电学实验 测定电源的电动势和内阻

电学实验测定电源的电动势和内阻
1.某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：
①待测电池，电动势约为1.5 V(小于1.5 V)②电流表，量程3 mA
③电流表，量程0.6 A ④电压表，量程1.5 V
⑤电压表，量程3 V ⑥滑动变阻器，0～20 Ω⑦开关一个，导线若干
(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)．
(2)按电路图将实物(如图甲所示)连接起来．
(3)小组由实验数据作出的U－I图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为________V，内电阻为________Ω.
2.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如图所示．
(1)测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________，利用测量数据作出U－I图象，得出E和r.
(2)将电压表视为理想表，要求避免电流表分
压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画
线代替导线连接电路．
(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U－I图象如图中(a)、(b)、(c)、
(d)所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)．曲线(c)对应的电源电动势E＝______ V，内阻r＝______ Ω，当外电路总电阻为2 500 Ω时，该电源的输出功率P＝________ mW.(均保留三位有效数字)
3．某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.
(1)先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为________ V.
(2)然后，用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势．
①根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路．
②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U.该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值．请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U－1/R图线.
③从图线中可求得E＝________ V.
4.用如图所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若有两只电压表V1、V2量程相
同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1＞R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分
别为R A1、R A2，且R A1＞R A2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选
择的电表应该是()
A．V1与A1B．V1与A2 C．V2与A1D．V2与A2
5．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动
变阻器的阻值范围为0～20 Ω，连接电路的实物图如图所示．下列
对该学生接线的说法错误的是()
A．滑动变阻器不起变阻作用B．电流表接线有错
C．电压表量程选用不当D．电压表接线不妥
6．现有一种特殊的电池，它的电动势E为9 V左右，内阻r大约为40 Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的量程为6 V，内阻为2 kΩ，R1为电阻箱，阻值范围0～999 Ω，R0为定值电阻．
甲乙
(1)实验室备有以下几种定值电阻R0
A．10 Ω B．100 ΩC．200 Ω D．2 000 Ω
为使实验能顺利进行应选哪一种？答________(填字母序号)．
(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线．则根据图线可求得该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω.
7．采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．
(1)除了选用照片中的部分器材外，________(填选项)．
A ．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：
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R A ＝________.
8．小明要测定一电源的电动势E 和内电阻r ，实验器材有：一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I 表示)，一只电阻箱(阻值用R 表示)，一只开关 导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．
(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E 、r 、I 、R 表示)；
(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω； (3)小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1
I －R 图象，则由图象求得该电源的电动势E ＝
________V ，内阻r ＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)
9.某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻．实验中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量．他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约4 V ，内阻约50 Ω)、双向电压表(量程为2 V ，内阻约为2 kΩ)、电阻箱(0～9 999 Ω)、滑动变阻器(0～200 Ω)，一个单刀双掷开关及若干导线．
(1)该同学按如图所示电路图连线后，首先测出了电压表的内阻．请完善测量电压表内阻的实验步骤；
①将R 1的滑动触片滑至最左端，将S 拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；②调节R 1的滑动触片，使电压表示数达到满偏；
③保持________不变，调节R 2使电压表的示数达到________； ④读出电阻箱的阻值，记为R 2，则电压表的内阻R V ＝________.
(2)若测得电压表内阻为2 kΩ，可分析此测量值应________真实值．(填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下：
①将开关S 拨至________(填“1”或“2”)位置，将R 1的滑动触片移到最________端，不再移动；②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；③重复第二步，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值．
(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R ，作出U 1－R 1
图象，则可消除系统误差，如图所示，其中截距为b ，斜率为k ，则电动势的表达式为________，内阻的表达式为________．
10．要测量一电源的电动势E (小于3 V)和内阻r (约1 Ω)，现有下列器材：电压表V(0～3 V 和0～15 V 两个量程)、电阻箱(0～999.9 Ω)、定值电阻R 0＝3 Ω、开关和导线．某同学根据所给器材设计了如图甲的实验电路．
(1)电路中定值电阻R 0的作用是________．
(2)请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路．
(3)该同学调节电阻箱阻值R ，读出对应的电压表读数U ，得到两组数据：R 1＝2.0 Ω时，U 1＝2.37 V ；R 2＝4.0 Ω时，U 2＝2.51 V ．由这两组数据可求得电源的电动势为E ＝________ V ，内阻为r ＝________ Ω.
(4)为使最终测量结果更精确，在不改变实验方法、不更换实验器材的前提下，请你对该同学提一条建议
11．用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1(量程6 V、内阻很大)B．电压表V2(量程3 V、内阻很大)
C．电流表A(量程3 A、内阻很小) D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω、额定电流4 A)
E．小灯泡(2 A、5 W)F．电池组(电动势E、内阻r) G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．(1)请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整.
(2)每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点(I1，U1)、(I2、U2)，标到U－I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势E＝________V、内阻r ＝________Ω.(结果保留两位有效数字)
(3)在U－I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.。