电源电动势和内阻测量实验

电源电动势和内阻测量实验答案 【解法归纳】测定电源电动势和内阻有多种方案： 1.应用电流 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 和电压表、滑动变阻器。将电流表、滑动变阻器串联后与电源构成闭合回路，电压表并联在电源两端。通过改变滑动变阻器的阻值，用电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压值。为了消除偶然误差，一般采用图像法处理实验数据。由闭合电路欧姆定律可知电源路端电压U=E—Ir，电源的伏安特性曲线应该是一直线，所以将图像中数据点连线时一定要画成直线，直线与纵轴（U轴）的交点纵坐标值等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻。 2. 应用电压表和电阻箱。将电压表和电阻箱并联在电源两端，通过不断改变电阻箱的阻值，读出对应的电压表读数，作出相应图象，根据图象斜率和截距的物理意义，得出电源电动势和内阻数值。 【针对训练题精选解析】 1. （12分）（2012·福建理综）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 、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。 （ⅰ）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。 （ⅱ）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表 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。 R() 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 U(V) 8.3 5.9 4.6 4.2 3.2 2.9 1/R(×10-2Ω-1) 0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00 1/U（V-1） 0.12 0.17 0.21 0.24 0.31 0.35               (iii)从图线中可求得E=      V。 2：（2011四川理综卷第22题（2））为测量一电源的电动势及内阻 ① 在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表 A.量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表 B.量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表 C.量程为3V、内阻大约为3kΩ的电压 选择电压表    串联      kΩ的电阻可以改转成量程为9V的电压表 ② 利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号 、 或 与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。 .根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时、电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E=   V、内阻r=_____Ω。 3：（2011山东理综卷第23题（2））某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。 ①所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出U-I的图像。 U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56 I/A 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55               ②根据所画U-I的图像，可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为____W。（保留两位有效数字） 实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是    。（Rx阻值未知） 4（2010江苏卷）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。 （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R0=10Ω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） （3）根据实验数据描点，绘出的 图像是一条直线。若直线的斜率为k，在 坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=        ，内阻r=        （用k、b和R0表示） 5.（2010上海物理）某同学利用DIS，定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的1/U—1/R关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b. （1）由图线a可知电池a的电动势Ea=______V，内阻ra=____Ω。 （2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_______Pa（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率ηa_____ηb（填“大于”、“等于”或“小于”）。 6（2010广东卷）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=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图 (a). (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； A.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____________； B.将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V； C.将开关S2 _______,电压表的示数是1.16V；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）由于所有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”)。 7（2012浙南浙北部分学校联考）某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是： A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后再调节电阻箱，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2； B．根据以上的数据及闭合电路欧姆定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：____________________、______________________． 该实验小组现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应_________． 8.（2012年3月山东威海一模）电动自行车现在已经成为人们时尚的代步工具，其中的电池是铅蓄电池，用三块或四块铅蓄电池联后给电动自行车供电.某兴趣小组将一辆旧电动自行车的电池拆下后充满电，测量其中一块铅蓄电池的电动势和内阻. （1）用多用电表直流电压50V挡测量该蓄电池的电动势，电表的指针如图甲所示，其读数为________V. （2）用图乙所示的电路测量该蓄电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5Ω..改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量的数据作出该蓄电池的1/I-R图线，如图丙所示.由图线可求得该电池的电动势E=_________V，内阻r=______Ω。. （3）本实验中测得的电池内阻比真实值___________（填“大”或“小”或“相等”）