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课时跟踪练43测定电池的电动势和内阻
基础应用练
1.(2022河北张家口一模)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中
(1)按图甲所示的实验电路,用笔画线代替导线把图乙中的实物电路连接完整。
UNV
15
3
1.1
1.04
甲
0四4
(2)图丙是根据实验数据作出的U一1图像,由图可知,电源的电动势E=
V,内阻=
R.
答案:(1)见解析图(2)1.51
解析:(1)实物电路图如图所示。
(2)由题图丙可知,电源的一1图像与纵轴交点的纵坐标值是1.5,则电源电动势E=15V,电
源内阻r=fU☑)=1.5-1.00.5)2=12
2.(2022上海嘉定二模)某实验小组为了测量一个量程为3V的电压表的内电阻Rv,设计了以
下实验方案,甲图为实验电路图,图中电压表为待测电压表,R为电阻箱。
丙
(1)小明的实验步骤如下:先将电阻箱电阻调至0,闭合开关S,电压表读数如图乙所示,读出
此时电压U=V;然后调节电阻箱的阻值至适当值,读出电阻箱阻值R和此时电压表的电压U,
忽略电源内阻,则电压表电阻的测量结果Rv=
(用符号、2和R表示):如果考虑电源
内阻,则测量结果Rv与真实值比较
(选填“偏大”或“偏小”)。
(②)小李的实验步骤如下:闭合开关S,多次调节电阻箱,读出电阻箱阻值R及对应电压表的电
压U,作出IU一R图像如图丙所示,不考虑电源内阻,从图像可知电压表内阻的测量值为
2:如果已知电源内电阻为(2),则电压表内阻的真实值为
2
答案:(1)2.95(2.93-2.98)U2RU1-U2偏大(2)aa-r
解析:(1)电压表量程为3V,由题图乙所示表盘可知,其分度值为0.1V,示数为2.95V:
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忽略电源内阻,根据题图甲所示电路图,由闭合电路的欧姆定律得E=U十R=U+RR
由题意得E=,E=U2十U2RR
解得电压表内阻Rv=U2RU1-U2;
考虑电源内阻满足E=U+UlR,E=2+U2RR+)
解得Rv=U2RU1-U2-r
由此可知,考虑电源内阻时,电压表内阻测量值偏大。
(2)不考虑电源内阻,由题图甲所示电路图,根据闭合电路欧姆定律得E=U十R=十RR
整理得IU=IERV·R+1E
由题图丙所示1U-R图像可知,图像的斜率k=1ERP=b0一(一a)=ba
纵轴截距b=1E
解得电压表内阻Rv=a;
考虑电源内阻,由题图甲所示电路图,根据闭合电路欧姆定律得E=U+I(+)=U+R+
R)
整理得IU=1ERR+IE+ERV
由题图丙所示1UU一R图像可知,图像的斜率k=1ERV=bO一(一a)=ba
纵轴截距b=1E十ERV
解得电压表内阻Rv=a一r。
素养提升练
3.(2022四川成都二模)某实验小组欲用伏安法测量一合金导线的电阻率,其电阻R大约为200
2,可选用的实验器材如下:
甲
直流电源(电动势4V,内阻不计)
电压表V(量程0~3V,内阻约5k2)
电流表A(量程0~3mA,内阻Ra=42)
滑动变阻器R(最大阻值1k2)
定值电阻R1(阻值等于12)
定值电阻R2(阻值等于102)
开关
导线若干
(1)用螺旋测微器测量合金导线的直径d,示数如图甲所示,则读数为
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(2)测量电路如图乙所示,为了使测量结果更加准确,定值电阻应选择
(选填“R”或
“R2”)。
(3)根据电路图连接电路,闭合开关,电压表的示数为U=2.1V,电流表的示数为I=2.0mA,
则合金导线的电阻为
2。
答案:(1)0.1700(2R1(3)209.2
解析:(1)螺旋测微器的读数:固定刻度的读数+可动刻度读数×精度值=1.5mm十20.0×0.01
mm=1.700mm=0.1700cm。
2)由于电压表量程为0一3V,R阻值约为2002,可知最大电流约为15mA,电流表的量程太
小,为了测量结果更加准确,需要扩大量程,选定值电阻R1,刚好量程扩大5倍,这样测R的电
流误差才小。
(3)电流表与定值电阻R1并联后其电阻为RA'=RAR1R4十R1=452,合金导线的电阻为R.=
U51-Ra=2.15×2.0x10-32-452=209.22。
4.(2021浙江1月选考)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,
(1)用如图甲所示的电路图测量,得到的一条实验数据拟合线如图乙所示,则该电池的电动势E
V(保留3位有效数字),内阻r=
(保留2位有效数字):
10n
140
1.30
1.20
1.10
E