测定电源的电动势和内阻!31
测定电源的电动势和内阻(上)
【实验目的】
测定电池的电动势和内电阻。
【实验原理】
如图1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、r值,最后分别算出它们的平均值。此外,还可以用作图法来处理数据。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
(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电
动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。
【实验器材】
待测电池,电压表(0-3V),电流表(0-0.6A),滑动变阻器(10
Ω),电键,导线。
图1 图2 【实验步骤】
1(电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图连接好
电路。
2(把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3(闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I、U),用同样方法测量几组I、11
U的值。
4(打开电键,整理好器材。
5(处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
【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,可选用已使用过一段时间的1号干电池。 2(干电池在大电流放电时,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。 3(要测出不少于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,分别解出E、r值再平均。 4(在画U-I图线时,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予考虑。这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。 5(干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻,这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。
gk014.2008年高考广东理科基础13、在“测定电源电动势和内阻”的实验中,某同学根据实验数据,
作出了正确的U,I图象,如图所示,其中图线斜率绝对值的物理 U/V含义是 ( B ) 3
A(短路电流 2
B(电源内阻 1
C(电源电动势 0.60.0 0.2 0.4 I/AD(全电路电阻 6
- 1 -.
045.南京金陵中学07—08学年一轮复习检测(一)13((10分)利用如图a所示的电路图测量电源电动势和内电阻,器材如图b所示,请用实线代表导线,将图b中器材连成实
A 验用电路。实验时经测量得出的数据如下表,请在图c的方格纸上画出U—R I图线。利用图线可求出电源电动势和内电阻分别 V 为 、 。
E r S 图a
1 2 3 4 5 6
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
,答:E=1.46V r=0.72如图。
U/V
1.50
1.40
1.30
1.20
1.10
I/A
1.00 0.50 0.30 0.10 0.40 0.60 0.70 0.20
015.扬州市期中模拟试卷11(某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5 V,内阻约为1Ω;电压表(0一3V,3kΩ)、电流表(0,0.6A,1.0Ω)、滑动变阻器
U/V 有R(10Ω,2A)和R(100Ω,0.1 A)各一只( 12
1(5 1(4 1(3 V 1(2 A 1(1
1(0 0(9 0(8 0(1 0(3 0(4 0 I/A 乙 0(2 甲 E r S (1)实验中滑动变阻器应选用 (填―R‖或―R‖)。 丙 12
(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。
(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U,I图线,由图可较准确地求出该电源电
动势E, V;内阻,r Ω。
答:(1)R (2)略 (3)1.5 0.85 1
15 057.广东省汕头市2008年模拟考试16((14分)
10 (1)图中螺旋测微器的读数是______ mm(
0 5 5 - 2 -.
(2)某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和R内电阻r(由于该电池的内电阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为
2.00Ω的定值电阻R(闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读出电压表相V0
应的示数,得到了如下数据(R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数):
KR0 E,r
图甲 R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00
U/V U/V 1.89 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35 2.1 2.0 1.9
1.8 1.7
1.6 为了比较准确地得出实验结论,该小组的同学准备用图象来处
1.5 理实验数据,图象的纵坐标表示电压表读数U,则图象的横坐标1.4
1.3 表示的物理量应该是____________ (计算出与各组数据对应的该图乙 物理量并填在表格中,在图乙所示的图象中作图,利用图象得到 E
=_______V,r = _______Ω(
答:(14分)(1)9.102(9.101~9.103)((4分) U/V 2.1 U(2)电压U与电阻R的比值(或电流I)(2分); 2.0 R1.9 表格中各电流值分别为 1.8
1.7 0.047、0.089、0.138、0.196、0.238、0.270(2分); 1.6
1.5 图象如图所示(2分); U/A1.4 R1.3 2.00(1.98~2.02)(2分),0.45(0.40~0.50)(2分)( 0 0.10.30.2 0 0 0 030.扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷11((10分)测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V,r约为1.5Ω)。器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R=8.5Ω,滑线变阻器R′(0—10Ω),开关S,导线若干。
?画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。 ?用笔画线代替导线完成实物连接图。
?实验中,当电流表读数为I时,电压表读数为U;当电流表读数为I时,电压表读数为U。则可1122以求出E= ,r= 。(用I,I,U,U及R表示) 1212
- 3 -.
