高中物理必修三同步專題講義：15 B實驗：電池電動勢和內阻的測量 中檔版（教師版）

實驗：電池電動勢和內阻的測量知識點：實驗：電池電動勢和內阻的測量一、測定電池電動勢和內阻的實驗方案設計1．伏安法：由E＝U＋Ir知，只要測出U、I的兩組數據，就可以列出兩個關于E、r的方程，從而解出E、r，用到的器材有電池、開關、滑動變阻器、電壓表、電流表，電路圖如下圖所示．2.伏阻法：由E＝U＋eq\f(U,R)r知，如果能得到U、R的兩組數據，列出關于E、r的兩個方程，就能解出E、r，用到的器材是電池、開關、電阻箱、電壓表，電路圖如下圖所示．3.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的兩組數據，列出關于E、r的兩個方程，就能解出E、r，用到的器材有電池、開關、電阻箱、電流表，電路圖如下圖所示．二、實驗操作與數據分析1．實驗步驟(以伏安法為例)(1)電流表用0～0.6A量程，電壓表用0～3V量程，按實驗原理圖連接好電路．(2)把滑動變阻器的滑片移到一端，使其接入電路中的阻值最大．(3)閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯的示數，記錄一組數據(I1、U1)．用同樣的方法測量幾組I、U值．(4)斷開開關，整理好器材．(5)處理數據，用公式法或圖像法求出電池的電動勢和內阻．2．數據分析(1)公式法依次記錄的多組數據(一般6組)如表所示：實驗序號123456I/AI1I2I3I4I5I6U/VU1U2U3U4U5U6分別將1、4組，2、5組，3、6組聯立方程組解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它們的平均值作為測量結果．E＝eq\f(E1＋E2＋E3,3)，r＝eq\f(r1＋r2＋r3,3).(2)圖像法①根據多次測出的U、I值，作U－I圖像；②將圖線兩側延長，縱軸截距的數值就是電池電動勢E；③橫軸截距(路端電壓U＝0)的數值就是短路電流eq\f(E,r)；④圖線斜率的絕對值等于電池的內阻r，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(E,I短)，如下圖所示．三、注意事項與誤差分析1．為使電池的路端電壓有明顯變化，應選取內阻較大的舊干電池和內阻較大的電壓表．2．實驗中不能將電流調得過大，且讀數要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時內阻r的明顯變化．3.當干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖像時，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點可不從零開始．如下圖所示，此時圖線與縱軸交點仍為電池的電動勢E，但圖線與橫軸交點不再是短路電流，內阻要在直線上取較遠的兩點用r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|求出．4．誤差分析(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數以及作U－I圖像時描點不準確．(2)系統誤差：主要原因是電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數值比流過電源的電流偏小一些．U越大，電流表的讀數與總電流的偏差就越大，將測量結果與真實情況在U－I坐標系中表示出來，如下圖所示，可見E測＜E真，r測＜r真．技巧點撥一、選擇儀器時注意掌握的原則1．安全性原則，即一定要保證儀器的安全，對電表來講不超量程，對滑動變阻器來講不能超其額定電流．2．精確性原則，即要保證測量時讀數精確，對電表來講在不超量程的前提下，盡量選用小量程的，對歐姆表來講盡量讓指針指在中值刻度附近．3．方便性原則，此原則主要針對滑動變阻器來講，在滑動變阻器控制電路時，電路的電壓、電流的變化范圍要盡可能大，以便獲取多組測量值．二、伏阻法測電動勢和內阻1．電路圖：如圖甲所示2．實驗原理：E＝U＋eq\f(U,R)r3．數據處理(1)計算法：由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E＝U1＋\f(U1,R1)r,E＝U2＋\f(U2,R2)r))解方程組可求得E和r.(2)圖像法：由E＝U＋eq\f(U,R)r得：eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,E)·eq\f(1,R).故eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖像的斜率k＝eq\f(r,E)，縱軸截距為eq\f(1,E)，如圖乙.圖甲圖乙三、安阻法測電動勢和內阻1．電路圖：如下圖所示．2．實驗原理：E＝IR＋Ir.3．數據處理(1)計算法：由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E＝I1R1＋I1r,E＝I2R2＋I2r))解方程組求得E，r.(2)圖像法：由E＝I(R＋r)得：eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)R＋eq\f(r,E)，可作eq\f(1,I)－R圖像(如圖甲)eq\f(1,I)－R圖像的斜率k＝eq\f(1,E)，縱軸截距為eq\f(r,E)又R＝E·eq\f(1,I)－r，可作R－eq\f(1,I)圖像．(如圖乙)R－eq\f(1,I)圖像的斜率k＝E，縱軸截距為－r.例題精練1．（蚌山區(qū)校級模擬）測定某種特殊電池的電動勢和內阻。其電動勢E約為十幾伏，內阻r約為幾歐姆。實驗室提供的器材有A.量程為10mA、內阻未知的電流表G；B.電阻箱R1（0～9999.9Ω）；C.電阻箱R2（0～999.9Ω）；D.滑動變阻器R3（0～100Ω）；E.滑動變阻器R4（0～2000Ω）；F.開關2只，導線若干。（1）先用如圖所示甲的電路來測定電流表G內阻。補充完成實驗：①為確保實驗儀器安全，滑動變阻器應該選取R4（選填““R3”或“R4”）；②連接好電路，斷開S1、S2，將R′的滑片滑到a（選填“a”或“b”）端；③閉合S，調節(jié)R′，使電流表G滿偏；④保持R′不變，再閉合S2，調節(jié)電阻箱電阻R1＝20.0Ω時，電流表G的讀數為5mA；⑤調節(jié)電阻箱時，干路上電流可視為幾乎不變，則測定的電流表G內阻Rg＝20.0Ω。（2）按圖乙連接電路，將電阻箱R1的阻值調為R0＝1180.0Ω。再閉合開關S1、S2多次調節(jié)電阻箱R2，記錄每次電阻箱的阻值R2及對應的電流表的示數I。作出﹣圖象如圖丙所示，由兩次操作測得的數據求得電池的電動勢為12.0V，內阻為3.2Ω（結果均保留兩位有效數字）?！痉治觥浚?）①根據電源電動勢與電流表量程求出電路最小總電阻，然后選擇滑動變阻器。②滑動變阻器采用限流接法時，為保護電路，閉合開關前滑片要置于阻值最大處。⑤根據實驗步驟應用并聯電路特點求出電流表內阻。（2）根據圖示電路圖應用閉合電路歐姆定律求出圖象的函數表達式，根據圖示圖象求出電源電動勢與內阻?！窘獯稹拷猓旱谝徊剑弘娐纷钚】傠娮杓s為：R＝＝＝1200Ω阻器R'應該選取R4.第二步：滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，連接好電路，斷開S1、S2，將R'的滑片滑到a端。第五步：由實驗步驟三、四可知，流過電阻箱R1的電流與流過電流表的電流相等，電阻箱與電流表并聯，由并聯電路特點可知，電流表內阻等于電阻箱接入電路的阻值，電流表內阻Rg＝R1＝20.0Ω.2.由圖乙所示電路圖可知，電源電動勢：E＝U+整理得根據﹣圖像可知斜率k＝，代入數據解得：E≈12.0V，r≈3.2Ω故答案為：（1）R4；a；20.0.；（2）12.0，3.2【點評】本題考查電源的電動勢和內阻以及半偏法測電流表內阻的方法，理解實驗原理是解題的前提與關鍵，根據圖示電路圖應用閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數表達式，然后根據圖示圖象可以求出電源電動勢與內阻。隨堂練習1．（柯橋區(qū)模擬）多用電表是實驗室中常用的測量儀器，如圖甲所示為多量程多用電表示意圖。（1）通過一個單刀多擲開關S，接線柱B可以分別與觸點1、2、3、4、5、6接通，從而實現使用多用電表測量不同物理量的功能。關于此多用電表，下列說法中正確的是BC；A.圖中B是紅表筆B.當S接觸點1或2時，多用電表處于測量電流的擋位，且接1時的量程比接2時大C.當S接觸點3時，多用電表處于測量電阻的擋位，倍率越大，滑動變阻器接入阻值越大D.當S接觸點5或6時，多用電表處于測量電壓的擋位，且接5比接6時量程大（2）實驗小組用多用電表測量電源的電動勢和內阻。器材有：待測電源（電動勢約為8V），定值電阻R0＝8.0Ω，多用表一只，電阻箱一只。連接實物如圖乙所示，測量時應將多用電表選擇開關調到直流電壓10V（選填“2.5V”或“10V”）擋；（3）測得并記錄多組數據后，得到對應的圖，如圖丙所示，則電源電動勢E＝8.33V，內阻r＝1.00Ω（結果保留三位有效數字）?！痉治觥浚?）根據實驗操作原理與步驟判斷各選項；（2）被測量的電源電動勢約為8V，故測量時應選擇電壓“10V”擋；（3）根據閉合電路的歐姆定律與圖象關系求得E與r?！窘獯稹拷猓海?）A、圖中B接3、4接線柱時，由于B連接的是電源正極，根據電流從紅表筆流入，從黑表筆流出，因此B為黑表筆，故A錯誤；B、當S接觸點1或2時，且電路中沒有電源，由于表頭和電阻并聯，故改裝成了電流表，且接1時左邊的電阻為分流電阻，即一個電阻為分流電阻；接2時兩個電阻串聯后為分流電阻，所以S接1時分流電阻小，故接1時的量程更大，故B正確；C、當S接點3時，電表內部有電源，故多用表為歐姆表，倍率越大時，同樣的待測電阻時表頭指針偏轉越小，歐姆表的內阻越大，接入的滑動變阻器阻值越大，故C正確；D、當開關S接5或6時，多用表為電壓擋，但接5時分壓電阻為一個電阻，即左邊的電阻；接6時兩個電阻串聯后的總電阻為分壓電阻，所以接6時分壓電阻的阻值要大，故接6時量程更大，故D錯誤。故選BC（2）被測量的電源電動勢約為8V，故測量時應選擇電壓“10V”擋；（3）根據丙圖和閉合電路歐姆定律可知：整理可得：結合圖像的截距和斜率可知：b＝＝0.66，k＝＝解得：E＝8.33V，r＝1.00Ω故答案為：（1）BC（2）10V（3）8.33，1.00【點評】根據電源電壓等于路端電壓與內電壓之和，列式變形后結合圖象斜率與截距求得E與r。2．（香坊區(qū)校級三模）在“測定電池組的電動勢和內阻”實驗中，實驗室為學生提供如下器材：A.待測電池組（電動勢約為3V，內阻約為1Ω）B.電壓表（量程0～3V，內阻約為3kΩ）C.電壓表（量程0～3V，內阻約為10kΩ）D.電流表（量程0～3A，內阻約為0.2Ω）E.滑動變阻器（0～10Ω，額定電流2A）F.滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）G.開關、導線若干。（1）為使測量結果盡量準確，圖甲中應選用的電路圖為a（選填“a”或“b”），電壓表應選用C（選填“B”或“C”）；滑動變阻器應選用E（選填“E”或“F”）；（2）閉合開關前，（1）中選用的電路圖的滑動變阻器滑片應該置于左端（選填“左”或“右”）；（3）利用正確的電路，選擇正確合理的儀器進行測量，發(fā)現對應不同的電流值，電壓表示數變化范圍比較小，描點作出了如圖乙所示的圖像，出現該現象的主要原因是C。A.電壓表分流B.電流表分壓C.滑動變阻器總阻值過小D.電池組內阻較小【分析】（1）由電源內阻的大小選擇電流表的外接法還是內接法；根據電源電壓選擇電壓表，根據最大電流選擇電流表；（2）為保護電路，應使滑動變阻器于電阻最大端；（3）根據U﹣I圖象的特點斜率很小、結合路，端電壓的表達式分析答題?！窘獯稹拷猓海?）由于電源內阻小，所以采用電流表分壓接法，所以選擇圖甲中的a電路圖；電源電動勢才3V，所以電壓表選擇量程為3V的電壓表，電壓表并聯，電阻越大，分流越小，所以選C.根據I＝與電流表量程可知10Ω的變阻器足夠使用，并且方便操作，所以應選E。（2）實驗操作時為保護電路，滑動編組器在最左端時電阻最大，故滑動變阻器的滑片應置于最左端；（3）根據路端電壓與電流的關系U＝E﹣Ir可知，U﹣I圖象的斜率絕對值為電源內阻，從U﹣I圖象看，直線很平，則是因為電源的內阻太小造成的，故ABD不符合要求，C正確。