12.3 实验：电池电动势和内阻的测量（分层作业）人教版物理必修第三册

12.3 实验：电池电动势和内阻的测量（解析版） 目录 1 一、伏安法 1 二、安阻法 5 三、伏阻法 6 9 12 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体： https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、伏安法 1．精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A，内阻为1.0）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验，考虑电流表内阻影响。 (1)用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______（用I、r和表示）。 (2)调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______（保留1位小数）。 【答案】(1) (2) 1.40 1.0 【详解】（1）电压表测量滑动变阻器的电压，根据闭合电路欧姆定律可知 （2）[1][2]根据 变形可得 由图像的截距与斜率可知， 由题可知，解得 2．某同学在做“测量电池的电动势和内电阻”的实验时候，实验器材及参数如下： 被测干电池一节（约为）； 电流表：量程，内电阻约 电流表：量程，内电阻约 电压表：量程，内电阻约 电压表：量程，内电阻约 滑动变阻器（阻值范围0~1kΩ，额定电流） 滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流） 电阻箱（阻值范围0~99999.9Ω），导线若干、开关 (1)选择合适器材实验，滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）； (2)根据实验电路图，把下图的实物图连线补充完整（在答题卡上作答有效）； (3)如下图所示为某次测量时电表的指针位置，则电压__________； (4)根据实验数据画出电池的图像如下图所示，则该电池的电动势__________，内阻__________（保留3位有效数字）； (5)为了降低实验的系统性误差，根据已有实验器材设计不同的实验方案，下列哪种实验方案最合适__________（填标号）。 A． B． C． 【答案】(1) (2) (3)1.35 (4) 1.53 1.30 (5)C 【详解】（1）因电源电动势太小约为1.5V，而滑动变阻器阻值太大，若选择则回路中电流太小，移动滑动变阻器滑片时电流表示数变化也不明显，故应选。 （2）连接实物图如图所示 （3）电压表量程选择3V，则如图读数为1.35V。 （4）[1][2]由闭合电路欧姆定律得，即 所以，图像的纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻。故电动势 内阻 （5）AB．图A不知电流表内阻，图B不知干路电流，故均存在不可降低的系统误差，故AB错误； C．图C操作步骤，先将单刀双掷开关旋至电流表，调节滑动变阻器至电压表示数至某值，保持滑动变阻器滑片不动，将单刀双掷开关旋至，调节阻值使电压表示数再次为，则此时的数值即为电流表的内阻，电流表内阻已知，即可降低实验的系统性误差，故C正确。 故选C。 3．在测量某电源电动势和内阻时，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甲所示的实验电路进行测量。定值电阻的阻值R0已知。 (1)某次实验时，电流表接入电路的量程为0～3 A，指针指向如图乙所示，则电流表读数为______A。 (2)实验时闭合开关S0，先将开关S拨至1，调节滑动变阻器，测得多组电压表示数U和电流表示数I，绘制出对应的U-I图像；再将开关S拨至2，调节滑动变阻器，测得多组电压表示数U和电流表示数I，在同一坐标系中绘制出对应的U-I图像。最终绘制出的图像如图丙所示，则图线A是根据开关S拨至______（填“1”或“2”）时测得的数据绘制出的。 (3)已知图丙中图线A与U轴、I轴的截距分别为EA、IA，图线B与U轴、I轴的截距分别为EB、IB，则电源的电动势为______，内阻为______，电流表内阻为______。（均选用EA、IA、EB、IB、R0表示） 【答案】(1)0.50 (2)1 (3) 【详解】（1）电流表的分度值为0.1A，因此电流表的读数为0.50A。 （2）闭合开关，先将开关S拨至1时，由闭合电路欧姆定律有 整理可得 再将开关S拨至2，又有 整理可得 对比可知，根据开关S拨至1时测得的数据绘制出的图线斜率会更大，与图线A对应。 （3）[1]结合前面的分析，由图线A可知，电源的电动势 [2][3]由图线B可知 因此电源的内阻 又有 解得 二、安阻法 4．一同学想要用电流表和电阻箱测量电池的电动势和内阻。 (1)为提高测量精度，该同学先用多用电表测量电流表的电阻（小于）。他按照图（a）连接电路，闭合开关，电阻箱的阻值调到最大，多用电表打到测电阻的挡，调零后将多用电表的______（填 “红” 或 “黑”）表笔与电流表的正接线柱相连。闭合开关后，调节电阻箱阻值到一适当位置，多用电表和电阻箱的示数如图（b）所示，则该电流表的电阻为______。 (2)该同学按照图（c）连接电路，实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作图线如图（d）； 则该电池电动势为______，内阻为______。（结果保留 2 位有效数字） (3)由于欧姆表测量电阻不够精确，这对干电池电动势的测量精度______，内阻的测量精度______。（填 “有影响” 或 “无影响”） 【答案】(1) 黑 (2) (3) 无影响 有影响 【详解】（1）[1] 多用电表欧姆挡内部自带电源，电源的正极接黑表笔、负极接红表笔。为了让电流表指针正向偏转，需要让电流从电流表的正接线柱流入，因此多用电表的黑表笔接电流表正接线柱。 [2] 欧姆挡选倍率，表盘指针指向，因此多用电表测得的电阻箱与电流表串联总电阻为，由图可知电阻箱的阻值为，故该电流表的电阻为 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，对图（c）的电路有 整理得 结合图线可知，图线斜率 纵轴截距为 可知， 解得电池电动势为 内阻为 （3）[1][2]从的表达式可知，电动势仅由图线的斜率决定，和预先测量的电流表内阻无关，因此欧姆表测的误差对电动势测量精度无影响；但电源内阻的测量值满足表达式 即 的测量误差会直接传递给，因此内阻的测量精度有影响。 三、伏阻法 5．同学们利用如图甲所示的电路测量一节电池的电动势E和内阻r。提供的实验器材如下： A．待测电池（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆） B．电压表V1（量程0～1V，内阻未知） C．电压表V2（量程0～15V，内阻未知） D．电阻箱 E．定值电阻 F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择___________（填“B”或“C”）。 (2)若电压表可视为理想电表，示数为U，根据图甲所示电路，用R、R0、E和r表示，则___________。 (3)多次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及对应电压表的示数U，利用所测数据，作图线，如图乙所示，已知图像斜率，并且过点 ，则该电池的电动势测量值___________V，内阻测量值___________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)B (2) (3) 1.5 1.0 【详解】（1）电压表测定值电阻R0两端电压，R0=20Ω，电池内阻约几欧姆，电阻箱接入电阻不为零，故R0两端电压可通过电阻箱分压控制不超过1V，为提高测量精度，选用量程0~1V的电压表B。 （2）由闭合电路的欧姆定律可得 化简可得 （3）[1]由（2）有 解得 [2]由（2）有 代入点后解得 6．某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势E和内阻电动势标称值，允许最大放电电流为。实验室备有如下器材： 电压表；定值电阻阻值为；电阻箱；（）；开关S一只；导线若干。 (1)为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，闭合开关S，发现电压表有示数（不为零），调节R的阻值，示数不变，则电阻箱R发生___________（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，若是理想电压表，则___________（用E、、R、r表示）。该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据数据作出图像，如图乙所示。则该锂电池的内阻___________。（结果保留两位有效数字） (3)若考虑电压表的___________作用，则电池内阻的测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）其真实值。 【答案】(1)断路 (2) 12 (3) 分流 小于 【详解】（1）闭合开关S，发现电压表有示数不为零，说明电压表与电源并联的部分电路是通路，且电阻箱所在支路没有短路，否则电压表示数为零。调节R的阻值，示数不变，说明电阻箱R发生断路。 （2）[1][2]若是理想电压表，则根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 结合图乙可知，图像纵截距、斜率分别为、 联立解得该锂电池的内阻为 （3）[1][2]若考虑电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 设图像的纵截距为b，斜率为k，则有， 联立解得， 若不考虑电压表的分流作用，由（2）的解答可得， 联立解得， 对比可得，即电池内阻的测量值小于其真实值。 1．如图所示，六个脐橙分别插上铜片和锌片，用导线把它们串联起来组成水果电池。刘老师用它能点亮个标有“”的小灯泡，却点不亮一个标有“ ”的小灯泡小灯泡没有损坏，用电压表测出这组脐橙电池的电压有，为什么点不亮小灯泡呢？刘老师提出问题后，让学生讨论用什么方法可以测定一个脐橙电池的电动势和内阻。 (1)经过讨论，学生们提出几种不同方法测定脐橙电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是________ A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 (2)某实验小组的同学在用“电流表和电压表测定脐橙电池的电动势和内阻”的实验中，根据测得实验数据作出的图线如图所示，从图中可知：电源的电动势________，电源的内电阻_________。 (3)六个脐橙串联起来水果电池点不亮小灯泡的原因是_________________ 【答案】(1)D (2) (3)内阻太大，电路中电流远小于小灯泡的额定电流。 【详解】（1）A．电流表测电流，电压表测路端电压，滑动变阻器改变电路的阻值从而获得多组数据，故A可取； B．电压表测路端电压，电流可以由路端电压和定值电阻求得，通过改变接入定值电阻的个数改变电路的电阻，故B可取； C．电流表测电流，再由电流和电阻箱的电阻得到路端电压，通过改变电阻箱电阻的阻值改变电路的电阻，故C可取； D．两个安培表和一个滑动变阻器，不管怎样组合，不能测出路端电压，故不能测出电动势和内阻，故D最不可取。 故填D。 （2）[1][2]由图像所对应的两组数据，由闭合电路的欧姆定律可得： ， 联立解得， （3）由于水果电池的内阻太大，电路中电流远小于小灯泡的额定电流，故无法使灯泡发光。 2．某研究性学习小组在学习了化学课上的原电池原理后，将铜片和锌片插入两个新鲜的柠檬中制成一个水果电池，如图所示，并利用下列所给器材测量水果电池的电动势和内阻。 A．待测水果电池（电动势约为1V，内阻约为几百到几千欧） B．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流为1A） C．滑动变阻器（最大阻值为8000Ω，额定电流为0.1A） D．电流表A（量程为3mA，内阻为50Ω） E.电压表（量程为1.5V，内阻约为3kΩ） F.电压表（量程为5V，内阻约为15kΩ） G.开关S，导线若干 (1)该小组尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V，0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是________。 A．水果电池电动势太大 B．水果电池电动势太小 C．水果电池内阻太大 D．小灯泡内阻太大 (2)研究小组设计了如图甲、乙两种电路，应选择________（填“甲”或“乙”）电路。滑动变阻器应选择________，电压表应选择________（均填对应器材前的字母序号）。 (3)根据选择的电路，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与电流表示数的多组数据，作出图像如图丙所示，根据图像和题中所给信息，得到该水果电池的电动势________，内阻________。（结果均保留三位有效数字） 【答案】(1)C (2) 甲 C E (3) 1.00 950 【详解】（1）水果电池的内阻很大（几百到几千欧），小灯泡电阻仅约 根据闭合电路欧姆定律 总内阻r极大，导致电路电流极小，小灯泡实际功率远小于额定功率，因此不发光。 故选C。 （2）[1]水果电池内阻很大，若选乙电路，电压表内阻与电源内阻相近，电压表分流作用明显，电流表测量误差极大；甲电路中电流表测量干路总电流，电流表分压作用不明显，误差更小，因此选甲。 [2]电源内阻为几百到几千欧，滑动变阻器最大阻值需要和内阻相当，才能明显改变电流电压，因此选最大阻值为的，故选C。 [3]电源电动势约，因此选量程为的，故选E。 （3）[1][2]根据甲电路，闭合电路欧姆定律得 整理得 因此图像的纵轴截距为电动势，由图丙可得 图像斜率的绝对值 由图丙可得 因此 1．（2021·湖南·高考真题）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）将器材如图（a）连接： （2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）； （3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据； （4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、表示） （5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）； （6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 【答案】 【详解】（2）[1]开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的端。 （4）[2]设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知 整理得 结合图象的斜率和截距满足 ， 解得电源电动势和内阻为 （5）[3]实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图 原理的简单说明： ① 将开关置于位置，读出电流表示数； ② 将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为，读出此时角度θ ； ③ 此时，即可求得的数值。