答:?如图……3分
?如图 …… 3分
R’
A
V
S R E,r
IU,IUU,U122121?,……2分 ……2分 E,r,,RI,II,I1212
037.2008届南通市高三第一次调研考试11((10分)要测量一电源的电动势E(小于3V)和内阻r(约1Ω),现有下列器材:电压表V(3V和15V两个量程)、电阻箱(0~999.9Ω)、定值电阻R=3Ω、开0关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电路。
1)电路中定值电阻R(的作用是 ( 0
(2)请根据图甲电路,在图乙中用笔画线代替导线连接电路。
V (3)该同学调节电阻箱阻值R,读出对
应的电压表读数U,得到二组数据:V – 3 15 R=2.0Ω时U=2.37V;R=4.0Ω时112 R0R R U=2.51V。由这二组数可求得电源的电2 0动势为E= V,内阻为 r=
Ω( S (4)为使最终测量结果更精确,在不E
改变实验方法、不更换实验器材的前提 乙 甲
下,请你对该同学提一条建
议
V 。 – 解:(1)保护电源,防止短路 (2分) 3 15 (2)如右图所示(有一处错就不给分) (2分) R 0(3)E=2.94V r=1.2Ω(
(4)多测几组R、U,分别求出电动势E、内阻r,再求E、r的平均
值,利用图象处理数据。(2分)
060.徐州市07—08学年度第三次质量检测11((10分)某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池),如图甲所示。
为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:
A(电流表G(滿偏电流10mA,内阻10Ω)
B(电流表A(0,0.6 A,3A,内阻未知)
C(滑动变阻器R(0,100Ω,1A)
- 4 -.
甲
D(定值电阻R(阻值990Ω) 0
E(开关与导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,请你按照电路图在丙图上完成实物连线(
I/ mA 1
10 E S
8
R 0G 6
R 4 , , A
乙 2 丙 I/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 2
丁
(2)丁图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I-I图线(I为电流表G的121
示数,I为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E, ? V ,内阻r= 2
? Ω(
(3)另一位同学也找到了一块层叠电池,利用上面的实验连接进行测量,初始时滑片P在最右
端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流
表A才有读数,于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图,如图戊
所示,则根据图象可知,此电池的电动势为 ? V,内阻为 ? ,。
I/mA I/A 12
9.0 0.60
7. 0 0.40
, , 5.0 0.20
3.0 0 10 20 x/cm 0 10 20 x/cm
戊
解;(1)实物连接如右图 (2分,电流表量程选择、滑线变阻器滑片位置错误各扣1分) (2)9.0,10.0 (每空2分)
(3)9.0,10.7 (10.5~11.2均给分,每空2分)
027.盐城市07/08学年度第一次调研考试11.(10分)王红同学到实验室做―测定电源电动势和内阻‖的实验时,发现实验桌上还有一个定值电阻R。他设计了如图所示的电路来测量R的阻值,实验时00用U、U、I分别表示电表V、V、A的读数,并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时,记录了1212
U、U、I的一系列值。 12
(1)他在同一坐标纸上分别作出U,I、U,I图线,则所作的直线斜率较大的是 12
- 5 -.
