高考物理一轮复习巩固提升第8章实验十　测定电源的电动势和内阻 (含解析)

1．(2016·高考北京卷)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是(　　)

A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器

B．一个伏特表和多个定值电阻

C．一个安培表和一个电阻箱

D．两个安培表和一个滑动变阻器

解析：选D.A选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材，A项正确；由U＝E－r，B项正确；由E＝I(R＋r)，C项正确；因不能读出滑动变阻器的阻值，D项错误．

2．用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：

A．电流表：量程0.6 A，内电阻约1 Ω

B．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω

C．电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩ

D．电压表：量程6 V，内电阻约60 kΩ

E．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A

F．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A

(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)．

(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路．为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)．

(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验．实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图象法处理采集到的数据，为使在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标．

解析：(1)为了使测量更准确，电流表选量程为0.6 A的电流表A，电池组的电动势约4.5 V，故电压表选D，为了便于调节滑动变阻器应选F.

(2)为了使测量误差尽可能小，测量电源电动势和内电阻的原理图如图(a)所示，因此将a、d相连，c、g相连，f、h相连．

(3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图(b)所示，根据闭合电路欧姆定律，得E＝U＋r

所以＝＋·，

因此可作出－图象处理数据．

答案：(1)A　D　F　(2)a　d　c　g　f　h　

(3)　(或U　或　R)(横纵坐标互换亦可)

3．利用如图甲所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)，电阻R0(阻值为3.0 Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表A(量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，开关S.

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②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；

③以 为纵坐标，R为横坐标，作 －R图线(用直线拟合)；

④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 Ω时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成下表．

答：①________，②________.

(3)在图丙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＝________A－1·Ω－1，截距b＝________A－1.

(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

解析：(1)根据闭合电路欧姆定律可知：

E＝IRA＋(R＋R0＋r)

将R0＝3.0 Ω，R1＝3.0 Ω，RA＝6.0 Ω代入上式得

＝R＋(5.0＋r)．

(2)从读数上，有效数字要一致，即读数是0.110 A，倒数是9.09 A－1.

(3)由－R关系式可知k＝，截距b＝(5.0＋r)；由给出的数据作出图象，连线时使尽可能多的点在同一直线上，不在直线上的点要均匀分布在直线两侧．

由图象可知，k＝1.0 A－1·Ω－1，b＝6.0 A－1.

(4)电源电动势E＝3.0 V，电源内阻r＝1.0 Ω.

答案：(1)＝R＋(5.0＋r)　(2)①0.110　②9.09　(3)见解析图　1.0(0.96～1.04间均对)　6.0(5.9～6.1间均对)　(4)3.0(2.7～3.3间均对)　1.0(0.6～1.4间均对)