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.3 实验：电池电动势和内阻的测量（答案版） 目录 1 一、伏安法 1 二、安阻法 5 三、伏阻法 6 9 12 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体： https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、伏安法 1．【答案】(1) (2) 1.40 1.0 2．【答案】(1) (2) (3)1.35 (4) 1.53 1.30 (5)C 3．【答案】(1)0.50 (2)1 (3) 二、安阻法 4．【答案】(1) 黑 (2) (3) 无影响 有影响 三、伏阻法 5．【答案】(1)B (2) (3) 1.5 1.0 6．【答案】(1)断路 (2) 12 (3) 分流 小于 1．【答案】(1)D (2) (3)内阻太大，电路中电流远小于小灯泡的额定电流。 2．【答案】(1)C (2) 甲 C E (3) 1.00 950 1．【答案】 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.3 实验：电池电动势和内阻的测量（原卷版） 目录 1 一、伏安法 1 二、安阻法 3 三、伏阻法 4 5 7 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体： https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、伏安法 1．精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A，内阻为1.0）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验，考虑电流表内阻影响。 (1)用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______（用I、r和表示）。 (2)调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______（保留1位小数）。 2．某同学在做“测量电池的电动势和内电阻”的实验时候，实验器材及参数如下： 被测干电池一节（约为）； 电流表：量程，内电阻约 电流表：量程，内电阻约 电压表：量程，内电阻约 电压表：量程，内电阻约 滑动变阻器（阻值范围0~1kΩ，额定电流） 滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流） 电阻箱（阻值范围0~99999.9Ω），导线若干、开关 (1)选择合适器材实验，滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）； (2)根据实验电路图，把下图的实物图连线补充完整（在答题卡上作答有效）； (3)如下图所示为某次测量时电表的指针位置，则电压__________； (4)根据实验数据画出电池的图像如下图所示，则该电池的电动势__________，内阻__________（保留3位有效数字）； (5)为了降低实验的系统性误差，根据已有实验器材设计不同的实验方案，下列哪种实验方案最合适__________（填标号）。 A． B． C． 3．在测量某电源电动势和内阻时，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甲所示的实验电路进行测量。定值电阻的阻值R0已知。 (1)某次实验时，电流表接入电路的量程为0～3 A，指针指向如图乙所示，则电流表读数为______A。 (2)实验时闭合开关S0，先将开关S拨至1，调节滑动变阻器，测得多组电压表示数U和电流表示数I，绘制出对应的U-I图像；再将开关S拨至2，调节滑动变阻器，测得多组电压表示数U和电流表示数I，在同一坐标系中绘制出对应的U-I图像。最终绘制出的图像如图丙所示，则图线A是根据开关S拨至______（填“1”或“2”）时测得的数据绘制出的。 (3)已知图丙中图线A与U轴、I轴的截距分别为EA、IA，图线B与U轴、I轴的截距分别为EB、IB，则电源的电动势为______，内阻为______，电流表内阻为______。（均选用EA、IA、EB、IB、R0表示） 二、安阻法 4．一同学想要用电流表和电阻箱测量电池的电动势和内阻。 (1)为提高测量精度，该同学先用多用电表测量电流表的电阻（小于）。他按照图（a）连接电路，闭合开关，电阻箱的阻值调到最大，多用电表打到测电阻的挡，调零后将多用电表的______（填 “红” 或 “黑”）表笔与电流表的正接线柱相连。闭合开关后，调节电阻箱阻值到一适当位置，多用电表和电阻箱的示数如图（b）所示，则该电流表的电阻为______。 (2)该同学按照图（c）连接电路，实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作图线如图（d）； 则该电池电动势为______，内阻为______。（结果保留 2 位有效数字） (3)由于欧姆表测量电阻不够精确，这对干电池电动势的测量精度______，内阻的测量精度______。（填 “有影响” 或 “无影响”） 三、伏阻法 5．同学们利用如图甲所示的电路测量一节电池的电动势E和内阻r。提供的实验器材如下： A．待测电池（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆） B．