(2)定值电阻R的计算表达式是: R= (用测得的物理量表示), 若实验中的00
所有操作和数据处理无错误,实验中测得R值 (填―大于‖、―等于‖或―小于‖)实际值。 0
(3)张超同学说:―在王红同学所用的实验器材中,如果知道电流表的内阻r,就能少用一个电压表A测出电动势、内阻以及R的值。请你在虚线框中画出张超同学设想的电路图,并写出简单实验步骤和0
E、r、R三个物理量的计算式。 0
V2
P A
R 0R
V1
E r
S
答:?U,I的图线。 2
UU,P 12r A ?,大于;R,0A IR R 0
?电路图:
V 实验步骤:?按电路图连接好电路;
?闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器短路,测得两电表读数S r E 为U、I; 11
?移动滑片P使滑动变阻器不短路,测得两电表读数为U、I; 22
?整理器材,数据处理。
计算公式:
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir, E=U+Ir 2211
由部分电路欧姆定律U=I(R+r),解得 110A
U,U,UI,UIUIr21A112112,Rr, E,0AI,II,II12121
047.08年福建省毕业班质量检查 22( (2)某型号电池的电动势约3.7 V,内阻约2Ω,允许通过的最大
电流为300 mA。现欲测定其电动势E和内阻r,给定的器材有:待测电池E;电阻箱R(阻值0,999.9 Ω);
定值电阻R,(阻值3 Ω);直流电压表v (量程3 V,内阻约6 kΩ);直流电流表A (量程0.3 A,内0??阻约2 Ω);开关S一个;导线若干。
?如果在上述两个电表中只选用一个电表与其它器材组成测
量电路,为使测量结果有尽可能高的精确度,应选用的电表是
_______,请在虚线框中画出测量电路图,图中要标明相关器材的字母符号。
?用设计的电路读取两组数据,分别用R、U、R、U或用1122
- 6 -.
R、I、R、I表示,求得待测电池电动势E=___________,内阻r=___________。 1122
?为使测量结果更精确,在不改变实验器材、实验电路的前提下,请你提出一条建议:(例如:多测几组数据,分别列方程组求出E、r,再求E、r的平均
值。)_________________________________________________________________________________
答: ?v (3分) ?
R 测量电路如图所示 (3分)
V RRR,R,,1212? (2分) E, R 0UR,UR2112 E S RRU,U ,,1212 (2分) r,,R0UR,UR2112
?建议一:多测几组R、U数据,分别求出相应的I值,用U、I数据作出U-I图线,由图线的截距、斜率求出E、r。
Rr,,,111U0 建议二:由可推出,多测几组R、U ,,,,,E,U,R,r0UEERR
11 数据,作,图线(为一直线),由图线的截距、斜率求出E、r。 UR
E11U111 建议三:由可推出,多测几组R、U数据,作,,,,,,E,U,R,r0RURR,rUR,rR00
图线(为一直线),由图线的截距、斜率求出E、r。(2分)
其他建议合理的同样给分。
因电表选错导致?、?小题不能得分的(第?小题可参照评分
酌情给分。
035.广东茂名市2007年第二次模考14、(14分)如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,
a、b为黑箱的两个输出端。
(1)为了探测黑箱,小明进行了以下几步测量:
?用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;
?用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
?用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流(
你认为以上测量中不妥的有: (填序号),理由
是: .
- 7 -.
U/V V 2
A R 0R
b aV 1
I/A 甲 E r 0 0.20 a 0.10 0.30 0.40 0.50 b S
乙 丙
(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源(a、b是电源的两极),小明想测定这个等效电源的电动势和
内阻,设计了如图乙所示的测量电路,此电路同时能测出电阻R的阻值。小明将滑动变阻器的滑0
片移动到不同位置时,记录了三个电表的一系列示数(记录在下面两个表格中。 表格一
电压表示数/V 1.21 0.90 0.60 0.29 0
电流表示数/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 表格二
电压表示数/V 1.40 1.31 1.22 1.08 1.00
电流表示数/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 1?在图乙的坐标纸中分别作出R的U-I图象和电源的U-I图象。 0
2?根据作出的图象可以求出定值电阻R=__________Ω,电源电动势E=__________V,内电阻0
r=__________Ω
3?若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R值_____实际值;测得的电源电0
动势E的值_____实际值,内阻r的测量值_____实际值(横线上选填“大于、等于、小于”)(
1313答:(1)?、?(2分);?中不能用电阻挡直接测含源电路的电阻,?中可能会造成短路。
123(2)?图略(每图2分);?2.0(1.9—2.1),1.50(1.48—1.52),1.0(0.8—1.2)(每空1分);?大
于;小于;小于;(每空1分)
测定电源的电动势和内阻(下) 039.08年深圳市高三年级第一次调研考试14((12分)听说水果也能做电池,
某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池(他们猜想水果电池内阻可能较大,
G R 从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻(实验中
他们多次改变电阻箱的电阻值,记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数,
并算出电流的倒数,将数据填在如下的表格中(
(1)利用图像法处理数据可以减小实验误差(在讨论作图
时,甲同学认为应作R-I图,而乙同学
1认为应该作图,你认为哪个同学的想法更科学,____(填“甲”或“乙”),其简单理由R,I
是: (
(2)按照(1)中你选择的方案,在给出的坐标纸上作出图象(
- 8 -.
