12.3 实验:电池电动势和内阻测量 讲义-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-04-12
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3. 实验:电池电动势和内阻的测量 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 13.04 MB |
| 发布时间 | 2026-04-12 |
| 更新时间 | 2026-04-13 |
| 作者 | 重点高中物理教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57297407.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦电池电动势和内阻测量这一核心知识点,系统梳理三种实验方案的电路图、图像及数据处理方法,以表格形式搭建学习支架,衔接闭合电路欧姆定律,为实验误差分析与综合应用奠定基础。
该资料通过多方案对比、图像处理等设计,突出科学探究与科学思维培养。例如第3题通过串联定值电阻改装电路解决电压变化小问题,强化实验设计与推理能力。课中辅助教师实验教学,课后练习题覆盖不同电路情境,帮助学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
12.3 电池电动势和内阻测量的实验方案
素养目标
1.理解测电源电动势和内阻的基本原理;
2.知道测电源电动势和内阻的几种常用的实验方案;
3.能灵活运用图像处理实验数据。
知识梳理
实验方案
电路图
图像
数据处理
方案一
E=b(截距), (斜率)
方案二
(k)为斜率,b为纵轴截距)
方案三
(其中 k 为斜率,b为纵轴截距)
1.某同学进行“测定电池的电动势和内阻”实验。
(1)他先用多用电表粗测电池组的电动势,测量前发现电表的指针位置如图甲所示,需要进行的操作是__________;
A.调节指针定位螺丝进行机械调零
B.调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零
(2)他根据图乙所示实验电路测量电池组的电动势和内阻。正确连接电路后,调节滑动变阻器,得到多组测量数据。利用EXCEL的数据处理功能得到图像如图丙所示。根据图像可得,该电池组的电动势__________,内阻__________(结果均保留两位小数)。
(3)若将该电池组与阻值为的电阻串联,电阻两端的电压为__________(结果保留两位小数)。
2.一课外实验小组用如图甲所示的电路测定电池组的电动势和内阻,为单刀开关,为单刀双掷开关,E为电源,R为滑动变阻器。
(1)闭合调节滑动变阻器,将分别接到1和2得到多组数据,描点后得到图乙的电池组的关系图像,其中图像Ⅱ是开关接到__________(填“1”或“2”)得到的实验结果。
(2)根据图乙的电池组的关系图像,可得电池组的电动势为__________V,电池组的内阻为__________,电流表的内阻为__________。(计算结果均保留两位小数)
3.某实验小组成员要测量一节未知电池的电动势和内阻。
①先用多用电表2.5V量程粗测该电池的电动势,将多用电表的红表笔与电源的______(填“正”或“负”)极相连,黑表笔与电池的另一电极相连,多用电表的示数如图1所示,则粗测电源电动势为______V。
②要精确测量电源的电动势和内阻,小组成员设计了如图2所示的电路。闭合电键S,调节滑动变阻器滑片,测得多组电压表和电流表的示数U、I(电表内阻忽略不计),在坐标系中作出如图3所示的图像,图像反映电压变化范围比较小,为了解决该问题,需要选择合适的器材进行改装电路,在图电路中选择______。