电压表V1（量程0～1V，内阻未知） C．电压表V2（量程0～15V，内阻未知） D．电阻箱 E．定值电阻 F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择___________（填“B”或“C”）。 (2)若电压表可视为理想电表，示数为U，根据图甲所示电路，用R、R0、E和r表示，则___________。 (3)多次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及对应电压表的示数U，利用所测数据，作图线，如图乙所示，已知图像斜率，并且过点 ，则该电池的电动势测量值___________V，内阻测量值___________Ω。（结果均保留两位有效数字） 6．某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势E和内阻电动势标称值，允许最大放电电流为。实验室备有如下器材： 电压表；定值电阻阻值为；电阻箱；（）；开关S一只；导线若干。 (1)为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，闭合开关S，发现电压表有示数（不为零），调节R的阻值，示数不变，则电阻箱R发生___________（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，若是理想电压表，则___________（用E、、R、r表示）。该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据数据作出图像，如图乙所示。则该锂电池的内阻___________。（结果保留两位有效数字） (3)若考虑电压表的___________作用，则电池内阻的测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）其真实值。 1．如图所示，六个脐橙分别插上铜片和锌片，用导线把它们串联起来组成水果电池。刘老师用它能点亮个标有“”的小灯泡，却点不亮一个标有“ ”的小灯泡小灯泡没有损坏，用电压表测出这组脐橙电池的电压有，为什么点不亮小灯泡呢？刘老师提出问题后，让学生讨论用什么方法可以测定一个脐橙电池的电动势和内阻。 (1)经过讨论，学生们提出几种不同方法测定脐橙电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是________ A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 (2)某实验小组的同学在用“电流表和电压表测定脐橙电池的电动势和内阻”的实验中，根据测得实验数据作出的图线如图所示，从图中可知：电源的电动势________，电源的内电阻_________。 (3)六个脐橙串联起来水果电池点不亮小灯泡的原因是_________________ 2．某研究性学习小组在学习了化学课上的原电池原理后，将铜片和锌片插入两个新鲜的柠檬中制成一个水果电池，如图所示，并利用下列所给器材测量水果电池的电动势和内阻。 A．待测水果电池（电动势约为1V，内阻约为几百到几千欧） B．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流为1A） C．滑动变阻器（最大阻值为8000Ω，额定电流为0.1A） D．电流表A（量程为3mA，内阻为50Ω） E.电压表（量程为1.5V，内阻约为3kΩ） F.电压表（量程为5V，内阻约为15kΩ） G.开关S，导线若干 (1)该小组尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V，0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是________。 A．水果电池电动势太大 B．水果电池电动势太小 C．水果电池内阻太大 D．小灯泡内阻太大 (2)研究小组设计了如图甲、乙两种电路，应选择________（填“甲”或“乙”）电路。滑动变阻器应选择________，电压表应选择________（均填对应器材前的字母序号）。 (3)根据选择的电路，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与电流表示数的多组数据，作出图像如图丙所示，根据图像和题中所给信息，得到该水果电池的电动势________，内阻________。（结果均保留三位有效数字） 1．（2021·湖南·高考真题）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）将器材如图（a）连接： （2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）； （3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据； （4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、表示） （5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）； （6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $