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第八章 恒定电流[全国卷5年考情分析]欧姆定律(Ⅱ) 电阻定律(Ⅰ) 电源的电动势和内阻(Ⅱ)电功率、焦耳定律(Ⅰ) 以上4个考点未曾独立命题第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R ＝UI 知， 导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。
(×)(2)根据I ＝qt ，可知I 与q 成正比。
(×)(3)由ρ＝RSl知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。
(×)(4)公式W ＝UIt 及Q ＝I 2Rt 适用于任何电路。
(√) (5)公式W ＝U 2R t ＝I 2Rt 只适用于纯电阻电路。
(√)◎物理学史判断(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。
(√)(2)19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。
(√)1．在理解公式时一定要注意定义式与决定式的区别，其中定义式或计算式有：I ＝qt 、R ＝U I 、ρ＝RS l 等，决定式有：I ＝UR 、I ＝nqS v 等。
2．公式W ＝UIt 可求解任何电路的电功，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路。
3．解题中常用到的二级结论(1)选限流用的滑动变阻器：在能把电流限制在允许范围内的前提下选用总阻值较小的变阻器调节方便；选分压用的滑动变阻器：阻值小的便于调节且输出电压稳定，但耗能多。
(2)伏安法测量电阻时，电流表内、外接的选择： “内接的表的内阻产生误差”，“好表内接误差小”(R x R A 和R VR x比值大的表“好”)。
(3)电表内阻对测量结果的影响：电流表测电流，其读数小于不接电表时的电阻的电流；电压表测电压，其读数小于不接电压表时电阻两端的电压。
突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用1．三个电流表达式的比较公式适用范围字母含义公式含义设柱体微元的长度为L ，横截面积为S ，单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q ，电荷定向移动的速率为v ，则：(1)柱体微元中的总电荷量为Q ＝nLSq 。
版高中物理一轮复习第八章恒定电流第5讲实验：测定电源第5讲实验：测定电源的电动势和内阻见学生用书P134微知识1 实验目的测定电源的电动势和内阻。
微知识2 实验原理1．用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。
如图甲所示：测出两组U 、I 值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：E ＝U ＋Ir 。
2．用电流表、电阻箱测量。
如图乙所示：测出两组I 、R 值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：E ＝I (R ＋r )。
甲乙丙3．用电压表、电阻箱测量。
如图丙所示：测出两组U 、R 值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：E ＝U ＋U R r 。
下面以图甲所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。
微知识3 实验器材电池(待测电源)，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线，坐标微知识4 实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。
2．把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。
3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组电压、电流值。
4．断开开关，整理好器材。
5．数据处理：在坐标纸上作U－I图线，求出E、r。
微知识5 数据处理1．公式法：原则上，利用两组U、I数据，根据公式E＝U＋Ir 便可得到E、r，但这样误差较大，为减小误差，可测多次求平均值。
2．图象法：将多组U、I数据描在坐标纸上，利用图线求解电动势和内阻。
(1)图线的纵坐标是路端电压，横坐标是干路电流，根据U＝E－Ir，图线是向下倾斜的直线。
(2)电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U－I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。
(3)实验中至少得到5组以上实验数据，画在坐标纸上拟合出一条直线。
要使多数点落在直线上，且分布在直线两侧的点个数大致相等。
(4)将图线延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就等于电动势。
横轴截距点(路端电压U＝0)意味着短路情况，它的数值等于短路电特别提醒(1)两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
第1节 电流 电阻 电功 电功率一、电流及欧姆定律 1．电流的理解(1)定义：电荷的定向移动形成电流。
(2)条件：①有可以自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
(3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极。
[注1](4)三个表达式①定义式：I ＝qt，q 为在时间t 内通过导体横截面的电荷量。
②微观表达式：I ＝nqS v ，其中n 为导体中单位体积内自由电荷的个数，q 为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v 为自由电荷定向移动的速率。
③决定式：I ＝UR ，即欧姆定律。
2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。
[注2](2)适用范围：适用于金属和电解液等纯电阻电路。
二、电阻定律 1．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
(2)表达式：R ＝ρlS 。
[注3] 2．电阻率(1)计算式：ρ＝R Sl 。
(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。
(3)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。
三、电功率、焦耳定律 1．电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。
(2)公式：W ＝qU ＝IUt 。
(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。
[注4] 2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。
(2)公式：P ＝Wt ＝IU 。
3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
(2)公式：Q ＝I 2Rt 。
[注5] 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)表达式：P ＝Qt ＝I 2R 。
（新课标）2019年高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 实验十 测定电源的电动势和内阻试题一、实验目的1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律．2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法． 二、实验原理1．实验依据：闭合电路欧姆定律．2．E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1＝E －I 1rU 2＝E －I 2r ，解得E 、r .3．图象法处理：以路端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的绝对值为内阻r .三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔． 四、实验步骤1．电流表用0.6 A 量程，电压表用3 V 量程，按实验原理图连接好实物电路． 2．把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端．3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值，并填入表格中．4.【方法规律】一、数据处理1．列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值．2．用作图法处理数据，如图所示． (1)图线与纵轴交点为E . (2)图线与横轴交点为I 短＝E r.(3)图线的斜率的绝对值表示 r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI . 二、误差分析 1．偶然误差(1)电表读数不准引起误差． (2)图象法求E 和r 时作图不准确． 2．系统误差(1)相对于电源内阻而言，采取电流表外接法，由于电压表分流造成电动势和内阻的测量值均偏小．(2)相对于电源内阻而言，采取电流表内接法，由于电流表分压，造成内阻的测量值偏大．三、注意事项1．为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．2．电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快．每次读数后立即断开电源． 3．要测出不少于6组的(U ，I )数据，且变化范围要大些．4．若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 确定．5．相对于电源内阻而言，电流表要外接(因为r 很小)．对实验器材、电路的选择和电路连接的考查(2015·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 ΩB ．电流表：量程3 A ，内电阻约0.2 ΩC ．电压表：量程3 V ，内电阻约30 k ΩD ．电压表：量程6 V ，内电阻约60 k ΩE ．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 AF ．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________(均填仪器的字母代号)．(2)下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．[解析] (1)为了使测量更准确，电流表选量程为0.6 A 的电流表A ，电池组的电动势约4.5 V ，故电压表选D ，为了便于调节滑动变阻器应选F.(2)为了使测量误差尽可能小，测量电源电动势和内电阻的原理图如图1所示，因此将a 、d 相连，c 、g 相连，f 、h 相连．(3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图2所示，根据闭合电路欧姆定律，得E ＝U ＋URr所以1U ＝1E ＋r E ·1R ⎝⎛⎭⎪⎫或U ＝E －U Rr 或R U ＝r E ＋1E R ，因此可作出1U －1R ⎝⎛⎭⎪⎫或U －U R 或R U－R 图象处理数据．[答案] (1)A D F (2)a d c g f h (3)1U 1R (或U U R 或RUR )(横纵坐标互换亦可)对数据处理和误差分析的考查(2016·高考四川卷)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V ，内阻约2 Ω)，保护电阻R 1(阻值10 Ω)和R 2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ； ③以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U －I 图线(U 、I 都用国际单位)； ④求出U －I 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a . 回答下列问题：(1)电压表最好选用______；电流表最好选用______． A ．电压表(0～3 V ，内阻约15 k Ω) B ．电压表(0～3 V ，内阻约3 k Ω) C ．电流表(0～200 mA ，内阻约2 Ω) D ．电流表(0～30 mA ，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A ．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B ．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C ．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D ．