- 测定电源的电动势和内阻
- 共124题
小明用如图10 – 1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.
10.题 10 – 1图中电流表的示数为 ______ A.
11.调节滑动变阻器,电压表和电流的示数记录如下:
请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出U–I图线.
由图线求得:电动势E = __________V;内阻r = __________Ω.
12.实验时,小明进行了多闪测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合.其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为 __________________________.
正确答案
0.44
解析
电流表的读数关键是分析需要估读到下一位吗?首先分析精确度为0.1s,故需要估读到下一位
考查方向
解题思路
观察电流表的量程与精确度
易错点
读数是否需要估读到下一位
正确答案
(U–I图线见右图) 1.60(1.58 – 1.62都算对) 1.2(1.18 – 1.26都算对)
解析
由电源的“u-I”图像得纵轴截距为电动势,直线斜率为内阻
考查方向
解题思路
将闭合电路欧姆定律变形为U-I函数关系,数形结合分析
易错点
直线斜率计算的时候,纵轴长度注意不是从零开始计算
正确答案
干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差变大.
解析
从小明进行了多闪测量,花费了较长时间已经导致电池发生较大变化了,故电源的电动势与内阻已经变化了
考查方向
解题思路
误差分析电源电动势与内阻
易错点
误差分析
9.某兴趣小组利用多个柠檬制作了一个电池组,其电动势约为6 V,内阻约为1000 n。现准备利用实验室提供的下列器材简洁、精确地测出该电池组的电动势和内电阻。A.电压表V1(满偏电压4.5 V,内阻约50 kΩ)B.电压表V2(满偏电压1.2 V,内阻Rv=lkΩ)C.电流表A(0~20 mA,内阻约100 Ω)D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,l A)E.滑动变阻器R2(0~3000 Ω,0.1 A)F.定值电阻R3(阻值R3=1 kΩ)G.开关S一个、导线若干条①小组同学们共同设计了如图甲所示的电路,请在答题卡上相应的位置,按实验电路图用笔画线完成图乙中的实物连线 ;②图甲中电表l应选____,电表2应选____,滑动变阻器应选 ;(填所选器材的序号字母)③请写出该电池组的电动势E、内电阻r与所选电表测量示数(比如“V1的示数U1”、“V2的示数U2”或“A的示数I”)及相应电表已知量的电学符号(比如Rv)、定值电阻的电学符号R3的函数关系式:E=____ 。
正确答案
见解析
解析
①实物图如图所示:
②由图可知,表1余滑动变阻器并联,表2与R3并联。因为内阻较大,所以滑动变阻器只能选择3000Ω。而R3为1000Ω,根据分压原理,滑动变阻器分压较多,所以表1选A,表2选B
③根据闭合电路欧姆定律可知E=U1+Ir=U1+U2+
考查方向
本题主要考查测定电源的电动势和内阻
解题思路
根据给出的原理图可确定实物图;明确电路结构及测量原理,根据实验安全和准确性原则确定仪表;根据串并联电路的规律以及闭合电路欧姆定律联立可求得电动势.
易错点
根据电路图分析,应用闭合电路欧姆定律
知识点
12.某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。
(1)甲同学选用图17所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。在他测量与计算无误的情况下,他所得到的电源电动势E的测量值比真实值偏小。E的测量值比真实值偏小的原因可能是 (选填选项前的字母)造成的。
A.电压表的分流
B.电流表的分压
(2)乙同学选用图18所示的电路图测量该电池的电动势和内阻,其中定值电阻的阻值为R0,根据实验电路图连接好电路闭合开关,逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R,读出与R对应的电压表的示数U,并作记录。根据多组实验数据绘出如图19所示的图象,若已知图线的斜率为k,纵轴截距为b,则这个实验中所测电池电动势的测量值E= ,内阻的测量值r= 。
正确答案
(1)A;
(2);
。
解析
试题分析:(1)在图17中,当变阻器断路时路端电压即为电源的电动势大小,而变阻器断路时,电源与电压表构成通路,电压表的示数小于电源电压,因为电源的内阻还有一部分电压降,即电源电压的测量值小于真实值,如果当电压表的电阻非常非常的大时,误差才最小,可见产生误差的原因是电压表有一定的电阻,即电压表的分流而引起的,选A;
(2)在图18中,根据全电路欧姆定律可知E=U+I(R0+r)=U+(R0+r),该式可变形为
=
+
,故
图象的斜率为k=
,纵轴截距为b=
,故电池电动势的测量值E=
,内阻的测量值r=
—R0。
考查方向
解题思路
1、外接法实验误差来自于电压表分流
2、小电阻用外接,电池的电阻较小,所以用外接
易错点
1、本题属于常见题型。
2、本题容易错的是内外接法的选取,分压限流的选取
3、实验误差分析,图像的应用
知识点
9.提供以下器材
量程为10.0mA、内阻为30Ω~ 40Ω的电流表一只
定值电阻R1=150Ω,定值电阻R2=l00
两只开关S,导线若干
要求利用这些器材测量一千电池(电动势约1. 5V)的电动势.