故選：C故答案為：（1）a，C、E；（2）左；（3）C【點評】本實驗是考查測量電源電動勢和內阻實驗的原理及誤差問題，首先要明確定是采用電流表的內外接法，口訣“大內大，小外小”仍成立，只是電流表相對于電源內阻來說的，但更應該清楚的是無論哪種接法均有誤差，是電表的內阻造成，要具體問題具體分析。綜合練習一．實驗題（共20小題）1．（福建模擬）某實驗小組計劃測量電源的電動勢和內阻。（1）用如圖1所示的實驗電路測量毫安表的內阻，實驗器材如下：待測毫安表A1（量程為10mA，內阻約為50Ω）；電源（電動勢約為1.5V，內阻不計）；電阻箱R1（0～999.9Ω）；滑動變阻器R0（0～10Ω）；單刀單擲開關和單刀雙擲開關各一個及導線若干。①電表X需要選擇下列儀表中的C。A.電流表（0～0.6A）B.電壓表（0～3V）C.電壓表（0～1V，內阻力為100Ω）②實驗步驟如下：閉合開關K1之前，應該將滑動變阻器的滑片滑到a端（填“a”或“b”），閉合開關K1，將單刀雙擲開關接1，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電表X有適當的示數x0；將單刀雙擲開關接2，保持滑動變阻器的滑片不動，調節(jié)電阻箱的阻值，使電表X的示數仍為x0。若此時電阻箱的阻值為R1，則毫安表的內阻為R1。（2）將毫安表與一電阻箱串聯改裝成電壓表V（量程為0～3V，內阻為RV）取一電阻箱R并用圖2所示的電路測量電源的電動勢和內阻。實驗步驟如下：①調節(jié)電阻箱R，使電壓表有適當的示數；②記錄電阻箱R的阻值和電壓表的示數U；③重復步驟①、②，多測幾組數據；④用圖象法處理數據，以為橫軸，以為縱軸得到的圖像為一條直線，若最后測得此直線的斜率為k，縱截距為b，則可以求出電源的電動勢E＝，電源的內阻r＝（用題目中給出的物理量符號表示）。若考慮電壓表的分流，則電源內阻的測量值比真實值偏?。ㄌ睢捌蟆薄捌　被颉跋嗟取保?。【分析】（1）根據待測毫安表電流與量程選擇合適的電表，主要考慮安全、指針偏轉；（2）由圖象與縱軸的交點可確定電動勢，由交點的數據可利用閉合電路歐姆定律求得內阻，并判斷誤差原因。【解答】解：（1）由于毫安表的量程為10mA，所以電表X不能選擇A選項中量程為0～0.6A的電流表，而B選項中的電壓表內阻未知，不能使用，C中的電壓表在內阻已知的情況下可以改裝為電流表，它允許通過的最大電流，所以電表X應該選擇C；閉合開關之前應該讓并聯支路的電壓最小，所以滑動變阻器的滑片應該置于a端；由于實驗使用替代法測電阻，所以當開關K2接2，電表X的示數仍為x0時，電阻箱的阻值即為毫安表的內阻，即R1；（2）忽略電壓表的分流影響時，由閉合電路歐姆定律有整理得以為橫軸，以為縱軸得到的圖像為一條直線，由題意有，解得，r＝若考慮電壓表的分流作用，則電源內阻的測量值為電源內阻與電壓表內阻的并聯電阻阻值，則所以電源內阻的測量值比真實值偏小。故答案為：（1）C，a，R1（2），，偏小【點評】本題考查測定電動勢和內阻的實驗中要注意數據的處理時主要應用了圖象法，要將公式與圖象聯系在一起理解。2．（寧德模擬）實驗測一電源的電動勢E和內阻r及一待測電阻Rx，可選用的實驗器材有：電流表A1（量程0～30mA）；電流表A2（量程0～100mA）；電壓表V（量程0～6V）；滑動變阻器R（阻值0～100Ω）；開關S一個，導線若干。實驗過程如下：①按圖甲連接好電路。②將R的阻值調到最大，閉合開關，逐漸調小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖乙所示的圖線a。③斷開開關，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復②的步驟，得到如圖乙所示的圖線b?；卮鹣铝袉栴}：（1）電流表應選用A2。（2）由U﹣I圖線，測得電源的電動勢E＝6.0V，內阻r＝25.0Ω（計算結果小數點后保留1位）。（3）待測電阻Rx＝37.5Ω（計算結果小數點后保留1位）?！痉治觥浚?）根據電路最大電流從保護電路安全的角度選擇電流表；（2）由圖象的斜率和縱軸截距，結合閉合電路歐姆定律可得出電源內阻和電動勢；（3）根據電路結構，利用閉合電路歐姆定律可得出對應的表達式；【解答】解：（1）由題意可知，電動勢大約6V，電路總電阻約為數十歐姆，故從安全考慮，電流表選A2；（2）根據閉合電路歐姆定律U＝E﹣Ir可知：U﹣I圖象中縱軸截距表示電源電動勢，由圖象可得，電源電動勢為E＝6.0V圖像斜率的絕對值為電源內阻r＝；（3）將Rx改接在B、C之間，則電源的等效內阻等于電源的U﹣I圖象b的斜率的絕對值，即：Rx+r＝故待測電阻表達式為Rx＝62.5Ω﹣r＝62.5Ω﹣25.0Ω＝37.5Ω故答案為：（1）A2；（2）6.0，25.0；（3）37.5；【點評】本題考查測量電源內阻及電阻的實驗，關鍵在于明確電路結構，認清實驗方法及步驟；再由歐姆定律或閉合電路歐姆定律進行分析求解。3．（貴池區(qū)校級月考）某同學準備測一節(jié)干電池的電動勢E和內阻r，設計了如圖甲所示的實驗電路，已知電流表內阻與電源內阻相差不大。（1）若閉合S1，將單刀雙擲開關S2擲向1，改變滑動變阻器R的阻值得到一系列的電流表、電壓表的示數I、U。通過描點作圖（如圖乙所示）處理數據，分析得出此時電動勢的測量值與真實值相比偏小，內阻的測量值與真實值相比偏小（填“偏大”“相等”或“偏小”）。（2）若閉合S1，將單刀雙擲開關S2擲向2，改變滑動變阻器R的阻值得到一系列的電流表、電壓表的示數I、U。通過描點作圖（如圖乙所示）處理數據，分析得出此時電動勢的測量值與真實值相比相等，內阻的測量值與真實值相比偏大（填“偏大”“相等”或“偏小”）。（3）該同學分別按照以上兩種方式完成實驗操作之后，得到A、B兩個圖線，縱截距分別是b1、b2，橫截距分別是a1、a2。綜合兩條圖像的信息可以避免實驗存在的系統誤差，則電源的電動勢真實值E＝b1，內阻r＝（兩空選用b1、b2、a1、a2進行表示）?！痉治觥浚?）根據圖甲所示電路圖分析實驗誤差；（2）可把電流表與電源看做一個等效電源，根據“等效電源”法分析測量誤差的大??；（3）根據實驗原理，可把電流表與電源看做一個“等效電源”，不難分析出電動勢測量值等于真實值．