2022届高考物理一轮复习实验抢分专练(十二) 测量电源的电动势和内阻(含解析)

实验抢分专练(十二)　测量电源的电动势和内阻 1．某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片、苹果制作了水果电池，他们想通过实验的方法测量这种电池的电动势E和内阻r。现有如下实验器材： 多用电表一个；高阻值电阻箱R一个；保护电阻R0一只；导线、开关若干。 (1)如图甲，已知锌比铜活泼，所以锌片失电子作负极，铜片得电子作正极。为了估测此苹果电池的电动势，某同学直接使用多用电表直流电压挡测量，则应将红表笔与__________(选填“铜”或“锌”)片连接。通过上网查询可知，水果电池的内阻与水果的种类、两电极之间的距离及电极面积大小有关，一般在几百至几千欧姆之间。为了估测此苹果电池的内阻，__________(选填“能”或“不能”)使用多用电表的欧姆挡进行初步测量。 (2)由于缺少电流表与电压表，研究小组仍然使用多用电表进行实验，某同学连接如图乙的实验电路，将多用电表当电流表使用(不计其内阻)。调节电阻箱R可测得多组多用电表读数I，为了减少偶然误差，该同学作­R图象进行数据处理。如果图象的斜率为k，截距为b，则由图象可得该苹果电池的电动势E＝__________，内阻r＝__________。(用k，b和R0表示) 2.(2021·济南模拟)无线话筒所用的电池电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω，最大输出电流为100 mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲的电路进行实验。图中电压表为理想电表，R为电阻箱(阻值范围为0～999.9 Ω)，R0为定值电阻。 (1)图甲中接入R0的目的是防止电阻箱的阻值调得过小时，通过电源的电流大于其承受范围，起保护电路的作用。实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种，则本实验应选用_____________________________________________________ ___________________。 A．10 Ω　　　　　　　 B．50 Ω C．1 500 Ω D．2 500 Ω (2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电阻箱的阻值R和对应的电压表的示数U，再改变电阻阻值，取得多组数据，由数据作出了如图乙的图线。由图线可知，当电压表的示数为2 V时，电阻箱接入电路的阻值为__________Ω。 (3)根据图乙所作出的图象求得该电池的电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω。(计算结果均保留三位有效数字) 【加固训练】 两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势和内阻。 (1)方案一：用内阻为3 kΩ、量程为1 V的电压表，保护电阻R0，电阻箱R，定值电阻R1，开关S测量一节干电池的电动势和内阻。 ①由于干电池电动势约为1.5 V，需要把量程为1 V的电压表扩大量程。若定值电阻R1可供选择的阻值有1 kΩ、1.5 kΩ、2 kΩ，其中最合适的是__________kΩ。 ②请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图，并完成图(a)中剩余的连线。 　 (2)方案二：按照图(b)的电路测量电源电动势和内阻，已知电流表内阻为RA，R1＝RA，保护电阻的阻值为R0，若电流表读数为I，则通过电源的电流为__________。根据测得的数据作出了­R图象，图线的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势E＝__________，内阻r＝__________。 3．某研究性学习小组设计的测量电源电动势E和内阻r的电路如图甲所示， E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G。 (1)实验步骤如下： ①闭合开关S1、S2，灵敏电流计G的示数不为零，根据指针的偏转方向知道电流从A流向B，可以判断这时A、B两点的电势φA__________φB(选填“大于”“小于”或“等于”); 调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I1和U1。 ②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I2和U2。 ③重复②中的操作，得到了多组I、U数据，并作出了如图乙所示的图象。 (2)由图象可以得出电源的电动势E测＝__________V，内阻r测＝__________Ω。(结果均保留两位小数) (3)若不计偶然误差因素的影响，经理论分析可得，E测________E真(选填“大于”“小于”或“等于”)，r测________r真(选填“大于”“小于”或“等于”)。 4．(2020·天津等级考)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。 电压表(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ) 电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω) 滑动变阻器(0～ 20 Ω，额定电流1 A) 待测电池组(电动势约为3 V，内阻约为1 Ω) 开关、导线若干 (1)该小组连接的