I.按要求在实物图上连线;
Ⅱ.用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= ,式中各直接测得
量的意义是
正确答案
Ⅰ.如图
Ⅱ.
为只接入
时电流表的示数;
为同时接入
、
时电流表的示数
解析
I.根据分析可知,要改变电阻只能通过两电阻串并联的方式来改变,所以可以把一个开关与R2并联,通过开关控制R2是否接入电路,连接实物图,如图所示:
Ⅱ.根据闭合电路欧姆定律得:
E=I1(R1+RA+r),E=I2(R2+R1+RA+r)
解得:,其中I1是外电阻为R1时的电流,I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
题中只有两个定值电阻和电流表,故通过串并联电路关系改变联入电路中的阻值,连接实物图,由闭合电路欧姆定律可得出表达式,联立可解得电动势的表达式.
易错点
关键理解实验原理,根据闭合电路欧姆定律列式解答.
知识点
某研究性学习小组测定某电池的电动势和内阻.
10.如图所示,先直接用多用电表测定该电池的电动势,在正确操作的情况下,其电池的
电动势约为____V
11.为了比较精确地测定该电池的电动势及内
阻.现在实验室准备了以下器材:A待测电池(内阻约为0.5Ω)B电流传感器G(相当于电流表:满偏电流
3. 0mA,内阻Rg=150Ω)C电流传感器A(相当于电流表:量程0~0.6A,内阻RA≈1Ω)D滑动变阻器R1(阻值范围0一20Ω,额定电流2A)E滑动变阻器R2(阻值范围0—200Ω,额定电流1A)F定值电阻Ro(阻值为850Ω),开关一个,导线若干.则:
①为了能尽量准确地进行测量,同时考虑到实验操作的方便,实验
中应选用的滑动变阻器为____(选填仪器代号).
②根据题意,在保证安全和测量准确性的条件下,在虚线方框内画
出实验电路图.并在图中标出所选器材的代号(其中部分已画出).
③某同学利用实验测得的数据以I2为横坐标,以Il为纵坐标,
选取适当标度,画出了如图所示的图像,该电池的电动势为
____V,内阻为 Ω(保留二位有效数字).
正确答案
(1)1.40;
解析
由图可知,多用电表选择量程为2.5V,则最小分度为0.05,故对应的读数为1.4V;
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
根据多用电表的读数方法可得出对应的读数;
易错点
由图可知,多用电表选择量程为2.5V,则最小分度为0.05.
正确答案
(2)①R1;②如图所示;③1.4;0.75.
解析
①因电源内阻较小,为了便于控制和调节,滑动变阻器选用总阻值较小的R1;
②根据题意可知,没有给出电压表,故应用电流传感器G与定值电阻串联充当电压表使用;故电路图如图所示;
③根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为:U=I1(850+150)=1000I1,
根据图象与纵轴的交点得电动势E=1.42mA×1000Ω≈1.4V,
与横轴的交点可得出路端电压为1.08V时电流是0.4A,
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得,电源内阻;
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
①明确实验原理,根据滑动变阻器的使用方法可明确对应的滑动变阻器;
②根据实验原理和给定的仪器进行分析,明确应采用的电路图;
③根据闭合电路欧姆定律进行分析,明确纵坐标与电压的关系,图象可求得对应的电动势和内电阻.
易错点
要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义.在计算电源的内阻的时候,一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的.同时注意体会电表的改装原理和方法.
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