高考總復(fù)習物理（人教版）練習實驗10測定電源的電動勢和內(nèi)阻（模擬演練）

第八章實驗十1．(2017·大慶期中)在測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，已知一節(jié)干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為0.30Ω；電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表A(量程為0.6A，內(nèi)阻為0.70Ω)；滑動變阻器R(10Ω，2(1)請在圖甲方框中畫出實驗電路圖．(2)在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的UI圖線，由圖可得該電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留兩位小數(shù))解析：(1)因為電壓表需要測量路端電壓，所以應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，因為如果采用外接法，由于電流表分壓，測量的電壓小于路端電壓，如圖所示．(2)由圖可知，圖象的縱截距表示電源的電動勢，故E＝1.5V，內(nèi)阻為：r＝eq\f(1.5－1.00,0.5)Ω＝1.0Ω.答案：(1)如解析圖所示(2)1.501.002．(2018·南寧聯(lián)考)一課外小組同學想要測量一個電源的電動勢及內(nèi)阻．準備的器材有：電流表(0～200mA，內(nèi)阻是12Ω)電阻箱R(最大阻值9.9Ω)一個開關(guān)和若干導(dǎo)線．(1)由于電流表A的量程較小，考慮到安全因素，同學們將一個定值電阻和電流表A________聯(lián)，若要使連接后流過定值電阻的電流是流過電流表A的電流的3倍，則定值電阻的阻值R0＝________Ω.(2)虛線框中為同學設(shè)計的實驗電路的一部分，請將電路圖補充完整．(3)若實驗中記錄電阻箱的阻值R和電流表A的示數(shù)I，并計算出eq\f(1,I)得到多組數(shù)據(jù)后描點作出Req\a\vs4\al(-)eq\f(1,I)圖線如圖所示，則該電源的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.解析：(1)由并聯(lián)電路規(guī)律可知，并聯(lián)部分電壓相等，要使并聯(lián)后流過定值電阻的電流是流過電流表的電流的3倍；則定值電阻的阻值應(yīng)是電流表內(nèi)阻的1/3；故有：R0＝eq\f(1,3)r＝4Ω；(2)電路如圖；(3)閉合電路歐姆定律可知：I＝eq\f(1,4)×eq\f(E,R＋r＋\f(4×12,4＋12))，則變形得：R＝eq\f(E,4)·eq\f(1,I)－3－r；故圖象中的斜率等于k＝eq\f(E,4)＝2.0；故：E＝8.0V；圖象與縱坐標的交點為－6.0＝－r－3解得：r＝3.0Ω答案：(1)并4(2)圖見解析(3)8.03.03．(2018·揚州模擬)實驗室有下列器材：靈敏電流計G(內(nèi)阻約為50Ω)；電壓表V(0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ)；電阻箱R1(0～9999Ω)；滑動變阻器R2(0～100Ω，1.5A)；舊干電池一節(jié)；(1)某實驗小組先測靈敏電流計的內(nèi)阻，電路如圖甲所示，測得電壓表示數(shù)為2V，靈敏電流計示數(shù)為4mA，電阻箱旋鈕位置如圖乙所示，則靈敏電流計內(nèi)阻為________Ω.(2)為將靈敏電流計的量程擴大為原來的10倍，該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián)，則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為________Ω.調(diào)好后連接成如圖丙所示的電路測干電池的電動勢和內(nèi)阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器讀出了幾組電壓表和電流計的示數(shù)如下表，請在圖丁所示的坐標系中作出合適的IG-U圖線.IG/mA3.02.52.01.51.0U/V0.80.91.01.11.2丁(3)由作出的IGeq\a\vs4\al(-)U圖線求得干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.解析：(1)由圖乙所示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為：R1＝0×1000Ω＋4×100Ω＋5×10Ω＋5×1Ω＝455Ω，由歐姆定律可得：Rg＋R1＝eq\f(U,I)＝eq\f(2,0.004)Ω＝500Ω，電流計內(nèi)阻為：Rg＝(500－455)Ω＝45Ω.(2)將靈敏電流計的量程擴大為原來的10倍，并聯(lián)電阻阻值：R＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(45Ig,10Ig－Ig)＝5Ω.