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 (3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值．[解析] (1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U ＝E －Ir ，I 是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，即选A ；由于电路中的最大电流约为I ＝E r ＋R 1＋R 2＝32＋10＋5A ≈0.176 A ＝176 mA ，应选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此说明一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C 项正确．(3)图象斜率绝对值k ＝r ＋R 2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a ＝Er ＋R 2，因此电源的内阻r ＝k －R 2，电源的电动势E ＝ka .[答案] (1)A C (2)C (3)ak k －R 21．设计本实验时，还可有以下两种思路(1)利用电流表(或电压表)和电阻箱，改变电阻箱的阻值，测出对应的电流(或电压)，由闭合电路欧姆定律列式求解或作出相关量间的关系图象，利用截距、斜率求解．(2)利用电阻箱和数据采集系统获取相关数据，或给出图象，利用闭合电路欧姆定律导出有关量间函数关系，由图象截距、斜率求解．无论实验如何设计，给出哪两个量的关系图象，都是利用闭合电路欧姆定律，进行相关的推导，找出其函数关系，从而求得电动势和内阻．2．电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法(1)安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为：E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r )，由此可求出E 和r ，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．(2)伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图乙所示．测量原理为：E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2R 2r ，由此可求出E 和r ，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．(3)粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U ＝ER VR V ＋r≈E ，需满足R V ≫r .(4)双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示．测量方法为：断开S ，测得V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，此时，E ＝U 1＋U 2＋U 1R Vr ，R V 为V 1的内阻；再闭合S ，V 1的示数为U ′1，此时E ＝U ′1＋U ′1R Vr ，解方程组可求得E 和r .(高考全国卷Ⅰ)利用如图(a)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 Ω)，电阻R 0(阻值为3.0 Ω)，电阻R 1(阻值为3.0 Ω)，电流表A(量程为200 mA ，内阻为R A ＝6.0 Ω)，开关S.实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S ；②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 ； ③以1I 为纵坐标，R 为横坐标，作 1I－R 图线(用直线拟合)；④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1I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R ＝3.0 Ω时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表．答：①________，②________.(3)在图(c)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 ＝________A －1·Ω－1，截距b ＝________A －1.(4)根据图线求得电源电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω. [解析] (1)根据闭合电路欧姆定律可知：E ＝IR A ＋⎝⎛⎭⎪⎫I ＋IR A R 1(R ＋R 0＋r )将R 0＝3.0 Ω，R 1＝3.0 Ω，R A ＝6.0 Ω代入上式得 1I＝3.0ER ＋3.0E(5.0＋r )．(2)从读数上，有效数字要一致，即读数是0.110 A ，倒数是9.09 A －1.(3)由1I －R 关系式可知k ＝3.0E ，截距b ＝3.0E(5.0＋r )；由给出的数据作出图象，连线时尽可能使多的点在同一直线上，不在直线上的点要均匀分布在直线两侧．由图象可知，k ＝1.0 A －1·Ω－1，b ＝6.0 A －1.(4)电源电动势E ＝3.0 V ，电源内阻r ＝1.0 Ω. [答案] (1)1I ＝3.0E R ＋3.0E(5.0＋r )(2)①0.110 ②9.09(3)见解析图 1.0(0.96～1.04之间) 6．0(5.9～6.1之间)(4)3.0(2.7～3.3之间) 1.0(0.6～1.4之间)(1)本实验是用安阻法测电源的电动势和内阻，R 1起到给电流表扩程的作用，R 0起保护作用，要完成实验测量，R 1、R 0、A 的阻值必须已知．(2)数据分析时，首先根据欧姆定律、串并联电路的特点，列出1I与R 的关系式，再进一步明确1I－R 图象截距、斜率的物理意义，问题即可得到解决．1．(2016·高考北京卷)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是( )A ．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B ．一个伏特表和多个定值电阻C ．一个安培表和一个电阻箱D ．两个安培表和一个滑动变阻器解析：选D.A 选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材，A 项正确；由U ＝E －URr ，B 项正确；由E ＝I (R ＋r )，C 项正确；因不能读出滑动变阻器的阻值，D 项错误．