测量电源电动势内阻、半偏法、等效法测电表内阻.docx

一、一、.测测 E、r 1、V-A 法法 1.采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”(1)除了选用照片中的部分器材外，_A_(填选项)A还需要电压表 B还需要电流表 C还需要学生电源 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来源:学科网 4 5 6 R/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_0.76_(3)根据第 5 次所测得的实验数据，求得电流表内阻 RA_0.22_ 2.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表,为标准电压表,E 为待测电池组,S 为开关,R 为滑动变阻器,R0是标称值为4.0 的定值电阻。已知灵敏电流计的满偏电流 Ig=100A、内阻 rg=2.0k,若要改装后的电流表满偏电流为 200mA,应并联一只 1.0 (保留一位小数)的定值电阻 R1;根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;某次实验的数据如下表所示:测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压表读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改装表读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻 r=(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 充分利用数据。该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是 cd 。(填选项前的字母)A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小 C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大 3、某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为 100A、内阻为 2500的表头，一个开关，两个电阻箱（0999.9）和若干导线 （1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为 50mA 的电流表，则应将表头与电阻箱 并联（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为 5.0 （2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图 1 所示，通过改变电阻 R测相应的电流 I，且作相关计算后一并记录如表：1 2 3 4 5 6 R（）95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I（mA）15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR（V）1.43 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20（I/A）66.7 53.5 40.3 33.9 27.8 20.8 根据表中数据，图 2 中已描绘出四个点，请将第 5、6 两组数据也描绘在图 2 中，并画出 IRI 图线；根据图线可得电池的电动势 E 是 1.53 V，内阻 r 是 2.0 【考点】测定电源的电动势和内阻菁优网版权所有【专题】实验题；恒定电流专题【分析】（1）由电表的改装原理可明确应并联一个小电阻分流来扩大电流表量程，根据并联电路规律可求得对应的电阻；（2）由描点法得出图象；再由闭合电路欧姆定律求出表达式，由图象即可求出电动势和内电阻【解答】解：（1）电流表量程扩大于 50mA，即扩大=500 倍，则应并联一个小电阻，其分流应为表头电流的 499 倍，则有：R=5；（2）根据描点法作出 5、6 两点，再由直线将各点相连即得出对应的图象如图所示；（3）因 IR 即表示电源的路端电压，则有；IR=EI（r+RA），则由图象可知，对应的电动势为 1.53V，内阻为：r=5=2.0 故答案为：（1）并联，5；（2）如图所示；1.53，2.0【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意认真分析电路，明确闭合电路欧姆定律的应用，绝不能想当然地认为图象的斜率即为内阻（2015四川）用实验测一电池的内阻 r 和一待测电阻的阻值 Rx，已知电池的电动势约 6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实验器材有：电流表 A1（量程 030mA）；电流表 A2（量程 0100mA）；电压表 V（量程 06V）；滑动变阻器 R1（阻值 05）滑动变阻器 R2（阻值 0300）；开关 S 一个，导线若干条 某同学的实验过程如下：设计如图 1 所示的电路图，正确连接电路 将 R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小 R 的阻值，测出多组 U 和 I 的值，并记录以 U 为纵轴I为横轴得到如图 2 所示的图线 断开开关，将 Rx改接在 B、C 之间A 与 B 直接相连，其他部分保持不变重复的步骤，得到另一条 UI 图线，图线与横轴 I 的交点坐标为（I0，0），与纵轴 U 的交点坐标为（0，U0）回答下列问题：电流表应选用 A2，滑动变阻器应选用 R2 由图 2 的图线，得电源内阻 r=25；用 I0、U0和 r 表示待测电阻的关系式 Rx=r，代入数值可得 Rx；若电表为理想电表，Rx接在 B、C 之间与接在 A、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围 相同，电压表示数变化范围 不同（选填“相同”或“不同”）【考点】测定电源的电动势和内阻菁优网版权所有【专题】实验题；恒定电流专题【分析】根据题目中给出的电源及待测电阻的大约阻值，略算对应的电流，则可明确电流表及滑动变阻器应选择的仪器；由图象的性质及闭合电路欧姆定律可得出电源内阻；根据电路结构，利用闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式；根据闭合电路欧姆定律及电表的使用方法可明确两表的示数变化范围是否相同3、现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有:电流表,内阻为 1.00;电压表;阻值未知的定值电阻 R1、R2、R3、R4、R5;开关 S;一端连有鳄鱼夹 P 的导线 1,其他导线若干。某同学设计的测量电路如图(a)所示。图(a)(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线,并标出导线 1 和其 P 端。图(b)(2)测量时,改变鳄鱼夹 P 所夹的位置,使 R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路,记录对应的电压表的示数 U和电流表的示数 I。