A. B. C. D.
③实验小组成员找来的电阻有两只:阻值为的定值电阻,阻值为的定值电阻,根据②中选择的电路改装需要选电阻______。根据改装的电路进行实验,实验测得多组电压、电流的值,仍在坐标系中描点作图,如图所示,由此测得电源的电动势______V,电源的内阻______(计算结果小数点后均保留两位)。
4.在“测定干电池的电动势和内阻”实验中,甲、乙两人分别采用了如图甲、乙两种接法,获得了图丙所示结果,则乙同学获得的实验图像为_______(填“A”或“B”),该电源真实的电动势为_______V,内阻为_______。(均保留三位有效数字)
5.某实验小组在测量电源电动势和内阻的实验中,采用如图甲所示的电路进行实验,
(1)按电路图连接电路后,在闭合开关S前,滑动变阻器滑片应置于_______(填“a”或“b”)端;
(2)根据实验数据绘出U-I图像如图乙,由图像可得电源电动势为_____V,内阻为_____Ω。
6.某同学用电阻丝代替滑动变阻器测量两节干电池的电动势与内电阻,如图1所示,电阻丝的左边接线柱与导线连接,右边通过金属夹与电路相连,电阻丝接入电路部分的长度可通过改变金属夹的位置进行调节,电流表量程为0.6A时内阻为0.5Ω。
(1)图1中的导线①应与_________(选填电流表的“3”、“0.6”)接线柱连接;
(2)某次实验的电压表示数如图2所示,则电压表读数为___________V;
(3)根据实验数据获得的图像如图3所示,由图像得两节干电池的总电动势E=_________V,总内电阻r=___________Ω(计算结果均保留两位小数);
(4)测得的电阻丝电阻R与其长度L的图像为一倾斜直线且斜率为k,测得电阻丝的直径为d,根据实验数据还可测得电阻丝的电阻率,则电阻率的测量值_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
7.小嘉同学为了探究某充电宝是否像干电池一样有确定的电动势和内阻,设计了如图1所示电路图,R₀=0.5Ω。实验过程中该同学使用了两个数字万用表。
①请按电路图用实线代替导线完成实物图2的连接_________。
②充电宝电量达到100%后,小嘉同学按电路图正确连接电路后进行实验,操作无误后得到6组数据并在坐标纸上描点,请结合数据点在图3上拟合U-I关系图像_________。该充电宝的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω(均保留三位有效数字)。
③小嘉同学想用一只机械式多用电表粗略判断该充电宝在电量减少时电动势是否会减小,测量时他应该把选择开关置于图中的_________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)位置。
A. B.
C. D.
8.在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中,小张同学连接成的测量电路如图甲所示,闭合开关S前,老师检查发现图中标示的①、②、③条接线中有一处错误,错误的连线是_______(填“①”、“②”或“③”)。小张正确连线后,测得6组电流I和电压U的值,并描点如图乙所示,所得电池组的电动势E=_______V,电池组的内阻r=_______Ω。(取3位有效数字)
9.某实验小组准备利用实验室已有器材测定一节干电池的电动势和内阻。小组成员小华准备使用多用电表粗测干电池的电动势:
①他在使用多用电表前,发现多用电表的指针如图甲所示。那么,在使用前他应调节图中表盘上的___________部件(选填“A”或“B”);
②小华将红黑表笔分别与干电池的正负极相接触,选择的挡位和表盘的示数如图乙所示,则粗测的电动势为__________V。
(2)小组成员小明为了防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个R0=2.0Ω的保护电阻,采用的实验电路图如图丙所示:
①闭合开关S前,滑动变阻器R的滑片P应滑到___________端(选填“a”或“b”);
②根据实验测得的7组数据所画出的U-I图线如图丁所示,则干电池的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω(保留小数点后两位);
10.某同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材和参考电路:
电流表(量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值)
电压表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值)
开关,导线若干
(1)选用合适器材后,为减小误差,应选择____________(填写A或B)电路进行测量,完成实物连线图____________。
(2)电压表选,电流表选____________(填写A1或),滑动变阻器选____________(填写或)。
(3)电压表示数为____________V;
(4)另外一个同学为了减小计算误差,将测得的数据在坐标纸上描点如图,请作出合适的图______,并根据图像求出电动势为____________V,内阻为____________。(均保留小数点后两位)
11.小明同学在“测定一节干电池的电动势和内阻”的实验中,为防止电流过大损坏器材,在电路中加了一个保护电阻R0。
(1)如图1是小明操作时实物连线图,根据图1在图2的方框中画出电路原理图;( )
(2)保护电阻R0有以下两种规格,应选用___________(填“A”或“B”):
A.定值电阻(阻值10.0Ω,额定电流1A)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定电流0.5A)
(3)根据实验测得5组数据,请你在图3所示的坐标系画出U-I图线_______,根据得到的图像,求得电池的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω。(结果均保留到小数点后2位)
12.小管同学想要测量“苹果电池”的电动势和内阻。实验室提供的器材如下:
A.利用铜片、锌片与苹果制成的一个水果电池
B.电流表A(,内阻为)
C.电压表V(,内阻约)
D.电阻箱(0-9999.9Ω)
E.滑动变阻器(最大阻值)
F.开关一个,导线若干
(1)用上述器材,小管同学做了以下实验:将“苹果电池”的两极直接与电压表相连(图甲),电压表读数(图乙)______,再将“苹果电池”的两极直接与电流表相连,电流表读数,她利用关系式“”来估算“苹果电池”的内阻,那么该测量值______真实内阻(填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)利用电流表和电压表更准确地测量“苹果电池”的电动势和内阻,应该选择的实验电路是图中的______(选填“甲”或“乙”);
(3)该小组由实验数据作出的图象如图丙所示,由图象可求得电源电动势为______,内电阻为______。(结果保留三位有效数字)
13.某实验小组用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻.是阻值为的定值电阻,通过改变电阻箱的阻值,可测出两端的对应电压,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的.根据实验数据在坐标系中描出坐标点,如图乙所示.请完成以下数据分析和处理:
(1)实验中如图丙所示的电阻箱接入电路的阻值为_______;
(2)已知图乙中图线的纵轴截距为,斜率为,则电池的电动势_______、内阻________.(结果均保留一位小数)
14.在“用DIS测电源的电动势和内阻”实验中。
(1)下图中,A代表电流传感器,B代表电压传感器,R为变阻器,R1为定值电阻。则下面各电路图中,图______是合理正确实验电路图;
A. B. C. D.
(2)某次实验得到的电源的U–I图线如图(1)所示,由实验图线的拟合方程y=−1. 03x+2.82可得,该电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω;
(3)根据实验测得的该电源的U、I数据,若令y=UI,,则通过计算机拟合得出y-x图线如图(2)所示,则图线最高点A点的坐标x=______Ω,y=______W(结果保留2位小数);
(4)若该电池组电池用旧了,电池内电阻会明显增加,如果用这个旧电池组重做该实验,请在图(2)中定性画出旧电池组的y-x图线。______
15.利用如图甲所示电路,可以测量电源电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源(电动势不大于6V,内阻不大于1Ω),电阻箱R(最大阻值999.9Ω),表头G(量程为200μA,内阻为900Ω),定值电阻R0、R1,开关S,导线若干。
实验步骤如下:
(1)先利用R0将表头G改装成2mA的电流表,再将2mA的电流表改装成量程为6V的电压表,则两定值电阻的阻值分别为:R0=__________Ω,R1=__________Ω;
(2)将电阻箱阻值调到最大,再闭合开关S;
(3)多次调节电阻箱,记下表头G的示数I和电阻箱相应的阻值R;
(4)以为纵坐标,为横坐标,作出图线如图乙所示;
(5)根据图线求得电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω(此两空结果均保留到小数点后一位);
16.如图所示,电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱,盒内总共有两个电学元件(一只定值电阻和一只半导体二极管),为了探明盒内元件的连接方式,小华同学用多用电表进行了如下探测:用多用电表欧姆挡进行测量,把红黑表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结果如下表,