【解答】解：（1）由圖甲所示電路圖可知，將單刀雙擲開關S2擲向1時，由于電壓表的分流作用，電流表的測量值小于流過電源的電流，當外電流短路時電流測量值與流過電源的電流相等，電源的U﹣I圖象如下圖所示：電源U﹣I圖象與縱軸交點坐標值等于電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內阻，由圖示圖象可知：E測＜E真，r測＜r真；（2）圖甲所示電路圖中，閉合S1，將單刀雙擲開關S2擲向2時，可把電流表與電源一起看做一個等效電源，根據閉合電路歐姆定律E＝U斷，可知電動勢測量值等于真實值，由圖乙U﹣I圖線中的A，可知電源電動勢真實值等于測量值，可知E真＝b1；此時電阻的測量值等于電源的內電阻與電流表的電阻的和，所以內電路的測量值偏大；（3）第一種接法中，當外電路短路時，流過電源的電流等于電流表示數，結合前2問的分析可知，圖乙中，B是第一種接法的測量圖線，A是第二種接法的測量圖線；第一種接法對應的外電路短路時，流過電源的電流等于電流表示數，由圖乙所示U﹣I圖線B可知：I真＝a2，則電源內阻：r真＝。故答案為：（1）偏小，偏??；（2）相等，偏大；（3）b1，?！军c評】應明確用“等效電源”法分析“測量電源電動勢和內阻實驗”誤差的方法，明確U﹣I圖象中縱軸截距與斜率的含義．4．（海淀區(qū)二模）在測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻的實驗中，可選用的器材有：A．電壓表V：0～3V，內阻約3kΩ；B．電流表A1：0～0.6A，內阻約0.1Ω；C．電流表A2：0～3A，內阻約0.01Ω；D．滑動變阻器R1：0～100Ω；E．滑動變阻器R2：0～15Ω；F．開關S和導線若干。（1）電流表應選用，滑動變阻器應選用E（選填項目前的符號）；（2）用所選器材按照圖1連接好電路后，將滑動變阻器滑片置于合適位置，閉合開關S，通過調整滑動變阻器，得到多組電流I和電壓U。根據實驗數據，繪制出如圖2所示的U﹣I圖像，由圖線可求出E＝1.49V，r＝0.743Ω（結果均保留3位有效數字）；（3）通過以上測量方法求得的結果會存在誤差，其中由電表引起的誤差不能通過多次測量取平均值的方法減小。下列說法中正確的是C。A．由于電流表的分壓作用，使電動勢的測量值小于真實值B．由于電流表的分壓作用，使電動勢的測量值大于真實值C．由于電壓表的分流作用，使內阻的測量值小于真實值D．由于電壓表的分流作用，使內阻的測量值大于真實值【分析】（1）一節(jié)干電池電動勢為1.5V左右，根據歐姆定律，電流不超過0.6A，根據表的讀數原則，可選電流表；為方便操作選擇最大阻值最小的滑動變阻器；（2）描點畫圖，根據圖線的縱截距和斜率求電源的電動勢和內阻；（3）根據電路結構和電表的內分析誤差的原因和大小。【解答】解：（1）由于是一節(jié)干電池的電源，所以電路中的電流較小，為了準確和安全起見，電流表選0.6A量程的B，為操作方便滑動變阻器選最大阻值較小的E即可；（2）由題目所給電源的U﹣I圖象和路端電壓U＝E﹣Ir，所以圖象的縱截距b＝E＝1.49V，圖象的斜率絕對值等于內阻|k|＝r＝＝0.743Ω；（3）圖1電路主要是電壓的分流引起的誤差，且電壓越大時，分流越大，實際的U﹣I圖象比測量的U﹣I圖象更陡，所以內阻的測量值小于真實值，這樣看，ABD錯誤，C正確。故選：C故答案為：（1）B、E；（2）1.49（1.48～1.50均正確）、0.743（0.750～0.790均正確）；（3）C【點評】本題考查用伏安法測電源的電動勢和內阻實驗的器材選擇、數據處理、誤差分析等，關鍵要抓住基本原理，結合實際情況進行估算、分析、推理等。5．（溫州期中）用如圖1所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內阻，蓄電池的內阻非常小，為防止調節(jié)滑動變阻器電阻過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用了一個保護電阻R0，除蓄電池、開關、導線外，可供選擇使用的實驗器材還有：A．電流表（量程0.6A、內阻約0.5Ω）B．電流表（量程3A、內阻約0.1Ω）C．電壓表（量程3V、內阻約3kΩ）D．定值電阻（阻值lΩ、額定功率5W）E．定值電阻（阻值10Ω，額定功率10W）F．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）（1）電流表應選用A，定值電阻應選用D（填寫器材前的字母代號）。（2）造成該實驗系統誤差的原因是電壓表分流（填“電壓表分流”或“電流表分壓”）。（3）用測得的實驗數據繪出U﹣I圖象（如圖2），則由圖象可得蓄電池的電動勢E＝1.98V，內阻r＝0.67Ω。（保留兩位小數）【分析】（1）根據電路最小和最大電流選擇電流表的量程，為了提高測量內阻的精確度增加等效電壓的內阻，從而選擇定值電阻；（2）從電路的結構考慮電表的內阻分析誤差；（3）寫出路端電壓與電流的關系式，然后根據圖象的特點求出電源電動勢與內阻?！窘獯稹拷猓海?）估算電路中的最小電流I＝＝＝0.2A，所以為了準確安全起見，電流表選擇最程為0.6A的電流表A。從實驗電路圖和題設條件（內阻很?。﹣砜矗瑘D中的R0是為了增大等效電源內阻而減小相對誤差的，故R0的阻不能太大，故選定值電阻D；（2）此圖是采用電流表外接法（相對于電源內阻），所以電壓表的分流未計入總電流，導致測量值小于真實的電流值；（3）根據閉合電路歐姆定律有：U＝E﹣Ir，所以電源的U﹣I圖象的縱截距b＝E＝1.98V，斜率的絕對值|k＝r|+R0＝＝1.67Ω，所以r＝0.67Ω。故答案為：（1）A、D；（2）電壓表的分流；（3）1.98（±0.03均正確）、0.67（+0.04均正確）【點評】本題要掌握描點法作圖的方法；電源的U﹣I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是“等效電源”內阻。6．（大慶模擬）圖甲為某同學“測電源電動勢和內電阻”的實驗電路圖，圖乙是根據電壓表和電流表測量的數據繪制的U﹣I圖象。（1）為避免燒壞電表，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于A端（選填“A”或“B”）。（2）由圖乙可知，電源的電動勢測量值E＝1.5V，內阻的測量值r＝1.0Ω。