数据如下表所示。根据表中数据,在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整,并画出 U-I图线。I(mA)193 153 111 69 30 U(V)2.51 2.59 2.68 2.76 2.84 图(c)(3)根据 U-I 图线求出电源的电动势 E=2.90 V,内阻 r=1.02 。(保留 2 位小数)4、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是图 1 中的 甲 (选填“甲”或“乙”)。图 1(2)现有电流表(00.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(015V)B.电压表(03V)C.滑动变阻器(050)D.滑动变阻器(0500)实验中电压表应选用 b ;滑动变阻器应选用 c。(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的 6组数据如下表所示,其中 5组数据的对应点已经标在图 2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 图 2 (4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势 E=1.5 V,内电阻 r=0.83 。(5)实验中,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。图 3 的各示意图中正确反映 P-U 关系的是 c 。图 3 5、在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5 V,0.6 W)、滑动变阻器、多用电表、电流表、学生电源、开关、导线若干 粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_ 1_(选填“1”、“10”或“100”)倍率的电阻挡；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图 16 所示，结果为_7.5_.实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图 17 完成实物图 18 中的连线 开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片 P 置于_a_端，为使小电珠亮度增加，P 应由中点向_b_端滑动 下表为电压等间隔变化测得的数据为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点_ab_(选填“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)间多测几组数据 数据点 a b c d e f U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244 6、某同学在探究规格为“6 V，3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中：在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_d_挡进行测量(填选项前的字母)A直流电压 10 V B直流电流 5 mA C欧姆 100 D欧姆 1 该同学采用图18甲所示的电路进行测量 图中R为滑动变阻器(阻值范围020，额定电流1.0 A)，L 为待测小电珠，V 为电压表(量程 6 V，内阻 20 k)，A 为电流表(量程 0.6 A，内阻 1)，E 为电源(电动势 8 V，内阻不计)，S 为开关.在实验过程中，开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片 P 应置于最_左_端；(填“左”或“右”).在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关 S 后，无论如何调节滑片 P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_1_点至_5_点的导线没有连接好；(图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“_2_点至_3_点”的导线).该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而_增大_(填“不变”、“增大”或“减小”)图 18 7在“测定电源电动势和内阻”的实验中某同学所用电路图如图（甲）所示。他测得的数据如下表所示：1.42 1.36 1.08 1.21 1.14 1.07 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24/U V/I A 采用画图线球电源电动势和内阻的优点在于可以尽量减小试验的 偶然 误差。在图（乙）给出的坐标系中根据表中的数据画出图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第 3 组数据有误。求得电动势 E=1.5 V，内阻 r=1.8 （均保留 2 位有效数字）2、U-R 法法 1.利用如图 X16-6 所示电路测量一量程为 300mV 的电压表的内阻 RV，RV约为 300.图 X16-6 实验步骤如下：按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑到 a 端，闭合开关 S2，并将电阻箱 R0的阻值调到较大；闭合开关 S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；保持开关 S1闭合和滑动变阻器滑片 P 的位置不变，断开开关 S2，调整电阻箱 R0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半；读出此时电阻箱 R0的阻值，即为电压表内阻 RV的测量值 实验提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值 999.9)、电池(电动势约 1.5V，内阻可忽略不计)、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材：A滑动变阻器(最大阻值 150)；B滑动变阻器(最大阻值 10)；C定值电阻(阻值约 20)；D定值电阻(阻值约 200)UIUIUI根据以上设计的实验方法，回答下列问题：(1)对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R测_大于_真实值 RV(选填“大于”“小于”或“等于”)(2)为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器 R 应选用_b_，定值电阻 R应选用_c_(填字母代号)(3)在其他元件不变的情况下，为使测量更准确，可换用一电动势更_大_的电池(内阻可忽略)(选填“大”或“小”)2.某同学为了测量一个量程为 3V 的电压表的内阻,进行了如下实验。