红表笔
A
B
B
C
A
C
黑表笔
B
A
C
B
C
A
阻值
有阻值
阻值同AB测量值
很大
很小
很大
略大于AB间电阻
(1)在虚线框中画出黑箱内的电路结构图______;
小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值,又进行了如下实验:
(2)将电源(电动势未知,内阻不计)、电阻箱、开关连接如图,将e、f按照正确方式与A、B相连,并在A、B之间再接入一个电压表,闭合开关,改变电阻箱R的大小,读出多组对应的电压表读数,记录为;
(3)将e、f按照正确方式与A、C相连,电压表改接入A、C间,闭合开关,改变电阻箱R的大小,读出对应的电压表读数,记录为;
(4)分别作出和图像,发现两图像均为直线,若直线纵截距分别为,;斜率分别为,,则电源电动势为______,黑箱内定值电阻阻值为______,二极管正向电阻值为______。
17.电脑接口可用于手机充电,相当于一个电源。小明想利用“测电源电动势和内电阻”实验的方法来测量电脑接口“等效电源”的电动势和内电阻。
(1)小明从接口引出连接线,用多用电表粗测电动势,选择的挡位和示数如图甲所示,则电动势的测量值为_______。其中与多用电表红表笔连接的是电源的________(填“正极”或“负极”)
(2)小明根据粗测结果设计电路,并根据电路图连接实物如图乙1所示,电源引出线如图乙2细节图所示,为保护接口,电路中串联了阻值为的定值电阻。小明根据图乙电路测出了六组数据,并描绘了如图丙所示的图线,由于测量方案的原因,坐标原点都未从0开始。根据图线,可求得“等效电源”的电动势_______、内电阻________。(结果保留两位有效数字)
18.某实验兴趣小组需要测量某型号电池的电动势和内阻,他们用电流表、电压表、滑动变阻器等器材组成如图甲所示电路。
(1)导线a端应连接到______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱上。正确连接后,某次测量中电流表的指针位置如图乙所示,其示数为______A。
(2)由于电表内阻的影响,会使电动势E的测量值______真实值,内阻r的测量值______真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)为了消除电表内阻造成的系统误差,某实验兴趣小组设计了如图丙实验电路进行测量。已知。
实验操作步骤如下:
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②单刀双掷开关S与1接通,闭合开关,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据和的值,断开开关
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④单刀双掷开关S与2闭合,闭合开关,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据和的值,断开开关
⑤分别作出两种情况所对应的和图像如图丁,根据图像求得电源电动势______V,内阻______。(结果均保留两位小数)
19.在“测定电池的电动势和内阻”实验中:
除一节待测干电池、开关和导线外,还提供如下器材
A.电流表(量程为300mA,内阻为)
B.电压表(量程为6V,内阻为)
C.电压表(量程为3V,内阻为)
D.电阻箱(阻值可调范围)
E.滑动变阻器(阻值变化范围)
(1)一同学设计的如下电路图,为测量结果尽可能精确,则图中电表应选择________(选填“A”、“B”或“C”),所测物理量记为或;可变电阻应选择________(选填“D”或“E”),其对应阻值记为。
(2)正确操作后,利用测得的数据拟合得到如上所示的图线,则上图坐标系纵轴所表示的物理量为________(结果用、或表示);
通过拟合得到的直线,其斜率为、纵坐标截距为,通过斜率和截距的表达式,最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式________,截距的表达式________(结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示)。
试卷第14页,共14页
试卷第1页,共14页
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《12.3 电池电动势和内阻测量的实验方案》参考答案
1. A 2.70-2.80 2.90-3.10 2.10-2.15
【详解】(1)[1] 用多用电表粗测电池组的电动势,是作为电压表使用的,不需要欧姆调零,从指针的位置来看,应该进行机械调零,即调节指针定位螺丝进行机械调零。
(2)[2]根据图像可得,该电池组的电动势为图线的纵轴截距,即
[3]图线的斜率即为内阻