(3)利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为 V,内阻为 Ω( (4)完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是:
(
电流倒数外电阻R电流 I 1-1(Ω) (mA) (mA) I
9000 0.0502 19.92 0 8000 0.0528 18.93
6000 0.0594 16.84
5000 0.0633 15.80
4000 0.0680 14.71
答:(1)乙同学(1分); 3/Ω R×10
1画出的图线是一条直线,容易求出电池R,I10
的电动势和内电阻(2分)
(2)如下图所示(3分) 5
(3)0.75~1.2 (2分);9000~11000(2分)
0 (4)电源内阻过大(2分) 5 10 15 20 1,1/mA I-5
-10
004.南京师大物理之友电学综合(二) 15、 现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0,9 999Ω,R是定值电阻,起保护电路的作用( 01,1(1)实验室备有的定值电阻R有以下/V0UR几种规格: 0 0.7
0.6 A. 10Ω 2.5 W S 0.5 RB. 100Ω 1. 0 W V 0.4 E r0.3 C. 200Ω 1. 0 W 10.2 ,2,1/10,D. 2 000Ω 5.0 W 0.1 ,RR0( a ) 本实验应选哪一种规格,0 8 12 2 6 10 4 答 。 ( b ) (2)该同学接入符合要求的R后,闭0
合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 (b)
-1所示的图线(已知该直线的截距为0.1 V)(则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 V,内阻r为 Ω.
解:(1 )C
- 9 -.
E(2)由闭合电路欧姆定律得 U,,(R,R)0R,R,r0
r111化简得 ,,,UEER,R0
可见图线的截距为1/E ?E=10V
图线的斜率为r/E=(0.65-0.1)/0.12=4.6 ?r =46 Ω
063.上海市南汇区2008年第二次模拟考试19((6分)现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的电大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围是0,9999Ω,R是定值电阻,起保护电路的作用。 0
(1)本实验备有的定值电阻R,有以下几种规格:本实验应选用 。 0
A(10Ω、2.5W B(100Ω、1.0W C(200Ω、1.0W D(2000Ω、5.0W
(2)该同学接入符合要求的R后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,改变电0
,1阻箱的阻值,取得多组数据,作出了图乙所示的图线(该图线为直线,其截距为0.1V)。根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E为 V,内阻r为 Ω(保留整数)。
1,1/V U 0.7 0.6 S 0.5 R0 0.4 r E 0.3 R V 1,2,1 0.2 /10,0.1 R,R0 2 4 6 8 10 12 0
答:(1)C (2)10、46?2 (1)2分 (2)每空2分 甲 乙
006江苏省南通市08届第一次基础调研测试11((11分)某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示(
R ,
r E
(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作 (选填“R- I”或“R- 1/I”)图象;
(2)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象;
(3)由图象可知,该电池的电动势E= V,内阻r= Ω;
(4)利用该实验电路测出的电动势E和内阻r与真实值E和r相比,理论上E E,r测测真真测真
r(选填“>”、“<”或“=”)( 测真
E11I,解:(11分)(1)(2分) R,E,,r,k,,bR,rII
- 10 -.