(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得出电压表的内阻为 3.00 103,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为 1.5V,则电压表的示数应为 1.0 V(结果保留两位有效数字)。图 1(2)为了更准确地测量该电压表的内阻 RV,该同学设计了图 2 所示的电路图,实验步骤如下:图 2 A.断开开关 S,按图 2 连接好电路;B.把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑到 b 端;C.将电阻箱 R0的阻值调到零;D.闭合开关 S;E.移动滑动变阻器 R 的滑片 P 的位置,使电压表的指针指到 3V 位置;F.保持滑动变阻器 R 的滑片 P 位置不变,调节电阻箱 R0的阻值使电压表指针指到 1.5V 位置,读出此时电阻箱 R0的阻值,此值即为电压表内阻 RV的测量值;G.断开开关 S。实验中可供选择的实验器材有:a.待测电压表 b.滑动变阻器:最大阻值 2000 c.滑动变阻器:最大阻值 10 d.电阻箱:最大阻值 9999.9,阻值最小改变量为 0.1 e.电阻箱:最大阻值 999.9,阻值最小改变量为 0.1 f.电池组:电动势约 6V,内阻可忽略 g.开关,导线若干 按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用 c (填“b”或“c”),电阻箱中选用 d (填“d”或“e”)。电压表内阻 RV的测量值 R测和真实值 R真相比,R测 大于 R真(填“”或“”、“”或“=”）。2、利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:图(a)待测电源,电阻箱 R(最大阻值 999.9),电阻 R0(阻值为 3.0),电阻 R1(阻值为 3.0),电流表(量程为200mA,内阻为 RA=6.0),开关 S。E测r测实验步骤如下:将电阻箱阻值调到最大,闭合开关 S;多次调节电阻箱,记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值 R;以为纵坐标,R 为横坐标,作-R 图线(用直线拟合);求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 b。回答下列问题:(1)分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻,则与 R 的关系式为 。(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻 R=3.0 时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。答:0.110 ,9.09 。R/1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 0.100 0.091 0.084 0.077 I-1/A-1 6.99 8.00 10.0 11.0 11.9 13.0 B c (3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率 k=1 A-1-1,截距 b=A-1。(4)根据图线求得电源电动势 E=3.0 V,内阻 r=1.0 。3.某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:A.待测干电池 E(电动势约为 1.5 V,内阻约为 1)B.电流表 G(满偏电流 3.0 mA,内阻为 100)C.电流表 A(量程 00.6 A,内阻约为 1)D.滑动变阻器 R1(010,额定电流为 2 A)E.滑动变阻器 R2(01 k,额定电流为 1 A)F.定值电阻 R0(阻值为 900)G.开关一个,导线若干(1)为了能比较准确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选.(2)根据题意在图中画出该实验所需要的电路图.(3)根据电路图,将实物图连接起来,组成完整的电路.(4)如图所示,是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线,其中,纵坐标I1为电流表G的示数,横坐标I2为电流表A的示数,由图可知,被测干电池的电动势为 V,内电阻为(保留 2 位有效数字)1.4 0.67 4.某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻 Rx 的压阻效应，已知 Rx 的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A电源 E（3 V，内阻约为 1）B电流表 Al（06 A，内阻 r15）C电流表 A2（06 A，内阻 r2约为 1）D开关 S，定值电阻 R0（1）为了比较准确地测量电阻 Rx 的阻值，请完成虚线框内电路图的设计。（2）在电阻 Rx 上加一个竖直向下的力 F（设竖直向下为正方向），闭合开关 S，记下电表读数，A1的读数为 I1，A2的读数为 I2，得 Rx_I1_r1/I2-I1（用字母表示）。（3）改变力的大小，得到不同的 Rx 值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx 值，最后绘成的图像如图所示。当 F 竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得 Rx 与所受压力 F 的数值关系是 Rx_16-2f_。（各物理量单位均为国际单位）（4）定值电阻 R0的阻值应该选用_b_。2.测电表内阻及电表改装实验测电表内阻及电表改装实验 1、半偏法半偏法 2 如图所示是测定电流表内阻的电路图。电流表的内阻约 100 左右，满偏电流为 500 A，用电池做电源。(1）现备有以下可变电阻：A电阻箱，阻值范围为 0100 B电阻箱，阻值范围为 0999.9 C滑动变阻器，阻值范围为 0200 D滑动变阻器，阻值范围为 020 K 在上述可变电阻中，电路图中的 R 应选用 d_，R应选用_b_。（2）某同学进行的实验步骤如下：先将 R 的阻值调到最大，合上 S1，调节 R 的阻值，使电流表的指针转到满刻度。合上 S2，调节 R和 R 的阻值，使电流表的指针转到满刻度的一半。记下 R的阻值 指出上述实验步骤中有什么错误。答：s2 合上不在调节 R（3）本实验测量值_小于_真实值（填“大于”，“小于”或“等于”）2、等效替代法等效替代法 1.为了测量一微安表头 A 的内阻，某同学设计了如图 17 所示的电路图中，A0是标准电流表，R0和 RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和 S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池完成下列实验步骤中的填空：图 17(1)将 S 拨向接点 1，接通 S1，调节_R0_，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_标准电流表_的读数 I；(2)然后将 S 拨向接点 2，调节_RN_，使_记下标准电流_，记下此时 RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算 RN读数的_平均值_，此即为待测微安表头内阻的测量值