训练10 实验：测定电源的电动势和内阻-2021年高考物理实验专题最后一练

物理 训练10 实验：测定电源的电动势和内阻 1．（2020·北京高考卷，T16）..用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。 （1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示，请你用E、r和RA表示出、，并简要说明理由_______。 （2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。 在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是：__________；对应图乙电路分析的U-I图像是：________。 （3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的______（填“甲”或“乙”）。 【答案】 (1). ，，（2分）理由见解析（2分） (2). C （2分） (3). A （2分） (4). 乙（2分） 【解析】(1)[1]将电源和电流表视为等效电源，电源电动势是电源本身具有的属性，电流表不具有产生电动势的本领，所以等效电源的电动势仍然为 而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻，即 (2)[2]对甲图，考虑电表内阻时，根据闭合电路欧姆定律得 变形得 直接通过实验获得数据，可得 图像与纵轴截距均为电源电动势，虚线对应的斜率大小为，实线对应的斜率大小为，所以对应图甲电路分析的图像是C； [3]对乙图，考虑电表内阻时（即虚线对应的真实情况），根据闭合电路欧姆定律得 变形得 直接通过实验获得数据，可得 虚线对应的斜率大小为，实线对应的斜率大小为，虚线对应的纵轴截距为，实线对应的纵轴截距为；两图线在时，对应的短路电流均为，所以对应图乙电路分析的图像是A。 (3)[4]图甲虽然测量的电源电动势准确，但电流表分压较为明显，所以内阻测量的误差很大；图乙虽然电动势和内阻测量均偏小，但是电压表内阻很大，分流不明显，所以电动势和内阻的测量误差较小，所以选择图乙可以减小由电表内电阻引起的实验误差。 2. （2020·山东高考卷，T14）实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某