(3)[4]根据分压原理,有
2. 2 2.82(2.80~2.84) 2.02(1.95~2.09) 3.00(2.95~3.09)
【详解】(1)[1]开关接到2时,可把电流表的内阻等效为电源的内阻,则内阻的测量值较大,即U-I图像的斜率较大,即图像Ⅱ是开关接到2得到的实验结果。
(2)[2][3][4]根据图乙的电池组的关系图像,可得电池组的电动势为E=2.82V,由图像Ⅰ可得
由图像Ⅱ可得
即电池组的内阻为2.01,电流表的内阻为3.02。
3. 正 1.30 B 1.45/1.44/1.46 0.42/0.41/0.43
【详解】①[1][2]由于多用表内部红表笔与表头正接线柱相连,所以用多用表测电源电动势时,红表笔接电池正极;用多用电表2.5V量程粗测该电池的电动势时;图中示数为
E=1.30V
②[3]由图3可以看出,电流的变化范围较大,而电压的变化范围较小,根据闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
可知,这是由于电源的内阻太小造成的。为了解决这一问题,可以在电源旁串联一个定值电阻,形成等效内阻,使电压表示数变化更明显。
故选B。
③[4][5][6]因为电池的电动势和内阻较小,所以为了减小误差,电阻选择阻值较小的。根据
所以
内阻
4. A 1.50 2.50
【详解】[1] 在“测定电源的电动势和内阻”实验中,甲同学的误差来源于电压表的分流,使得内阻的测量值小于真实值;乙同学的误差来源于电流表的分压,使得内阻的测量值大于真实值。根据图像的斜率绝对值等于电源内阻,可知乙同学获得的实验图像对应斜率较大的A线;
[2] 由闭合回路欧姆定律可知,A线纵轴截距等于真实的电动势,即;
[3] 由闭合回路欧姆定律可知,B线横轴截距等于真实的短路电流,即,可得内阻的真实值
5.(1)a
(2) 1.9 2.0
【详解】(1)在闭合开关S前,为防止烧坏电表,滑动变阻器滑片应置于a端。
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
可知图像的纵截距表示电源电动势,为
内阻
6. 0.6 1.70 2.89/2.90/2.91 2.73/2.74/2.75/2.76/2.77 偏小
【详解】(1)[1]两节干电池的电动势约为3V,较小,电路中电流也较小,则电流表选用A的量程,所以图1中的导线①应与0.6接线柱连接。
(2)[2]两节干电池的电动势约为3V,则电压表肯定接V量程,该最小分度值为0.1V,则电压表读数为1.70V。
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
整理可得
结合图3可得
,
则两节干电池的总电动势和总内阻分别为
,
(4)[5]由于电阻丝的阻值较小,则采用图1电路测量电阻时选择的是电流表外接法测量电阻丝的电阻。由于电压表分流,导致电阻的测量值小于真实值,则电阻丝电阻R与其长度L的图像的斜率k偏小。根据电阻定律可知
可得,电阻丝的电阻率为
可知图像的斜率k偏小,则电阻率的测量值偏小。
7. 5.00 0.370 B
【详解】①[1]按电路图用实线代替导线完成实物图如图
②[2]结合数据点在图3上拟合U-I关系图像如图
[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合图线可得
所以
③[5]由于电动势的测量值为5.00V,因此若用一只机械式多用电表粗略判断该充电宝在电量减少时电动势是否会减小,测量时他应该把选择开关置于10V的电压挡位,可知第二个选择项中的示意图符合要求。
故选B。
8. ② 2.98(2.94~3.00) 0.754(0.700~0.770)
【详解】[1]因为电池的内阻比较小,所以连线②错误,正确的接法是将电压表的负接线柱与电流表的负接线柱相连;
[2]做出图像,如图所示
电源电动势为
[3]电源的内阻为
9. A 1.40 b 1.45
【详解】(1)[1]多用电表的指针不在零刻度上,应调节机械调零螺丝A进行机械调零;
[2]电压表量程为2.5V,由图乙所示表盘可知,其分度值为0.05V,示数为1.40V;
(2)[3]闭合开关S前,滑动变阻器R的滑片P应滑到电阻值最大位置,即b位置,以保护电路;
[4]根据图像,电源的电动势
[5]电源的内阻为
解得
10. B 见解析 1.24/1.23/1.25 见解析 1.48 1.09
【详解】(1)[1][2]选用合适器材后,由于干电池内阻很小,电压表的分流几乎可以忽略不计,为减小误差,应选择B电路进行测量;实物连线如图所示
(2)[3][4]实验时通过电池的电流不能太大,一般小于,则电流表选;为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器选择阻值较小的。
(3)[5]由于电压表选择,分度值为,则电压表示数为。
(4)[6]根据图中描点,作出图线如图所示
[7][8]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,则有