（計算結果保留兩位有效數字）【分析】（1）滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關前滑片應置于阻值最大處；（2）U﹣I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內阻?！窘獯稹拷猓海?）為避免燒壞電表，閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應處于最大值位置，即滑片應置于A端；（2）U﹣I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，可知E＝1.5V，圖象斜率的絕對值表示內阻，則r＝。故答案為：（1）A，（2）1.5，1.0?！军c評】本題考查測量電動勢和內電阻實驗的數據的處理，會根據圖像法求解電動勢和內阻，知道圖線的縱軸截距表示電動勢，圖線斜率的絕對值表示內阻。7．（北侖區(qū)校級期中）實驗方案對實驗測量的精度有直接的影響，某學習小組對“測量電源的電動勢和內阻”的實驗方案進行了探究。實驗室提供的器材有：干電池一節(jié)（電動勢約1.5V，內阻小于1Ω）；電壓表V（量程3V，內阻約3kΩ）；電流表A（量程0.6A，內阻約1Ω）；滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）；定值電阻R1（阻值2Ω）；定值電阻R2（阻值5Ω）；開關一個，導線若干。（1）該小組按照圖甲所示的電路進行實驗，通過調節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數，利用實驗數據在U﹣I坐標紙上描點，如圖乙所示，結果發(fā)現電壓表示數的變化范圍比較小，出現該現象的主要原因是。（單選，填正確答案標號）A．電壓表分流B．干電池內阻較小C．滑動變阻器最大阻值較小D．電流表內阻較?。?）針對電壓表示數的變化范圍比較小的問題，該小組利用實驗室提供的器材改進了實驗方案，重新測量得到的數據如表所示。序號1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52根據實驗數據可知，所選的定值電阻為R1（填“R1”或“R2”）?！痉治觥浚?）根據閉合電路歐姆定律得到路端電壓與電流、內電阻大小關系進行分析；（2）根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后根據坐標系內描出的點作出圖象，根據圖示圖象求出電源等效電阻，然后選擇定值電阻?！窘獯稹拷猓海?）根據閉合電路歐姆定律可得路端電壓：U＝E﹣Ir，當電源內阻r太小時，干路電流I有較大變化時，Ir變化很小，電壓表示數即路端電壓U＝E﹣Ir變化很小，電壓表示數變化范圍很小，故選B；（2）根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后根據坐標系內描出的點作出圖象，如圖所示；由圖示圖象可知，電源與定值電阻整體組成的等效電源內阻：r+R＝＝Ω≈2.67Ω，由題意可知，電源內阻小于1Ω，則定值電阻應選擇R1。故答案為：（1）B；（2）R1。【點評】本題主要是考查“測量電源的電動勢和內阻”的實驗，關鍵是知道實驗原理和數據處理方法，能夠根據閉合電路歐姆定律分析電壓表示數變化范圍較小的原因，能夠根據圖像法進行數據處理。8．（甘肅模擬）（1）圖甲使用0.6A量程時，圖中表針示數是0.44A；圖乙使用3V量程，圖中表針示數為1.70V。（2）電壓表V1和電壓表V2是由兩塊完全相同的靈敏電流計改裝而成，但量程不同。圖丙中電壓表V1的讀數為2U，V2的讀數為U，V1、V2的內阻分別為RV1、RV2，現電壓表V1的指針指在滿刻度的一半處，這時電壓表V2的指針指在滿刻度的一半位置，兩電壓表內阻關系為RV1：RV2＝2：1，被測電阻Rx兩端的電壓為Ux＝3U。（3）如圖丁，利用兩塊完全相同的靈敏電流計改裝后的高精度電壓表V1、V2和以下測量電路測定電源電動勢和內阻，已知V2的量程是V1量程的3倍，V2的內阻為RV2，具體操作步驟如下：A．當開關打到1的位置時，電壓表V1的讀數為U1；B．當開關打到2的位置時，電壓表V2的讀數為U2；用已知量和直接測量量表示電源電動勢E＝和內阻r＝。【分析】（1）根據電流表量程確定其分度值，然后根據指針位置讀出其示數，根據電壓表量程確定其分度值，然后根據指針位置讀出其示數．（2）表頭串聯分壓電阻改裝成電壓表，由于表頭相同，由于兩個表頭串聯電流相等，電壓比等于其內阻之比；（3）根據閉合電路歐姆定律列式求解電動勢和內阻?！窘獯稹拷猓海?）圖甲所示的電流表使用0.6A量程時，其分度值為0.02A，示數為0.44A；當使用3V量程時，其分度值為0.1V，示數為1.70V；（2）兩電壓表由相同的靈敏電流計改裝，滿偏電流相同，串聯后電流相同，其偏轉角度也相同，但電壓表內阻不同，則電壓表示數之比等于電壓表內阻之比，即RV1：RV2＝2U：U＝2：1所以電壓表V1的指針指在滿刻度的一半處，即為2U時，則電壓表V2的讀數為U，也在電壓表V2的指針指在滿刻度的一半處，此時待測電阻Rx兩端的電壓U＝U1+U2＝2U+U＝3U；（3）電壓表V1、V2是由完全相同的靈敏電流計改裝，電壓表V2的量程是電壓表V1量程的3倍，電壓表V2的內阻為RV2，則電流表V1的內阻值為根據閉合電路歐姆定律有：，聯立解得：r＝，E＝故答案為：（1）0.44，1.70；（2）滿刻度的一半，2：1，3U；（3），；【點評】本題考查了電表的讀數和電表改裝，實驗數據的垂根據閉合電路歐姆定律找出關系式求解即可。9．（長春模擬）一同學測量某電源的電動勢和內阻，現有實驗器材：A．待測電源（電動勢約18V，內阻約為2Ω）B．電壓表（量程為6V，內阻約為25kΩ）C．電流表（量程為3A，內阻約為0.3Ω）D．滑動變阻器（0～50Ω，3A）E．電阻箱（最大阻值99999.9Ω）F．開關和導線若干（1）為完成實驗，該同學將電壓表擴大量程，需測定電壓表的內阻。該同學設計了甲、乙兩個電路，經過思考該同學選擇了甲電路，該同學放棄乙電路的理由是乙電路中電流表與電壓表串聯，因電壓表內阻較大，故使電路中電流太小，電流表無法準確測量。