- 测定电源的电动势和内阻
- 共124题
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6V、内阻很大)B.电压表V2(量程3V、内阻很大)C.电流表A(量程3A、内阻很小)D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)E.小灯泡(2A、5W)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.
12.请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整 .
13.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)、(I1、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)
14.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.
正确答案
如图所示(3分)
解析
伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示．
考查方向
解题思路
测电源电动势与内阻实验时，电压表测路端电压，随滑动变阻器接入电路阻值的增大，电压表示数增大；灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小；根据电压表示数变化确定各电路元件的连接方式，然后作出实验电路图；
正确答案
4.5(2分) 1.0(2分)
解析
电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=5.5V，电源内阻
r=
考查方向
解题思路
电源的U﹣I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻；
正确答案
0 (2分)
解析
由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=3.5V，此时电路电流I=2.0A，电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即5.5V=2.0A×1Ω+3.5V+2.0A×R滑，则R滑=0Ω；
考查方向
解题思路
由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
某实验小组利用如下实验器材测量干电池的电动势和内阻。
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，内阻约为3kΩ
C．阻值为5Ω的定值电阻R0
D．滑动变阻器R，最大阻值Rm
E．导线和开关
23.根据下面的电路原理图完成电路实物图的连接；
24.实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据如下表，请在下面的坐标纸中描绘出U1-U2 图象；
25.根据描绘出的U1-U2图象，求得两节干电池的总电动势E= ，总内阻r = （计算结果保留两位有效数字）。
正确答案
实物连接如图所示
解析
根据电路图链接实物图。
考查方向
解题思路
1根据电路图链接实物图。通过点作图，注意看坐标增量。欧姆定律计算电动势和内阻。
易错点
根据电路图链接实物图容易连到滑动变阻器的上端。
正确答案
U1-U2
解析
通过点作图，注意看坐标增量。
考查方向
解题思路
通过点作图，注意看坐标增量。
易错点
根据电路图链接实物图容易连到滑动变阻器的上端。
正确答案
3V 2.5Ω
解析
由串流电路中r和定值电阻的电流相等
则有U1-U2图象的斜率
带入方程得E=3.0V。
考查方向
解题思路
欧姆定律计算电动势和内阻。
易错点
根据电路图链接实物图容易连到滑动变阻器的上端。
硅光电池是一种将光能转换为电能的器件，某硅光电池的伏安特性曲线如图（甲）所示。某同学利用图（乙）所示的电路研究电池的性质，定值电阻R2的阻值为200Ω，滑动变阻器R1的最大阻值也为200Ω，V为理想电压表。
31.请根据图（乙）所示的电路图，将图（丙）中的的实物图补充完整。
32.闭合电键S1，断开电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片移到最右端，电池的发热功率为_______________W。
33.闭合电键S1和电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片从最左端移到最右端，电池的内阻变化范围为_________________。
正确答案
如图，
解析
根据原理图可得出对应的实物图如图所示，
考查方向
测电池的电动势及其内阻
解题思路
根据原理图可得出对应的实物图；
易错点
考查电源的电动势和内电阻的测量，要注意本题中电源的内电阻随外电阻的变化而变化，故不能直接根据闭合电路欧姆定律列式计算，只能根据图象进行分析求解。
正确答案
约1.20×10-3（允许误差±0.2W）
解析
闭合电键S1，断开电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片移到最右端时，两电阻串联，总电阻为400Ω； 在图甲中作出电阻的伏安特性曲线，两图线的交点表示工作点，则可知，电源的输出电压为2.1V，电流为5.7mA； 则其功率P=UI=2.1×5.7×10﹣3=1.20×10﹣3W。
考查方向
解题思路
分析电路图可得出外部对应的电阻，在图甲中作出电阻的伏安特性曲线，两图象的交点表示电源的输入电压和电流；再由功率公式可求得电功率。
易错点
考查电源的电动势和内电阻的测量，要注意本题中电源的内电阻随外电阻的变化而变化，故不能直接根据闭合电路欧姆定律列式计算，只能根据图象进行分析求解。
正确答案
55.6Ω≤r≤60.0Ω（允许误差±2Ω）
解析
滑片由最左端移到最右端时，外电阻由100Ω增大到200Ω；则分别作出对应的伏安特性曲线，如图所示，
考查方向
解题思路
分析外电路中电阻的变化范围，再根据图象法分析内阻的范围。
易错点
考查电源的电动势和内电阻的测量，要注意本题中电源的内电阻随外电阻的变化而变化，故不能直接根据闭合电路欧姆定律列式计算，只能根据图象进行分析求解。
如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置，下部是可调高内阻电池。提高或降低挡板，可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积，从而改变电池内阻。电池的两极A、B与电压传感器2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连，R是滑动变阻器。（实验前已给电源充足了电）下表是某实验小组在固定挡板位置不变，改变R进行实验过程中所记录的实验数据
33.该小组仔细检查仪器和研究实验过程，并没发现错误。重复上述实验所得数据仍为上述数据。则该实验U总逐渐变化的原因是：_________。
34.为了证实33中推断，该小组在获得序号6的数据时，用电流传感器测得流过R的电流为9mA。由此计算出两探针之间的电阻是___________Ω，该高内电阻电源在此挡板位置的实际内阻是___________Ω。
35.根据以上判断和计算出的两个阻值，将序号4的实验数据补全。
正确答案
探针离开电极距离过大（或有部分内阻没有测量在内）
解析
理论上，无论R的滑臂移动到哪里，传感器1和传感器2的示数之和总不变都为电源电动势，现在发现总和不断变小，有可能是因为部分电阻的电压没有计算在内，即探针离开电极较远；
考查方向
解题思路
电压传感器1测量内电压，电压传感器2测量路端电压；挡板上提，内电阻变小．
易错点
考查测量电动势和内电阻的方法，关键是明确电压传感器1和传感器2的作用，然后根据闭合电路欧姆定律列式分析
正确答案
50 ；60
解析
根据闭合电路欧姆定律，此时内阻总电阻为
考查方向
解题思路
明确两传感器所测电压，再根据闭合电路欧姆定律列式分析即可
易错点
考查测量电动势和内电阻的方法，关键是明确电压传感器1和传感器2的作用，然后根据闭合电路欧姆定律列式分析
正确答案
1.73 0.35
解析
根据第2问，此时电流为
考查方向
解题思路
略
易错点
考查测量电动势和内电阻的方法，关键是明确电压传感器1和传感器2的作用，然后根据闭合电路欧姆定律列式分析
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