资源描述
1．接受如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．
(1)除了选用下图中的部分器材外，________(填选项)；
A．还需要电压表 B．还需要电流表
C．还需要同学电源 D．不再需要其他器材
(2)测量所得数据如下：
测量次数
物理量
1
2
3
4
5
6
R/Ω
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
I/A
0.60
0.70
0.80
0.89
1.00
1.20
U/V
0.90
0.78
0.74
0.67
0.62
0.43
用作图法求得电池的内阻r＝________；
(3)依据第5次所测得的试验数据，求得电流表内阻RA＝________.
解析：(1)除图中给出的器材外，还需要电压表，故应选A；
(2)作出U－I图象，可求得电池的内阻r＝＝Ω≈0.75 Ω；
(3)由U＝I(R＋RA)和第5组数据，得：电流表的内阻RA＝－R＝(－0.4) Ω＝0.22 Ω.
答案：(1)A (2)如图所示 0.75 Ω(±0.10 Ω)
(3)0.22 Ω
2．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的试验中，供应的器材有：
A．干电池一节；
B．电流表(量程0.6 A)
C．电压表(量程3 V)
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω，允许最大电流1 A)
F．滑动变阻器R2(最大阻值300 Ω，允许最大电流0.5 A)
G．滑动变阻器R3(最大阻值1 000 Ω，允许最大电流0.1 A)
(1)①按如图所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选________(填写代号)．
②为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将下图所示的实物图连接成试验电路(已连接了部分线)，要求变阻器的滑片滑至最右端时，其使用电阻值最大．
(2)试验步骤：
①按试验要求连接好电路．闭合开关前把变阻器的滑片滑至一端，使接入电路的阻值最大；
②闭合开关，调整滑动变阻器，使________的指针有明显偏转，读取________和________的示数．用同样方法测量多组数据；
③断开开关，整理好器材；
④数据处理．
(3)将试验测得的数据标在如下图所示的坐标图中，请作出U－I图线，由此求得待测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(结果保留三位有效数字)
解析：滑动变阻器不要选阻值过大的，由于阻值过大不便于调整，要保证电流不超过额定值，电流表量程为0.6 A，所以选R1；U－I图线中，与纵轴的交点就是电动势，斜率就是内阻．
答案：(1)①E(或R1) ②如图甲所示
(2)②电流表 电流表 电压表
(3)如图乙所示 1.50(1.47～1.52均对)
1．88(1.86～1.90均对)
3．(1)用电压表、电流表测定电源的电动势和内阻试验，接受的是________电路图．
(2)某同学将和测得的数值逐一描绘在坐标纸上，再依据这些点分别画出了图线a与b，如下图所示，你认为比较合理的是图线________(填“a”或“b”)．
(3)依据该图线得到电源电动势的大小是________V；内阻是________Ω(保留两位小数)．
解析：(1)测定电源的电动势及内阻的试验中，原理是闭合电路的欧姆定律，电压表要测量路端电压，电流表要测量电路中的总电流，A、B错误；为了使内阻测量精确 ，电流表要接受内接法，C错误，D正确．
(2)描出点后应用直线把各点连接起来，所以选a.
(3)利用图象纵轴上的截距求得电源电动势为1.45 V，曲线的斜率确定值为电源的内阻，约为0.94 Ω.