（2）該同學按照圖甲連接好電路，進行了如下幾步操作：①將滑動變阻器觸頭滑到最左端，把電阻箱的阻值調到零；②閉合開關，緩慢調節(jié)滑動變阻器的觸頭，使電壓表指針指到6.0V；③保持滑動變阻器觸頭不動，調節(jié)電阻箱的阻值，當電壓表的示數為2.0V時，電阻箱的讀數為50450.0Ω，則電壓表的內阻為25225.0Ω；④保持電阻箱的阻值不變，使電阻箱和電壓表串聯，改裝成新的電壓表，改裝后電壓表的量程為18.0V。（3）將此電壓表（表盤未換）與電流表連成如圖丙所示的電路，測電源的電動勢和內阻，調節(jié)滑動變阻器的觸頭，讀出多組電壓表的示數U和電流表的示數I，做出的U﹣I圖像如圖丁所示，則電源的電動勢為17.4V，內阻為1.6Ω（結果保留1位小數）?！痉治觥浚?）根據電路的連接可明確能否準確測量，從而得出棄用的原因；（2）根據串并聯電路的規(guī)律確定電壓表的內阻，再根據串并聯電路的規(guī)律可明確改裝后電壓表的量程；（3）根據閉合電路歐姆定律以及改裝原理可得出對應的表達式，從而根據數學規(guī)律可求得電源的電動勢和內電阻。【解答】解：（1）由電路圖可知，乙電路中電流表與電壓表串聯，因電壓表內阻較大，故使電路中電流太小，電流表無法準確測量；（2）③當電壓表的示數為2.0V時，電阻箱兩端電壓與電壓表示數之比為2：1，則電阻箱阻值與電壓表內阻之比為2：1，所以電壓表內阻為25225.0Ω；④由題意可知，加在電壓表與電阻箱兩端的電壓之和為加在電壓表兩端的電壓的3倍，故改裝后的量程為：3×6＝18.0V；（3）根據閉合電路歐姆定律以及改裝原理可知，3U＝E﹣Ir，則可知，U＝﹣；則由圖象可知，電源的電動勢E＝5.8×3V＝17.4V；內阻r＝3×Ω＝1.60Ω；故答案為：（1）乙電路中電流表與電壓表串聯，因電壓表內阻較大，故使電路中電流太小，電流表無法準確測量；（2）③25225.0；④18.0；（3）17.4；1.60。【點評】本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，要注意掌握根據圖象求解電動勢和內電阻的方法，同時注意電表改裝原理的方法和量程的確定。10．（二模二模）實驗小組欲測定一節(jié)干電池（電動勢約為1.5V，內阻約為1.0Ω）的電動勢和內阻，要求盡量減小實驗誤差。實驗室有如下器材可供選擇：A．電流表A1（0～0.6A、內阻約0.1Ω）B．電流表A2（0～3A、內阻約0.02Ω）C．電壓表V（0～3V、內阻約5kΩ）D．滑動變阻器R1（0～20Ω、2.0A）E．滑動變阻器R2（0～200Ω、1.0A）（1）該實驗電流表應選用A1，滑動變阻器應選用R1（填“A1”或“A2”，“R1”或“R2”）；（2）根據所選擇的器材，某同學設計了如下兩種實驗電路，如圖所示；關于甲、乙兩個電路實驗誤差及產生原因的分析，下列說法正確的是ABD。A．甲圖由于電壓表的分流，會使電源電動勢的測量值存在系統誤差B．甲圖由于電壓表的分流，會使電源內阻的測量值存在系統誤差C．乙圖由于電流表的分壓，會使電源電動勢的測量值存在系統誤差D．乙圖由于電流表的分壓，會使電源內阻的測量值存在系統誤差（3）為使電動勢E和內阻r的測量誤差均在誤差允許的合理范圍內，則應選用圖中的甲電路圖來完成此實驗（填“甲”或“乙”）?！痉治觥浚?）根據回路最大電流選擇電流表，為了方便調節(jié)和便于操作選擇總阻值較小的滑動變阻器；（2）根據伏安法測電源電動勢與內阻原理分析電路，然后答題．（3）電源U﹣I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內阻，根據圖象分析答題；【解答】解：（1）電源電動勢約為1.5V，內阻約為1.0Ω，則回路中的最大電流約為：，故為了能準確測量，電流表應選擇A1；因內電阻較小，為了方便調節(jié)便于操作，滑動變阻器應選擇較小的R1；（2）AB、在測量電源的電動勢和內阻時，電壓表測量電源的外電壓準確，因為電壓表起分流作用，電流表測量通過電源的電流偏小，作出U﹣I圖線得到的電動勢的測量值偏小，內電阻的測量值偏小，存在系統誤差，故AB正確；CD、在測量電源的電動勢和內阻時，電流表測量通過電源的干路電流準確，因為電流表的分流作用，電壓表測量的路端電壓偏小，作出U﹣I圖線得到的電動勢的測量值是準確的，內電阻的測量值偏大存在系統誤差，故D正確，C錯誤。（3）若采用乙圖電路，可以將電流表與電池看做一等效電源，此時測得的電動勢與真實值相同，測得的內電阻等于電池內電阻與電流表電阻之和，因電池內電阻較小與電流表內阻接近，導致相對誤差較大，因此應用甲電路。故答案為：（1）A1，R1；（2）ABD；（3）甲；【點評】應理解伏安法測量電動勢和內電阻實驗采用乙電路的原因，也可以利用等效電源來分析，以及學會通過計算選擇實驗器材的方法。11．（靜安區(qū)二模）硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件。某同學用實驗研究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關系，實驗電路如圖甲所示，圖中R0為定值電阻。（1）實驗①：用一定強度的光照射硅光電池，調節(jié)滑動變阻器，通過測量得到該電池的U﹣I關系如圖乙中的曲線a所示。由此可知該電池的電動勢約為2.67V，短路電流約為295μA，該電池的內阻不是（選填“是”或“不是”）常數。（2）實驗②：減小實驗①中光的強度，重復實驗，測量得到該電池的U﹣I關系如圖乙中的曲線b所示。若用該硅光電池給阻值不變的用電器供電，為使電源效率更高，應選擇用實驗①（選填“①”或“②”）中的光強度照射硅光電池，理由是用實驗①中的光強度照射硅光電池，電池的內電阻比較小，所以電源效率比較高?！痉治觥浚?）由圖象及公式可知圖象的斜率表示電池內阻，由圖像的斜率變化可知內阻是否為常數；圖象與橫坐標的交點為短路電流；圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；（2）根據電源效率η＝，外電路電阻相等時，電源內阻越小，電源效率越高?！窘獯稹拷猓海?）