用图象法求E和r
③测量过程中通电时间过
(2)系统误差
由电压表和电流表内阻影
2 / 18 V A
整理好器材。
组对应的U、I数据,满足关系式U1=E-I1r
式联立方程,第2式和第5式联立方程,第3式和
取其平均值作为电池的电动势E和内阻r。
上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建
U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作
1 实验9 测定电池的电动势和内阻
高考·模拟·创新
1．(2015年高考·天津卷)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 Ω)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 Ω
B．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω
C．电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩ
D．电压表：量程6 V，内电阻约60 kΩ
E．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A
F．滑动变阻器：0～20 Ω，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________(仅填仪器的字母代号)．
②图实9－16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)
图实9－16
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．
解析：①先选电表，电池电动势为4.5 V, 所以选择量程为6 V电压表D；电路中电流不宜过大，所以选择量程为0.6 A的电流表A；因为要求测量准确方便，滑动变阻器选择0～20
Ω的F.
②为了减小实验误差，电流表应采用外接法，同时注意电源、电表的正负接线柱，因此可知接法为ad、cg、fh.
③换成电阻箱后，闭合电路欧姆定律写成E＝U＋URr，变形后还可以写成1U＝1E＋rE×1R、U 2 ＝E－rUR或RU＝1ER＋rE，因此图象的坐标可以为1U，1R或U，UR或RU，R(横纵坐标可以互换)．
实验十一 测定电源的电动势和内阻
ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU ,知识梳理·自测巩固
一、实验目的
1．掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法。
2．掌握用图象处理实验数据的方法。
3．掌握实物图连接的技巧。
二、实验原理
如图甲所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。
此外还可以用图象法来处理数据，即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U－I图象，图乙所得直线跟纵轴交点即为电动势的值，图象的斜率的绝对值即为内阻r的值。
三、实验器材
电压表，电流表，滑动变阻器，干电池，开关，导线。
四、实验步骤
1．选择好电流表、电压表量程，按图甲连接好电路。
2．把变阻器的滑动片移到一端，使接入电路的阻值最大。
3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据(I1，U1)，用同样的方法测量几组I、U值。
4．断开开关时，整理器材。
5．处理数据，用公式法或图象法求出电动势和内阻的值。
五、注意事项
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)。
2．电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，因此实验中不要将I调得过大。读数要快，每次读完立即断电。
3．测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别求出E、r值再求平均值。
4．画U－I图象时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑，以减小偶然误差。
5．干电池内阻较小时，U的变化较小，此时坐标图中数据点将集中在上部，呈现下部分大面积空间得不到利用，为此，可使纵坐标不从零开始，如图所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小，此时图象与横轴交点不表示短路电流，仍可用r＝|ΔU/ΔI|计算出电池的内阻r。