2.(2017·西安模拟)用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，由于电表内阻的影响，关于电动势的真实值E 0与测量值E 及电池内阻的真实值r 0与内阻的测量值r 的说法正确的是( )A ．E 0＞E ，r 0＞rB ．E 0＝E ，r 0＜rC ．E 0＝E ，r 0＞rD ．E 0＜E ，r 0＜r解析：选B.法一：设(U 1，I 1)、(U 2，I 2)为两组测量值，由闭合电路的欧姆定律得关于E 和r 测量值的方程为E ＝U 1＋I 1r ，E ＝U 2＋I 2r ，解方程组得E ＝U 1I 2－I 1U 2I 2－I 1，r ＝U 1－U 2I 2－I 1. 考虑到电流表的分压作用，由闭合电路的欧姆定律可知E 0＝U 1＋I 1(r 0＋R A )，E 0＝U 2＋I 2(r 0＋R A )，求得准确值E 0＝U 1I 2－U 2I 1I 2－I 1，r 0＝U 1－U 2I 2－I 1－R A .比较两种情况下的最终表达式可以看出E 0＝E ，r ＞r 0正确选项应为B.法二：误差结果还可用图象来分析．由实验测得的数据作出如图中的(a )，考虑到电流表的分压，得到的图象应是图中的(b )，则E 0＝E ，r ＞r 0.3．(高考海南卷)用伏安法测量一电池的内阻．已知该待测电池的电动势E 约为9 V ，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50 mA.可选用的实验器材有：电压表V 1(量程5 V)；电压表V 2(量程10 V)； 电流表A 1(量程50 mA)；电流表A 2(量程100 mA)； 滑动变阻器R (最大电阻300 Ω)；定值电阻R 1⎝ ⎛⎭⎪⎫阻值为200 Ω，额定功率为18 W ； 定值电阻R 2(阻值为200 Ω，额定功率为1 W)； 开关S ；导线若干．测量数据如坐标纸上U －I 图线所示．(1)在虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号．(2)在设计的电路中，选择定值电阻的根据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (3)由U －I 图线求得待测电池的内阻为________ Ω. (4)在你设计的实验电路中，产生系统误差的主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：(1)由于题目中电流表和电压表的电阻未知，所以电路设计为图甲或图乙均可．(2)由于电池允许通过的最大电流为50 mA ，所以电路中需串联定值电阻R 1或R 2作为保护电阻，且最大功率为P ＝I 2R ＝0.052×200 W ＝0.5 W ，故定值电阻应选R 2.(3)U －I 图象的斜率的绝对值即为电池的内阻．(4)图甲中电压表会造成分流而引起误差；图乙中电流表会造成分压而引起误差．答案：(1)见解析(2)定值电阻在电路中消耗的功率会超过18 W ，R 2的功率满足实验要求(3)51.0(49.0～53.0均可) (4)见解析4.(2017·开封模拟)利用如图所示的电路可以较为准确地测量未知电源的电动势．图中E x 为待测电源，E S 为标准电源(电动势E S 已准确测出)，E 为工作电源，为电路提供电流．G 为零刻度在中央的灵敏电流计，AB 为一根粗细均匀的电阻丝，C 、D为AB 上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，与电阻丝AB 平行放置的还有一把刻度尺(图中未画出)，可以测出C 、D 之间的长度．实验步骤如下：(1)按图连接好电路，让K 1处于断开状态，K 2处于两个触点都不接的状态． (2)先闭合K 1，调整R P 至合适位置．(3)将K 2掷于1位置，调整C 、D 触头使电流计指针指向零刻度，记下________________． (4)将K 2掷于2位置，重新调整C 、D 位置，使__________________________，并记下________________．(5)断开K 1，计算待测电源的电动势的表达式为 E x ＝______. 解析：(3)由题意知应记下C 、D 间的长度L 1.(4)使电流计指针指向零刻度，并记下此时C 、D 间的长度L 2.(5)根据电阻定律R ＝ρLS ，由电路特点可得I ＝E S R 1＝E x R 2，联立可得E S L 1＝E x L 2，E x ＝L 2L 1E S . 答案：(3)C 、D 间的长度L 1 (4)电流计指针指向零刻度C 、D 间的长度L 2 (5)L 2L 1E S5．(2015·高考四川卷)用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值R x .已知电池的电动势约6 V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：电流表A 1(量程0～30 mA)； 电流表A 2(量程0～100 mA)； 电压表V(量程0～6 V)； 滑动变阻器R 1(阻值0～5 Ω)； 滑动变阻器R 2(阻值0～300 Ω)； 开关S 一个，导线若干条． 某同学的实验过程如下：设计如图甲所示的电路图，正确连接电路．甲②将R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R 的阻值，测出多组U 和I 的值，并记录．以U 为纵轴，I 为横轴，得到如图乙所示的图线．乙③断开开关，将R x 改接在B 、C 之间，A 与B 直接相连，其他部分保持不变．重复②的步骤，得到另一条U －I 图线，图线与横轴I 的交点坐标为(I 0，0)，与纵轴U 的交点坐标为(0，U 0)．回答下列问题：(1)电流表应选用______，滑动变阻器应选用______． (2)由图乙的图线，得电源内阻r ＝________Ω.(3)用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x ＝________，代入数值可得R x .(4)若电表为理想电表，R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________．(选填“相同”或“不同”)解析：(1)由题U －I 图线可知电流表量程应为0～100 mA ，故选A 2.路端电压大于5.5 V ，而电源电动势E ＝6 V ，故R 外≫r ，则滑动变阻器选R 2.(2)由题图乙得：r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝25 Ω.(3)R x ＋r ＝U 0I 0，R x ＝U 0I 0－r . (4)电流I ＝ER ＋r ＋R x，r ＋R x 一定，R 从300 Ω变到某同一阻值，电流变化范围相同．