第9章 实验10 测定电源的电动势和内阻-【直击双1流】2023版高考物理真题分类全刷

实验 10　 测定电源的电动势和内阻 1. (2021 全国卷乙,23,10 分,★★★) 一实验 小组利用图甲所示的电路测量一电池的电 动势 E(约 1. 5 V) 和内阻 r(小于2 Ω)。 图 中电压表量程为 1 V,内阻RV = 380. 0 Ω;定 值电阻 R0 = 20. 0 Ω;电阻箱 R 的最大阻值 为 999. 9 Ω;S 为开关。 按电路图连接电 路。 完成下列填空: (1) 为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接 入电路的电阻值可以选 Ω(填 “5. 0” 或“15. 0”)。 (2) 闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻 值 R 和电压表的相应读数 U。 (3) 根据图甲所示电路,用 R、R0、RV、E 和 r 表示 1 U ,得 1 U = 。 (4) 利用测量数据,作 1 U - R图线,如图乙 所示。 (5) 通过图乙可得 E = V(结果 保留 2 位小数),r = Ω(结果保留 1 位小数)。 (6) 若将图甲中的电压表当成理想电表,得 到的电源电动势为 E′,由此产生的误 差为 E′ - E E × 100% = %。 2. [2021 天津卷,9(2),6 分,★★] 随着智能 手机的广泛应用,充电宝成为手机及时充 电的一种重要选择。 充电宝可以视为与电 池一样的直流电源。 一充电宝的电动势约 为 5 V,内阻很小,最大放电电流为2 A,某 实验小组测定它的电动势和内阻。 他们剥 开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根 导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为充 电宝的负极,其余两根导线空置不用,另有 滑动变阻器 R用于改变电路中的电流,定值 电阻 R0 = 3 Ω,两只数字多用电表 M、N,两 表均为理想电表,并与开关 S 连成如图所示 的电路。 (1) 图中测量电流的电表是 ,测 量电压的电表是 。 (均填 写字母“M” 或“N”) (2) 调节滑动变阻器,测得多组 I、U 数据, 记录如下表,其中只有一个数据记录有 误,审视记录的数据,可以发现表中第 次的记录数据有误。 (填 测量次数的序号) 次数 1 2 3 4 5 6 7 电流 I / A 0. 299 0. 477 0. 684 0. 877 1. 065 1. 281 1. 516 电压 U / V 4. 970 4. 952 4. 932 4. 942 4. 894 4. 872 4. 848 (3) 电路中接入 R0 可以达到下列哪个效果 。 (填选项前的字母) A. 使测电流的电表读数变化明显 B. 更准确地测量充电宝的内阻 C. 避免使充电宝的放电电流过大 D. 减小测量电压的电表的分流作用 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 861 3. (2021 湖南卷,12,9 分,★★★) 某实验小 组需测定电池的电动势和内阻,器材有一 节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值 电阻( 阻值为 R0)、 一个电流表 ( 内阻为 RA)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于 R0,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、 导线若干。 由于缺少刻度尺,无法测量电 阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表 盘。 某同学提出将电阻丝绕在该表盘上, 利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长 度。 主要实验步骤如下: (1) 将器材如图甲连接; (2) 开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的 端(填“a” 或“b”); (3) 改变金属夹的位置,闭合开关,记录每 次接入电路的电阻丝对应的圆心角 θ 和电流表示数 I,得到多组数据; (4) 整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得 图像如图乙所示,图线斜率为 k,与纵 轴截距为 d,设单位角度对应电阻丝的 阻值为 r0,该电池电动势和内阻可表示 为 E = ,r = ; (用 R0、RA、k、d、r0 表示) (5) 为进一步确定结果,还需要测量单位角 度对应电阻丝的阻值 r0。 利用现有器材 设计实验,在图丙方框中画出实验电路 图(电阻丝用滑动变阻器符号表示); (6) 利用测出的 r0,可得该电池的电动势和 内阻。 4. (2020浙江 7月,18,7分,★★★) 某同学分 别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池 的电动势