2024届高考物理一轮基础知识复习训练：测量电源的电动势和内阻

测量电源的电动势和内阻 1．甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和 R2的阻值．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0-99.99Ω）；单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干． ① 先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1 ，保持电阻箱示数不变， ，读出电压表的示数U2．则电阻R1的表达式为R1＝ ． ② 甲同学已经测得电阻Rl＝4.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的 图线，则电源电动势E＝ V，电阻R2 = Ω．（保留三位有效数字） ③ 利用甲同学设计的电路和测得的电阻Rl，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出于相应的图线，根据图线得到电源电动势E 和电阻R2．这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围 （选填“较大”、“较小”或“相同”），所以 同学的做法更恰当些． 2．移动电源给我们生活带来很大方便。某实验小组想用伏安法测量一个电动势大约为的移动电源的电动势和内阻，实验室还提供了如下器材，请你帮助该实验小组完成实验：电流表（量程，内阻约为）；电流表（量程，内阻为）；电阻箱（阻值）；滑动变阻器（阻值）；导线和开关。 （1）由于实验室没有提供电压表，需要将电流表改装为量程为的电压表，为此要先测量电流表的内阻，电路图如图（a）所示，实验步骤如下：将电阻箱的电阻调到零，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表的示数达到满偏电流；保持滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数为，此时电阻箱接入电路的阻值为，则可得 ； （2）按（1）中方法测得的电流表的阻值与真实值相比 （选填“偏小”、“相等”或“偏大”）； （3）利用电流表和改装好并重新标度电压示数的电压表采用图（b）所示的电路测量移动电源的电动势与内阻。若根据测出的多组数据，绘制得到的图线如图（c）所示，则其电动势 V，内阻 （结果均保留2位有效数字）； （4）若只考虑系统误差，按（3）中方法测得的移动电源的电动势值跟真实值相比 （选填“偏小”、“相等”或“偏大”）。 3．恒压源（输出电压大小恒定）与定值电阻串联后作为一个整体可看作一个实际电源，现用如图甲所示的电路来测量恒压源的输出电压和串联电阻。闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，电压表测得多组电压U的数值。 （1）根据测量数据，作出函数关系图线如图乙所示，图中直线纵截距为a，斜率为k，不考虑电压表内阻，则 ， 。（用a和k表示） （2）若考虑电压表内阻带来的系统误差，则测量值 （选填“>”“=”或“<”）真实值。 （3）把两个完全相同的小灯泡接在恒压源和定值电阻两端，如图丙所示，其中一个小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示，若测得，，则该小灯泡的实际功率为 W。（结果保留两位有效数字） 4．某实验小组发现一款智能手机内部使用的电池是一块扁平电池，如图甲所示，外壳上标有电动势4.50V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员利用身边的仪器，设计方案对其进行测量。      A．待测手机电池 B．电压表（量程0~3.00V，内阻约） C．电流表（量程0~500mA，内阻为） D．电阻箱（阻值范围） E.电阻箱（阻值范围） F.滑动变阻器（阻值范围，额定电流0.2A） G.滑动变阻器（阻值范围，额定电流0.2A） H.开关，导线若干 （1）实验室所提供的电压表的量程不够用，需要对电压表进行改装。 ①为将电压表的量程扩大为0~4.50V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将开关接b，将的滑片移至 （选填“最上端”或“最下端”），将电阻箱调为零，闭合开关，保持开关断开，适当移动的滑片，使电压表示数为3.00V；保持接入电路中的阻值不变，改变电阻箱的阻值，当电压表示数为 V时，改装后的电压表量程为4.5V，完成了扩大量程，而后断开； ②小组成员按照乙所示的实验电路图完成了该实验。图中滑动变阻器应选 ，电阻箱应选 ；（均填写器材前面字母标号） （2）用改装好的电表测量该电