答案：(1)D (2)a (3)1.45 0.94
4．在做测量一只蓄电池(电动势约为2.2 V，内阻很小)的电动势和内阻的试验时，备有下列器材供选用：
A．定值电阻(阻值已知为R1＝1 Ω，额定功率约5 W)
B．定值电阻(阻值已知为R2＝10 Ω，额定功率约10 W)
C．直流电流表(量程0～0.6 A～3 A，内阻不能忽视)
D．直流电压表(量程0～3 V～15 V，内阻较大)
E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω)
F．滑动变阻器(阻值范围0～1 000 Ω)
G．电键
H．导线若干
(1)为防止电源短路，用作疼惜电阻的定值电阻选用________(填“A”或“B”)；滑动变阻器选用________(填“E”或“F”)．
(2)某同学将选定的器材在如下图所示的实物图上连线完成了试验电路，闭合电键后无论怎样移动滑片P，发觉电压表示数约为2.2 V不变，电流表的示数几乎为零，若电路中只有一处故障，则电路故障可能是下述中的________．
A．b、c间断路
B．a、b间某点电阻丝断路
C．P与电阻丝未接通
D．疼惜电阻断路
(3)排解故障后，某小组争辩发觉图中有一条导线连接错误，请在错误导线上画上“×”，并画出正确接线．
(4)改正错误后按正确操作完成试验，依据试验记录，将测量数据描点如图所示，请在图上作出相应图象．则待测蓄电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω.(保留三位有效数字)
解析：(1)如用R2＝10 Ω的定值电阻，则电流过小，与U－I图象不符，无法完成试验， 因此应选A；滑动变阻器应选E，由于滑动变阻器F阻值过大，不易调整．
(2)电压表有示数约为2.2 V且不变，说明a、c之间断路，A、C正确．
(3)由于电源内阻很小，电流表确定内接．
(4)依据作出的图象知，纵轴截距为电动势E＝2.20 V，(2.10 V～2.30 V皆可)
k＝＝R1＋r，所以r＝0.500 Ω(0.400 Ω～0.600 Ω皆可)．
答案：(1)A E (2)AC
(3)图线如图所示
(4)2.20(2.10～2.30) 0.500(0.400～0.600)
5．在测量电源的电动势和内阻的试验中，由于所用电压表(视为抱负电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．
(1)试验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)转变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10 Ω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”)
方案
编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
2
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
(3)依据试验数据描点，绘出的－R图象是一条直线．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)
解析：(1)试验中电阻箱起到转变电路的总电阻和分压作用，为了确保仪器的平安，一般将电阻箱的电阻先调到最大值．
(2)由于定值电阻R0＝10 Ω，若选用方案1，则电压表的示数较小，示数变化范围也很小，所以选用方案2.
(3)由题意可得E＝(R0＋R＋r)，变形为＝R＋，由题意得斜率k＝，截距b＝，解得E＝，r＝－R0.
答案：(1)最大值 (2)2 (3) －R0
6．(2022·北京卷)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小试验误差．
(1)应当选择的试验电路是下图中的________(选填“甲”或“乙”)．
(2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表(0～15 V)
B．电压表(0～3 V)
C．滑动变阻器(0～50 Ω)
D．滑动变阻器(0～500 Ω)
试验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母)
(3)某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在下图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.
序号
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I(A)
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
(4)依据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.
(5)试验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下图的各示意图中正确反映P－U关系的是________．
解析：本题主要考查电源电动势和内阻的测量试验、电路选择、仪器选择、图象绘制、图象分析及相关试验数据获得、电池输出功率分析、P－U关系图象推断及其相关学问，意在考查考生气敏运用电学试验学问分析处理问题的力气．
(1)测量电源的电动势和内阻，由于干电池的内阻很小，电流表应内接，所以应当选择的试验电路为甲．
(2)由于干电池的电动势大约为1.5 V，所以电压表选用量程为3 V的，滑动变阻器选用0～50 Ω的．
(3)在图中标出第2组数据后，可以看出，除第4组数据所描点偏离直线较多外，其他5组数据所描点都大致处于一条直线上，用直尺过尽可能多的点作始终线，不在直线上的点尽可能均匀分布在直线两侧，得到干电池的伏安特性曲线．
(4)依据闭合电路欧姆定律，E＝U＋Ir，变化为U＝E－Ir.由此可知，干电池的伏安特性曲线在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的确定值等于电源内阻，所以电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.83 Ω.
(5)依据电源输出功率最大的条件，当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，此时电压表示数等于电源电动势的一半，选项C正确．
答案：(1)甲 (2)B C (3)如图 (4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85) (5)C
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