R x接A 、B 间时，U ＝E R ＋R x ＋r (R ＋R x )，R x 接B 、C 间时，U ′＝ER ＋R x ＋rR ，故两种情况下电压变化不同．答案：(1)A 2 R 2 (2)25 (3)U 0I 0－r (4)相同 不同6．(2017·四川重点中学模拟)某实验小组正在测定一节新型电池的电动势和内阻，已知该电池的电动势约为4 V，内阻很小，现要选取一个定值电阻R0当作保护电阻，同时还可以等效到电源内以增大电源的内阻．(1)如果要准确测定R0的阻值，在操作台上准备了如下实验器材：A．电压表V(量程4 V，电阻约为4 kΩ)B．电流表A(量程1 A，内阻很小)C．定值电阻R1(阻值约2 Ω)D．定值电阻R2(阻值约10 Ω)E．滑动变阻器R3(0～10 Ω，允许通过的最大电流为1 A)F．开关S一个，导线若干根据上述器材，小组的一位成员，设计了如图1所示的电路原理图，所选取的相应器材(电源用待测的新型电池)均标在图上，应把R1、R2中的________选为待测电阻R0；其实验电路图中有什么不妥之处，你认为应该怎样调整？______________________．(2)为了测量该新型电池的电动势和内阻，试在图2中将所选器材进行连接(用笔画线表示导线)．根据实验记录，作出的U—I图线如图3所示，从中可以求出待测新型电池的内阻与定值电阻的总阻值为________Ω，电池电动势为______________ V.解析：(1)该新型电池内阻很小，要把保护电阻等效到电源内阻中去，故应选用阻值较小的定值电阻；定值电阻R1的阻值和电流表的内阻都比较小，而R1的电阻远小于电压表内阻，故应采用电流表外接法．(2)电路连接时电表的正、负接线柱不能接错，因为新型电池电动势约为 4 V，考虑保护电阻分压，当滑动变阻器连入电路的阻值达到10 Ω时，电压表两端电压约为3.3 V，滑动变阻器连入电路的电阻为2 Ω时，电流表的电流约为1 A，电压表和电流表均符合要求；由U －I 图象可读出电池电动势为3.90 V ，路端电压为1.50 V 时的电流为0.96 A ，则r ′＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝3.90－1.500.96 Ω＝2.5 Ω.答案：(1)R 1 电流表改为外接法 (2)如图所示 2.5(2.46～2.54均可) 3．90(3.88～3.92均可)7．(高考福建卷)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G 改装的电流表A ，V 为标准电压表，E 为待测电池组，S 为开关，R 为滑动变阻器，R 0是标称值为4.0 Ω的定值电阻．(1)已知灵敏电流计G 的满偏电流I g ＝100 μA 、内阻r g ＝2.0 k Ω，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA ，应并联一只________ Ω(保留一位小数)的定值电阻R 1.(2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路．(3)某次实验的数据如下表所示：的内阻r ＝________ Ω(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是________________________________________________________________________．(4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是________．(填选项前的字母)A ．电压表内阻的影响B ．滑动变阻器的最大阻值偏小C ．R 1的实际阻值比计算值偏小D ．R 0的实际阻值比标称值偏大 解析：(1)由电流表的改装知识可知．R 1＝I g r g I m －I g ＝100×10－6×2.0×103200×10－3－100×10－6Ω≈1.0 Ω.(2)如图所示．(3)根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知r 1＝U 1－U 5I 5－I 1－R 0，r 2＝U 2－U 6I 6－I 2－R 0，r 3＝U 3－U 7I 7－I 3－R 0，r 4＝U 4－U 8I 8－I 4－R 0.故r ＝r 1＋r 2＋r 3＋r 44＝（U 1＋U 2＋U 3＋U 4）－（U 5＋U 6＋U 7＋U 8）4×80×10－3－R 0≈1.66 Ω. 逐差法在计算中体现的主要优点是：充分利用已测得的数据．(4)根据题意可知，内阻的测量值为r 测＝ΔUΔI －R 0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对测量结果无影响．若R 1的实际值比计算值偏小，则改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大．根据内阻测量值的表达式可知，R 0的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大．故选C 、D.答案：(1)1.0 (2)见解析图(其他正确连接同样可以) (3)1.66 充分利用已测得的数据 (4)CD8．(2015·高考安徽卷)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 μA、内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9 Ω)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0～50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱______(选填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为______Ω.(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，实验电路如图甲所示，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．①根据表中数据，图乙中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图乙中，并画出IR-I图线.②根据图线可得电池的电动势E是________V r是_______Ω.解析：(1)电表改装为大量程的电流表需并联一个电阻，由并联知识可知，R（50×10-3 -100×10-6）＝100×10-6×2 500，解得R≈5.0Ω.(2)描点连线后由图线纵轴截距得到电池的电动势为1.53V，由图线斜率求得的电阻值减去改装后的电流表阻值可得到电池内阻为2.0Ω.答案：(1)并联 5.0 (2)①如图所示②1.53 2.0。
