内容正文:
专题06 实验:测量电源电动势及内阻(原卷版)
一、实验题
1.(2022上·天津河西·高二天津市新华中学校考期末)在一次课外活动中,某物理兴趣小组为了测量电池的电动势和内阻设计了如图(a)所示的两个电路,并在实验室寻找到了下列器材:
待测电源(电动势约3V,内阻较小)
电压表V1(量程0 ∼ 15V,内阻约);
电压表V2(量程0 ∼ 3V,内阻约)
电流表A(量程0 ∼ 0.6 A,内阻等于);
滑动变阻器R(阻值范围,额定电流2 A); 导线、开关若干。
(1)某同学想要尽量准确测量该电池的电动势和内阻。电压表应选用 ,电路应选择 (选填“A”或“B”)进行测量。
(2)选择合适的电路以及器材后进行了测量,得到的一条实验数据拟合线如图(��)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)。
2.(2022上·天津南开·高二南开大学附属中学校考期末)在实验室内要测量一节干电池(电动势约为,内阻小于)的电动势和内阻,实验室提供的用于实验的器材除了开关、导线外,还有:
电压表
电流表
滑动变阻器
定值电阻(阻值)
(1)按照电路图进行实验,测量得到7组U、I数据,在图像中描点、画图,得到的图像如图所示,由图像可得被测电池的电动势 V,电池内电阻 。(结果均保留2位小数)
(2)由于实验存在误差,导致干电池的电动势和内电阻的测量值相对于真实值都有偏差,造成这种误差的原因是
A.电流表的分压作用 B.电流表的分流作用 C.电压表的分流作用 D.电压表的分压作用
3.(2022上·天津河东·高二统考期末)(1)某同学要用20分度的游标卡尺测量某一金属圆柱体的长度,并用欧姆表粗测其电阻。
①其长度如甲图所示,由图可知其长度为L= mm;
②该同学用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R,表盘的示数如乙图,则该电阻的阻值约为 Ω。
(2)为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:量程0~0.6A,内阻为0.3Ω
C.电流表2:量程0~3A,内阻约为0.1Ω
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15V,内阻未知
F.滑动变阻器:0~10Ω,2A
G.开关、导线若干
要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
①在上述器材中所用电流表应选用 (填“B”或“C”),电压表应选用 (填“D”或“E”);
②实验电路图应选择下图中的 (填“甲”或“乙”);
③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像,则干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。
4.(2022上·天津津南·高二天津市咸水沽第一中学校考期末)(1)兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。
①用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时,螺旋测微器示数如图甲所示,读数为 mm。实验中,某同学用游标卡尺测量干电池的直径时示数如图乙所示,则干电池的直径测量值为 cm;
②为测量该金属丝的电阻,实验室可提供的实验器材有:
A.待测金属丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω)
B.直流电源E(电动势4V)
C.电流表A(0~0.6A,内阻约0.1Ω)
D.电压表V(0~3V,内阻约3kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω,允许通过的最大电流2A)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω,允许通过的最大电流0.3A)
G.开关S,导线若干
实验中,滑动变阻器应选用 。(填器材前面的序号)
③为了减小实验误差,使电压电流变化范围尽可能大一些,兴趣小组决定采用U-I图像来处理数据,请你根据需要设计合适的电路图,画在方框中(要标出相应的器材) 。
④测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d、正确连接电路。测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I,通过描点作出的U−I图像为一条过原点的倾斜直线,其斜率为k,则金属丝的电阻率= 。
⑤由于电表内阻的影响,实验中电阻率的测量值 (选填“大于”或“小于”)真实值。
(2)测定电源的电动势和内电阻的实验电路图和U−I图像如图所示。请回答下列问题:
①如图甲所示,在闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (填“a”或“b”)处。
②如图乙是根据实验数据画出的U−I图像。由此可知这个干电池的电动势E= V,内