12.3实验：电池电动势和内阻的测量（分层练习）-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

第3节　实验：电池电动势和内阻的测量 1、 伏安法测电池电动势和内阻 【例1】在测量电源电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列实验器材： A．电压表V1（量程0~3V，内阻约6kΩ） B．电压表V2（量程0~6V，内阻约20kΩ） C．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω） D．电流表A2（量程0~200mA，内阻约20Ω） E．滑动变阻器R1（最大电阻5Ω，允许通过的最大电流2A） F．滑动变阻器R2（最大电阻200Ω，允许通过的最大电流150mA） G．一节干电池E（电动势约为1.5V） H．开关S、导线若干 （1）为提高实验的精确程度，电压表应选用 ；电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 ；（以上均填器材前的序号） （2）为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，该同学用伏安法测量，请在图甲的虚线框内画出实验所需的电路图，并标注元件符号； （3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的图像，由图像可得该电源电动势 V，内阻 Ω；（结果均保留两位有效数字） 二、伏阻法测电池电动势和内阻 【例2】某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用： A．电压表（量程为15V，内阻约为10000Ω） B．电压表（量程为6V，内阻约为3000Ω） C．电阻箱R（0～99.9Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 （1）该同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图甲所示，则该电表读数为 V。    （2）已知电池组的内阻约为1Ω，为准确测量电池组的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路图，其中电压表V应选择 （填“A”或“B”）；定值电阻应选择 （填“D”或“E”）。    （3）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图丙所示，图线横、纵坐标轴的截距分别为－q、p，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为 ，内阻为 。（用题目中所给的字母表示）    三、安阻法测电池电动势和内阻 【例3】一同学测量某干电池的电动势和内阻。 （1）如图a所示是该同学正准备接入最后一根导线（图a中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处；① ；② 。 （2）实验测出多组电阻箱阻值R和电流表示数I，并计算出数据，根据数据，在方格纸上作出了R－关系图象如图b。由图象可计算出该干电池的电动势为 V；内阻为 Ω； （3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A 时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为 V；内阻应为 Ω。 1．某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。他根据老师提供的以下器材，画出了如图甲所示的原理图。    ①电压表V（量程3 V，内阻RV约为10kΩ） ②电流表G（量程3 mA，内阻RG=100Ω） ③电流表A（量程3 A，内阻约为0.5Ω） ④滑动变阻器R1（0~20 Ω，2 A） ⑤滑动变阻器R2（0~500 Ω，1 A） ⑥定值电阻R3=0.5Ω ⑦开关S和导线若干 （1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是 A。（保留两位有效数字） （2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 。（填写器材编号） （3）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=1.50V，电源的内阻r= Ω。 2．某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，并利用下列所给器材，尽可能准确地测量水果电池的电动势E和内阻r。    A．待测水果电池（电动势E约2V，内阻约几百欧） B．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω、额定电流2A） C． 滑动变阻器（阻值范围0~400Ω、额定电流1A） D．电流表A1（量程1mA、内阻约50Ω） E. 电流表A2（量程10mA、内阻为10Ω） F. 电压表V1（量程3V、内阻约5kΩ） G. 开关S，导线若干 （1）该同学设计了如图所示的电路图，实验时电路图中电压表的另一根接线柱应接 （填“1”或“2”），滑动变阻器应选择 ，电流表应选择 （填对应器材前的字母序号）。