图像的斜率绝对值等于内阻,则有
11. B 1.40 0.86
【详解】(1)[1]根据实物图,则电路原理图如下图所示
(2)[2]一节电池电动势一般约为1.5V,内阻较小,为使滑动变阻器滑动时电压表示数为明显变化,应使与电源内阻r尽可能接近,因此选择B比较合理,A错误,B正确。
故选B。
(3)[3][4][5]根据实验测得5组数据,在图3所示的坐标系画出U-I图线如下图所示。
保护电阻可以看作电源内阻一部分,有
由图示图象可知,电源电动势E=1.40V,电阻为
内阻为
12. 0.80 小于 乙 1.00 750
【详解】(1)[1]电压表量程选择0~3V,分度值为0.1V,根据读数规则可得,电压表的读数为0.80V。
[2]由于电池有内阻,第一次测出的电压小于电池电动势,使得U偏小,进而使得测量的内阻值小于真实值。
(2)[3]电流表内接会忽略通过电压表的电流,而且电流表内阻已知,可以将其视为电池内阻,故采用电流表外接的方法。
(3)[4][5]由题意可得
延长图线可知,图线与纵坐标轴交点为1V,即E=1.00V,与横坐标交于0.5mA,有
r=750Ω
13. 50 1.5 0.2
【详解】(1)[1] 电阻箱接入电路的阻值为
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律,可得
整理可得
依题意,可得
解得
14. B 2.82 1.03 1.03 1.93
【详解】(1)[1]该实验原理为闭合电路的欧姆定律,需要测量电源的路端电压和干路电流,电路应为B;
(2)[2][3]根据闭合电路的欧姆定律可得
E= 2.82V,r=1.03Ω
(3)[4]由题意可知,y=UI=P出,
功率为
当R=r时,P出 最大
故图线最高点A点的坐标x=R=r=1.03Ω。
[5]W。
(4)[6]若电池用旧了,电动势变小,内阻变大,旧电池组的y-x图线将变为
15. 100 2910 6.0 0.2
【详解】(1)[1]电流表与电阻R0并联,两端电压相等,电流表内阻为,量程为200μA,则通过电阻R0的电流为通过电流表的9倍,则由
可得
[2]电流表示数为0.2mA,电路电流为2mA,电流表的电压为
R1的电压为
则
(5)[3][4]根据闭合电路欧姆定律得
整理可得
根据图像可知
可得
16.
【详解】(1)AB与BA间电阻相同,说明AB间是定值电阻,在测量BC之间电阻时,黑表笔接B时电阻很小,接C时电阻很大,说明BC之间有二极管,而且B接二极管的正极,则电路如图所示:
(2)将e、f按照正确方式与A、B相连时,设电源电动势为E,定值电阻为R0,则
即
则
将e、f按照正确方式与A、C相连,此时AC之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压,设电源电动势为E,二极管正向电阻为RD,定值电阻阻值为R0,则由题意得:
则
故电源电动势
电阻
二极管正向电阻
17. 5.0 正极 4.9 2.4
【详解】(1)[1]由图可知电压表选择的量程为10V,最小分度为0.2V,则其读数为5.0V;
[2]根据多用电表的原理可知红表笔连接的是电源的正极;
(2)[3][4]从题给图线可知由于数轴均未从零点开始调节,故与纵轴的交点不是电源的电动势,将电源内阻和的定值电阻等效为电阻R,从图线取两组数据由闭合电路欧姆定律可得
3.30=E-0.3R
2.22=E-0.5R
联立解得
R=5.4Ω
E=4.9V
故电源内阻
r=5.4Ω-3Ω=2.4Ω
18.(1) B 0.30
(2) 小于 小于
(3) 1.80 2.00
【详解】(1)[1]由于一节干电池的内阻较小,所以导线a端应连接到“B”
[2]电流表接入量程为0.6A,最小分度值为0.02A,不需要估读到分度值的下一位,由图丙可知电压表读数为
(2)[1][2]由于电压表的分流作用,导致电流表的示数小于真实的干路电流,短路电流(纵截距)不受影响,绘制的图像如下图红色图线所示,根据图像得到的电动势E的测量值小于真实值,内阻r的测量值小于真实值。
(3)[1][2]当单刀双掷开关接1时,电流表示数为零时(断路),电压表测量准确,故电动势为图像的纵轴截距,则有
当单刀双掷开关接2时,电压表示数为零时,电流表测量准确,由图像可知此时电路电流为0.40A,根据闭合电路欧姆定律可知解得内阻为
19.(1) C D
(2)
【详解】(1)[1]电表与可变电阻并联,所以电表为电压表;一节干电池的电动势约为1.5V,为测量精确,选择量程较小的C;
[2]电压表与可变电阻并联接入电路,可变电阻选择D,实验采用伏阻法测电源电动势与内阻。
(2)[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律可得
其中
联立,整理可得
所以,坐标系纵轴所表示的物理量为;斜率的表达式;截距的表达式。
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