图像的斜率等于电动势E
图像的截距的绝对值等于内阻r, 应该画出R-1/I图像
(2)如图所示(2分)
28.0,(,2.0)(3)(5.8~6.2都给分)(1分), E,,6.0V5.0
r=2.0Ω(1.8~2.2都给分)(2分)
E11(4)由于电流表有内阻R, I,R,E,,(r,R),k,,bAA真真R,r,RIIA真
r,b,b,R,rE,E(4分) A测测真真
R/Ω
30.0
?
25.0
?
20.0
? 15.0
10.0 ?
5.0 ?
O -11/I(A)
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
059.江苏南通市2008届第三次调研测试11((10分)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,现有下列器材:待测干电池一节,电流表G(满偏电流为2.5mA,内阻为199Ω),定值电阻R,1.0Ω,定值电阻R,99.5Ω,电阻箱R(0~99.9Ω),开关、导线若干( 12
(1)请在下面所给方框内,画出实验电路图,其中定值电阻应选用 ? (选填“R”或“R”); 12(2)某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数I,记录数据(见下表)(请在下面坐标g
1,R图中描点作出图线( Ig
次数 1 2 3 4 5 6 物理量
R/Ω 1.6 2.1 2.2 3.2 4.2 5.6
I/mA 2.25 2.00 1.67 1.50 1.25 1.00 g
1-10.60 0.44 0.50 0.67 0.80 1.00 /(mA) Ig
1
I -1g /(mA) 1.00 - 11 -. 0.75
? ? ? ?
0.50
(3)根据图线可求得,被测电池的电动势E=___?___V,内阻为r=___?___Ω( 答:(10分)(1)实验原理图如图所示(2分) R(2分) 1
(2)如图所示 (2分)
-1-1 (3)1.38~1.44(2分) 0.40~0.60(2分) /(mA) Ig
1.00
G 0.75 R
R1 0.50
0.25
S E r
R/Ω O 4.0 6.0 8.0 2.0
066.珠海市2008年高考模拟考试16((15分)两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同0
学记录了电流表和A和电压表V的测量数据,另一同学记录的是电流表和A和电压表V的测量12数据(并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U—I直线(回答下列问题:
V2 U/V
P 1.5
乙 R0A 1.0 V1 甲 R 0.5
S1 I/A E r 0 0.6 0.2 0.4 (a)
(b)
(1)根据甲乙两同学描绘的直线,可知( )
A(甲同学是根据电压表 V和电流表A的数据 1
B(甲同学是根据电压表 V和电流表A的数据 2
C(乙同学是根据电压表 V和电流表A的数据 1
D(乙同学是根据电压表 V和电流表A的数据 2
- 12 -.
(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是( )
A(滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B(电源的输出功率最大
C(定值电阻R上消耗的功率为0.5W
D(电源的效率达到最大值
)根据图(b),可以求出定值电阻R= Ω,电源电动势E = V,内电阻r = Ω( (30
(4)该电路中电流表的读数能否达到0.6A,试说明理由(
:(1)AD(3分); (2)BC(3分);
(3)2.0(2分)1.50(2分)1.0,(2分);
(4)不能(1分)(当电流表读数达到0.6A时,从图(b)中可以看出测路端电压的电压表V的读数1
会小于V的读数,在电路里是不可能实现的((或者电路中的最大电流应该是0.5A)(2分) 2
054.08年北京市海淀区一模试卷21.(2)(12分)按图所示的电路测量两A R 节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,其中R为电阻箱, R0为定值电阻,干电池的工作电流不宜超过0.5A。实验室提供的器材如
S r R下: E 0
电流表(量程0,0.6,3.0A) 图
电阻箱(阻值范围0,999.9,)
定值电阻若干
电键、导线若干.
?在下面提供的四个定值电阻中,保护电阻R应选用 0
(填写阻值相应的字母)。
A(5, B(10, C(20, D(100, R/, ?根据电路图,请在图中画出连线,将器材连接
25 成实验电路。 图
?实验时,改变电阻箱R的值,记录下电流表A20 的示数I,得到若干组 R、I的数据。根据实验数据绘15 1R,出如图所示的图线,由此得出电池组的电动势E10 I
, V,内电阻r, Ω。按照此实验方法,5 电动势的测量值与真实值相比 ,内电阻的-110 /A 测量值与真实值相比 。(填“偏大”、“偏小”2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I或“相等”) -5
-10
答: ?A „„„„„„„„„„„„„„„4分
?连接如图„„„„„„„„„„„„„„„4分
?(2.9-3.0)V,(0.9-1.0),,相等,偏大„„4分
答案图 - 13 -.