根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后根據(jù)描出的點作出圖象，圖象如圖所示：(3)由圖示電源U-I圖象可知，圖象與橫軸交點坐標值為1.4，電源電動勢E＝1.4V，電流表內(nèi)阻，RA＝eq\f(R1Rg,R1＋Rg)＝eq\f(5×45,5＋45)Ω＝4.5Ω，且eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(1.4－0.8,0.003×10)＝20Ω，電源內(nèi)阻：r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))－RA＝(20－4.5)Ω＝15.5Ω.答案：(1)45(2)5如解析圖所示(3)1.415.54．(2017·黑龍江大慶中學期末)用DIS測電源電動勢和內(nèi)電阻電路如圖(a)所示，R0為定值電阻．(1)調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過變換坐標，經(jīng)計算機擬合得到如圖(b)所示圖線，則該圖線選取了________為縱坐標，由圖線可得該電源電動勢為________V.(2)現(xiàn)有三個標有“2.5V,0.6A”相同規(guī)格的小燈泡，其I-U特性曲線如圖(c)所示，將它們與圖(a)中電源按圖(d)所示電路相連，A燈恰好正常發(fā)光，則電源內(nèi)阻r＝________Ω，圖(a)中定值電阻R0＝________Ω.(3)若將圖(a)中定值電阻R0換成圖(d)中小燈泡A，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電阻箱R消耗的電功率是小燈泡A的兩倍，則此時電阻箱阻值應(yīng)調(diào)到________Ω.解析：(1)由閉合電路歐姆定律可知：I＝eq\f(E,R＋R0＋r)；要形成與電阻成一次函數(shù)關(guān)系，則縱坐標只能取eq\f(1,I)；則有：eq\f(1,I)＝eq\f(R,E)＋eq\f(R0＋r,E)；則圖象的斜率為：k＝eq\f(1,E)＝eq\f(1,4.5)；則有：E＝4.5V；eq\f(R0＋r,E)＝1，則有：R0＋r＝4.5.(2)A燈正常發(fā)光的電流為：I＝0.6A；則BC兩燈的電流為0.3路端電壓為：U＝2.5V＋0.5V＝3V；則內(nèi)壓為：U內(nèi)＝(4.5－3)V＝1.5V；則內(nèi)阻為：r＝eq\f(1.5,0.6)Ω＝2.5Ω；則定值電阻為：R0＝(4.5－2.5)Ω＝2Ω.(3)燈泡與電阻箱串聯(lián)，故燈泡與電阻中流過的電流相等，而變阻箱電功率為燈泡電阻的兩倍；則變阻箱兩端的電壓為燈泡兩端電壓的兩倍，設(shè)燈泡兩端電壓為U，則變阻箱兩端電壓為2U，則由閉合電路歐姆定律可知：3U＋2.5I＝4.5，變形得I＝1.8－1.2U；在上圖中作出對應(yīng)的I-U圖象，則與原圖象的交點為符合條件點；由圖可知，I＝0.48A，U＝1.10V；則電阻箱阻值為：R＝eq\f(2U,I)＝eq\f(2×1.15,0.48)Ω＝4.60Ω(4.5～4.7均可)．答案：(1)eq\f(1,I)4.5(2)2.52(3)4.60(4.5～4.7均可)5．(2017·天津卷)某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻．其中電流表A1的內(nèi)阻r1＝1.0kΩ，電阻R1＝9.0kΩ，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個R0＝3.0Ω的電阻．①按圖示電路進行連接后，發(fā)現(xiàn)aa′、bb′和cc′三條導(dǎo)線中，混進了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線．為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將開關(guān)S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、b′間電壓，讀數(shù)不為零，再測量a、a′間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是________導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是________導(dǎo)線斷開．②排除故障后，該小組順利完成實驗．通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖像如圖．由I1－I2圖像得到電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.解析：①a、b′間的電壓不為零，說明a、a′或b、b′間有一處導(dǎo)線斷開，若a、a′間電壓不為零，說明aa′導(dǎo)線斷開；若a、a′間電壓為零，則一定是bb′導(dǎo)線斷開．②