路端電壓U＝E﹣Ir，若r為常數、則U﹣I圖為一條不過原點的直線，由曲線a可知電池內阻不是常數；當U＝0時的電流為短路電流、約為295μA；當電流I＝0時路端電壓等于電源電動勢E、約為2.67V；（2）分別用實驗①②中所用光的強度照射硅光電池時，電池的電動勢相差不大，過原點做一條傾斜直線分別與a、b相交，交點縱坐標即對應路端電壓，由此可知：兩電源分別對同一阻值不變的電阻供電時，a圖線對應路端電壓明顯大于b圖線，根據電源效率η＝，外電路電阻相等時，電源內阻越小，電源效率越高，用實驗①中的光強度照射硅光電池，電池的內電阻比較小，所以電源效率比較高。故答案為：（1）2.67，295，不是；（2）①；用實驗①中的光強度照射硅光電池，電池的內電阻比較小，所以電源效率比較高。【點評】本題主要考查了在實驗中如何利用圖線進行數據處理，在測電源電動勢和內阻的實驗中，明確電源U﹣I圖象和電阻U﹣I圖象的含義和區(qū)別。12．（青浦區(qū)二模）某同學“用DIS測電源的電動勢和內阻”的實驗電路如圖a所示，其中R0是阻值為4Ω的定值電阻，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω。（1）定值電阻R0在實驗中的作用是保護電源。（2）測得電源的路端電壓U與電流I的關系圖線如圖b所示，電源電動勢E＝2.9V，內阻r＝3Ω。（3）滑動變阻器滑片從最左端M處向中點O移動的過程中，滑動變阻器R上消耗的功率變化情況是先增大再減小。（4）另一位同學用電流傳感器、電阻箱、電源等器材設計了如圖c所示的電路，通過改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流I，由實驗數據做出R﹣圖線，若該圖線的斜率為k，則電源電動勢為k?！痉治觥浚?）為防止滑動變阻器接入電路的阻值為零導致電路電流太大損壞電源，在電路中要接入保護電阻；根據圖中電壓的情況判斷不當操作。（2）根據圖示電路圖求出圖象的函數表達式，根據圖示圖象求出電源電動勢與內阻。（3）把定值電阻等效到電源內部，充當電源內阻，則外電路中只有滑動變阻器，再根據當內外電阻之和相等時，電源輸出功率最大分析。（4）根據圖示電路圖應用閉合電路歐姆定律求出圖象的函數表達式，然后求出電源電動勢?！窘獯稹拷猓海?）為防止滑動變阻器接入電路的阻值為零導致電路電流太大損壞電源，要在電路中接入保護電阻，因此圖中R0的作用是是保護電源；（2）由圖（b）所示電源U﹣I圖象可知，縱軸截距為電源電動勢E＝2.9V，圖線的斜率k＝R0+r＝，電源的內阻r＝7Ω﹣R0＝7Ω﹣4Ω＝3Ω（3）定值電阻R0與電源等效為電源，等效電源電動勢E＝2.9V，等效內阻r′＝r+R0＝（2+5）Ω＝7Ω；滑動變阻器最大阻值Rm＝10Ω，當滑動變阻器滑片從最左端向中點O移動時，滑動變阻器的阻值從10Ω減小到5Ω，外電路的阻值先大于等效電源內阻后等于等效電源內阻，最后又小于等效電源內阻，當外電路阻值與等效電源內阻相等時電源輸出功率即外電路（滑動變阻器）功率最大，因此在滑動變阻器滑片從最左端逐漸向中點O移動的過程中，R上功率的變化情況是先增大后減??；（4）由圖（c）所示電路圖可知，電源電動勢：E＝I（r+R），整理得R＝E﹣r，R﹣圖線的斜率：k＝E故答案為：（1）保護電源；（2）2.9，3；（3）先增大后減??；（4）k；【點評】本題考查了求電源電動勢與內阻實驗，分析清楚電路結構、知道實驗原理是解題的前提與關鍵，應用閉合電路歐姆定律求出圖線的函數表達式根據圖示圖線即可解題。13．（瑤海區(qū)月考）某實驗探究小組利用下列實驗器材測量電池的電動勢和內阻。A．待測電池（電動勢約1.5V，內阻r較?。〣．靈敏電流表G（量程0～100mA，內阻rg＝18Ω）C．電阻箱R（0～10.00Ω）D．各種型號的定值電阻E．開關及導線若干（1）為了滿足實驗要求，該實驗小組首先把現有的靈敏電流表改裝成0～0.6A的電流表，改裝時應并聯一個阻值為3.6Ω的定值電阻。（2）該實驗小組利用改裝后的電流表和上述器材用圖甲所示電路來測電源的電動勢和內阻。圖乙是實驗小組由實驗數據繪出的﹣R（其中I為改裝后電流表的示數）圖象，根據圖象及條件可求得電源的電動勢E＝1.5V，內阻r＝0.75Ω（結果均保留兩位有效數字）?！痉治觥浚?）根據電表的改裝原理進行分析，從而確定應并聯的電阻和改裝后的阻值；（2）根據實驗電路應用歐姆定律求出圖象的函數表達式，然后根據圖示圖象求出電源電動勢與內阻。【解答】解：（1）電流表G（量程0﹣100mA，內阻Rg＝18Ω）改裝成一塊量程為0～0.6A的電流表，則電阻箱R0的阻值為：R＝（2）改裝后電流表的內阻：RA＝＝3Ω，閉合開關S，由閉合電路歐姆定律得：E＝I（R+RA+r）整理得：由圖示﹣R圖象可知：k＝，截距為：b＝，電源電動勢：E＝電源內阻：r＝﹣RA＝b?E﹣RA＝2.5×1.5Ω﹣3Ω＝0.75Ω故答案為：（1）3.6；（2）1.5，0.75?！军c評】本題考查測量電動勢和內電阻的實驗，要注意明確圖象法處理數據時，要根據物理規(guī)律寫出橫縱坐標之間的關系式。根據圖示圖象可以求出電源電動勢與內阻。14．（淄川區(qū)校級期末）某同學利用圖甲所示電路測定電源的電動勢和內阻，所使用的器材有：待測干電池兩節(jié)、電流表A（量程為0.6A，內阻約為0.5Ω）、電流表A1（量程為0.6A，內阻約為1Ω）、電阻箱R1（最大阻值為99.99Ω）、滑動變阻器R2（最大阻值為10Ω）、單刀雙擲開關S、單刀單擲開關K、導線若干。（1）請按照圖甲所示電路，用筆畫線代替導線把圖乙中的實物電路連接完整。（2）閉合開關K，將開關S接C，調節(jié)電阻箱R和滑動變阻器R2，若電流表A的示數為0.30A、電流表A1的示數為0.60A、電阻箱R1的示數為0.50Ω，則電流表A的內阻rA＝0.50Ω（結果保留兩位有效數字）。（3）斷開開關K，將開關S接D，調節(jié)電阻箱R1，記錄電阻箱R1的阻值和電流表A的示數；斷開開關K，開關S所接位置不變，多次調節(jié)電阻箱R1重復實驗，并記錄多組電阻箱R1的阻值R和電流表A的示數I。由實驗數據繪出﹣R圖像如圖丙所示，則電源的電動勢E＝2.96V（結果保留三位有效數字）、內阻r＝0.39Ω（結果保留兩位有效數字）?！痉治觥浚?）根據電路圖連接實物圖；（2）根據電路連接與歐姆定律可求出電流表A的內阻；（3）弄清電路的連接情況，根據閉合電路歐姆定律寫出的表達式，結合圖象的斜率與截距求出電源的電動勢和內阻?！窘獯稹拷猓海?）按題圖甲電路把實物圖連接，如圖所示；（2）將開關S與C接通，電流表A與電阻箱R1并聯，有：（I1﹣I）R1＝IrA解得：。