055.08年佛山市高三教学质量检测(二)15.(12分)同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用―水果电池‖,这是为什么呢,某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0,3V、内阻约50kΩ的伏特表测其
两极时读数为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为―3V,
0.5A‖的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,而用伏
特表测量其电压确实能达到3V多。据您猜想,出现这种现象的原因应当是:
(不要求写分析、推导过程)。
(2)晓宇同学用欧姆表直接测―土豆电池‖的两极,读得此时的读数为30Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接―土豆电池‖的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用伏特表测得的
E0.960.96V电压,由全电路欧姆定律得:.因而晓宇同学说土豆的内阻为r,,,3.0kΩ,3I0.32,10
30Ω,而小丽同学则说是3kΩ。
请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量―土豆电池‖的内阻,结果是否准确,为什么,请分别说明理由。
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A(量程为0,0.6A ,内阻为1Ω) 1
B. 灵敏电流表A(量程为0,0.6mA ,内阻为800Ω) 2
C(灵敏电流表A(量程为0,300μA ,内阻未知) 3
D.滑动变阻器R (最大阻值约10Ω) 1
E.滑动变阻器R(最大阻值约2kΩ) 2
F(定值电阻(阻值2kΩ)
G.变阻箱(0,9999Ω)
?为了能尽可能准确测定―土豆电池‖的电动势和内阻,实验中应选择的器材是________ (填器材前的字母代号)。
?在右方框中画出应采用的电路。
【解析】本题考查测电池的电动势和内阻实验、闭合电路欧姆定律等知识,考查逻辑推理能力、分析综合能力和实验探究能力。
(1)水果电池的内阻太大。(2分)
(2)(6分)晓宇的方法不正确(1分),因水果电池本身有电动势(1分),当用欧姆表直接接―土豆电池‖的两极时,欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联,影响测量的结果,故测不准(1分)。
小丽同学测量的误差也很大(1分)。理想状态下用电流表测得的
是短路电流,伏特表测得的应当是电源电动势,但由于水果电池的内阻 很大,伏特表的内阻不是远大于水果电池的内阻(1分),故其测得的电 A
动势误差大,算得的内阻亦不准确(1分)。
(3)?B(1分)、G(1分)
?采用的电路如右图示(2分)
065.2008年南京一中高三第三次模拟11.(2)(8分)为测定某电源内阻r和一段金属电阻丝单位长度
- 14 -.
的电阻R,设计如图所示的电路。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝,R是阻值为2Ω的保护电阻,电0
源电动势为6V,电流表内阻不计,示数用I表示。滑动片P与电阻丝有良好接触, aP长度用L表x示,其它连接导线电阻不计。实验时闭合电键,调节P的位置,将L和与之对应的I数据记录在下表。 x
实验次数 1 2 3 4 5
L(m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 x
I(A) 1.94 1.30 1.20 1.02 0.88
-11/I(A) 0.52 0.77 0.83 0.98 1.14
-1 1/I/A
1.5
1.0
P a b
0.5 A R S
L/m x
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 ?画出1/I-L图象; x
?根据所画图线,写出金属丝的电阻与其长度的函数关系式: ? ?从图中根据截距和斜率,求出该电源内阻r为____?_____Ω;该金属电阻丝单位长度的电阻R0
为____?__Ω/m(
-1 1/I/A
解:?如图; (2分) 1.5
1,1 ? (2分) ,0.35,1.58L(A) I
? 0.10-0.14Ω (2分)、9.00-9.60Ω/m (2分) 1.0
0.5
/m Lx
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
- 15 -.
- 16 -.
- 17 -.