（3）由閉合電路的歐姆定律有：E＝IR+I（rA+r）整理得：，對照題圖丙可得其斜率問：k＝解得：E＝2.96V其縱軸截距問：b＝0.3＝解得：r＝0.39Ω故答案為：（1）實物連接圖，如圖所示；（2）0.50；（3）2.96，0.39；【點評】本題是先測出電流表的內阻，再由安阻法測電源的電動勢和內阻，最關鍵的是要搞清楚電路的連接情況，由串并聯電路電流電壓的關系及歐姆定律可得到結論，還有一點是用圖象法減小了偶然誤差。15．（湖北模擬）為測量某直流電源的電動勢（5V左右）和內阻（400Ω左右），除了待測電源，實驗室提供了兩個量程均為10mA的電流表A1、A2，電阻箱（0～999.9Ω）、電鍵兩個及導線若干。（1）根據實驗室提供的器材，組成了如圖甲所示的電路，請將圖乙的實物連接成完整的電路；（2）閉合電鍵S1前，將電阻箱接入電路的電阻調到最大，閉合S1，斷開S2，調節(jié)電阻箱，使電流表的指針偏轉較大，記錄電流表A2的示數I1，電阻箱接入電路的電阻R1＝300Ω，閉合電鍵S2，調節(jié)電阻箱，使電流表A2的示數仍為I1，記錄此時電阻箱接入電路的電阻R2＝410Ω，則電流表A1的內阻RA1＝110Ω；（3）斷開電鍵S1，將電流表A1、A2互換位置，保持電鍵S2閉合，將電阻箱接入電路的電阻調到最大，閉合電鍵S1，多次調節(jié)電阻箱接入電路的電阻R，記錄每次調節(jié)后電流表A1的示數I，根據測得的多組I、R，作出IR﹣I圖象如圖丙所示，則被測電源的電動勢E＝5.0V，電源的內阻r＝390Ω。【分析】（1）認清電路結構連接實物圖；（2）開關S2閉合前后過電流表A2的示數不變，所以電阻箱的阻值R2等效替代R1+RA1，據此求解求解電流表A1的內阻值RA1；（3）根據閉合電路歐姆定律結合電源的伏安特性曲線求解電源電動勢和內阻；【解答】解：（1）實物連接如圖所示；（2）根據等效替代關系可得：R1+RA1＝R2，解得電流表A1的內阻RA1＝R2﹣R1＝410Ω﹣300Ω＝110Ω；（3）根據閉合電路歐姆定律得E＝I（R+RA1+r），則IR＝E﹣I（r+RA1），則結合圖丙可知，電源電動勢E＝5.0V，，因此電源的內阻為r＝390Ω；故答案為：（1）如圖所示；（2）110；（3）5.0，390；【點評】本題考查測量電動勢和內阻的實驗方法，要注意閉合電路歐姆定律的應用，并且能靈活變形得出一次函數關系，再根據數學規(guī)律進行分析求解。16．（株洲模擬）實驗室提供的器材列在表中，請從其中選擇合適的實驗器材來測量電阻Rx的阻值。要求：能得到多組數據并有盡可能高的測量精度。器材（代號）規(guī)格待測電阻（Rx）阻值約10kΩ電流表（A1）0～300μA，內阻約100Ω電流表（A2）0～0.6A，內阻約0.125Ω電壓表（V1）0～3V，內阻約3kΩ電壓表（V2）0～15V，內阻約15k滑動變阻器（R）總阻值約50Ω電源（E）電動勢3V，內阻很小開關（S），導線若干（1）電流表應選用A1，電壓表應選用V1。（2）在圖甲中完成實物連線，保證開關閉合時電表的示數最小。（3）圖乙為某同學的實驗電路，其中、b、c、…、k是表示實驗器材接線柱的字母。請將圖中接線錯誤（用導線兩端接線柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤除或增添）填在表中。接線錯誤引起的后果改正方法cdR失去調節(jié)作用，可能使電源短路撤除（4）某同學完成上述實驗后，想進一步測量表中電源的電動勢和內電阻。選用表中的實驗器材，能（填“能”或“不能”）測量該電源的電動勢和內電阻?！痉治觥浚?）由于電動勢E＝3V，由此選取電壓表，計算電路中可能的最大電流來選取電流表；（2）滑動變阻器采用分壓器接法，電流表內接，由此畫圖；（3）根據滑動變阻器的分壓式接法進行分析；（4）可以用伏安法測電源電動勢、內阻.【解答】解：（1）由于電動勢E＝3V，內阻很小，則電壓表應該選V1，待測電阻Rx阻值約10kΩ，則最大電流約為：所以電流表應選用A1；（2）滑動變阻器采用分壓器接法，電流表的內電阻遠小于Rx，所以采用內接法，如圖所示：（3）ce接線錯誤，這樣接等于滑動變阻器并聯接入電路，當滑片位于d端時，會引起全電路短路，有可能燒壞電源，所以應將ce去掉；（4）實驗儀器有電流表、電壓表、滑動變阻器，可以用伏安法測電源電動勢、內阻.故答案為：（1）A1；V1；（2）見解析；（3）cd；R失去調節(jié)作用，可能使電源短路；撤除；（4）能【點評】本題主要是考查伏安法測電阻實驗，對于實驗題，要弄清楚實驗目的、實驗原理以及數據處理、誤差分析等問題，對于實驗儀器的選取一般要求滿足安全性原則、準確性原則和操作方便原則。17．（大連模擬）學校興趣小組成員在學校實驗室發(fā)現了一種新型電池，他們想要測量該電池的電動勢和內阻。（1）小組成員先多用電表粗測電池的電動勢，將選擇開關調到電壓擋量程為25V的擋位，將紅黑表筆分別接電池的正負極，多用電表的指針示數如圖甲所示，則粗測電動勢大小為10.5V。（2）為了精確測量，小組成員根據實驗室提供的器材設計了如圖乙的測量電路，其中R0＝5Ω，它在電路中的作用是保護電阻。閉合電鍵前，應將電阻箱接入電路的電阻調到最大（填“大”或“小”）。（3）閉合電鍵，調節(jié)電阻箱，測得多組電阻箱接入電路的阻值R及對應的電流表的示數I，得﹣R圖線，如圖丙所示。不計電流表的內阻，根據圖線求出電池的電動勢為12V，內阻為1.0Ω（保留2位有效數字）。【分析】（1）根據電表讀數規(guī)則讀數；（2）加保護電阻的作用為防止電流過大，燒毀電源；開關閉合前，電阻箱連入電阻應使電流最?。唬?）根據閉合電路歐姆定律寫出﹣R的表達式，結合﹣R圖象分析求解?！窘獯稹拷猓海?）將選擇開關調到電壓擋量程為25V的擋位，精確度為：＝0.5V，則多用電表讀數為10.5V，粗測電動勢大小為E＝10.5V（2）電阻R0與電阻箱串聯在電路中，防止電阻箱接入電阻為零時，電流過大，燒毀電源，所以開關閉合前，電阻箱接入電路的電阻最大，使電路中電流最小，以保護電路；（3）根據實驗電路，由閉合電路歐姆定律得：E＝I（r+R0+R）整理得﹣R的函數表達式為：＝+由圖象可知，圖象斜率為：k＝＝＝解得電池電動勢為：E＝12V根據圖象的縱軸截距為：＝＝0.5A﹣1，解得電池的