人教9.5 实验十一：测定电源的电动势和内电阻（练）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

9.5 实验十一：测定电源的电动势和内电阻
1．某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
A．电流表A1（量程3mA，内阻为199Ω）
B．电流表A2（量程1500mA，内阻为1Ω）
C．电压表V（量程3V，内阻很大）
D．滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω，额定电流2A）
E．滑动变阻器R2（阻值范围0～500Ω，额定电流1A）
F．定值电阻R3＝1Ω
G．定值电阻R4＝1kΩ
以及待测干电池，开关、导线若干。
同学们根据提供的器材，设计了如图甲所示的实验电路图。
（1）请根据电路图，将实物图中连线补充完整______。
（2）该小组查阅资料知干电池的内阻约为3Ω，为了尽量减小误差且方便操作，图中电流表应选择______（填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选择______（填“R1”或“R2”），定值电阻应选择______（填“R3”或“R4”）。
（3）同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（填含有a、b、c的表达式）
【答案】          A1     R1     R3     a    
【解析】
（1）[2]根据电路图，实物连线图如图所示：
（2）[2]因测量一节干电池的电动势约为1.5V，干电池的内阻约为3kΩ，因此电路的最大电流约为
因此选A2量程过大，因此要选择A1并联电阻改装电流表即可，则电流表选择A1；
[3]滑动变阻器R2阻值过大，不方便操作，则滑动变阻器选择R1；
[4]电流表A1量程3mA，内阻为199Ω，要将A1并联电阻改装约为500mA的电流表，根据并联电路分流关系可得选择R3以后可将电流表A1改为600mA量程，满足实验要求。
（3）[5][6]电流表A1内阻为199Ω，定值电阻R3阻值1Ω，若设电流表的读数为I，则电路中的总电流为200I，由闭合电路的欧姆定律
U＝E－200rI
由图像可知
E＝a
|k|＝200r＝
解得
r＝
2．为了测量某电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路。其中E为待测电池，G为灵敏电流计，A1、A2为微安表，V1、V2为毫伏表，R1、R2为电阻箱。
（1）根据图甲中的电路图，用笔画代替导线，完成图乙中的实物连线__________；
（2）闭合开关S，调节R1、R2的阻值，使G的示数为零，此时V1、V2的读数分别为U1=235.0mV、U2=265.0mV，A1、A2的读数分别为I1=150.0μA、I2=250.0μA；
（3）适当调大R2的阻值，通过灵敏电流计G的电流方向___________（填“从P到Q”或“从Q到P”），缓慢___________（填“调大”或“调小”）
R1的阻值，使G的示数再次为零，此时V1、V2的读数分别为、，A1、A2的读数分别为、；
（4）该电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
【答案】          P到Q     调小     0.9     1000
【解析】
（1）[1]实物连线如图所示
（3）[2][3]闭合开关S，调节R1、R2的阻值，使G的示数为零，即
适当调大R2的阻值，根据串反并同，V1示数减小，P点电势升高，通过灵敏电流计G的电流方向从P到Q，缓慢调小R1的阻值，使V2示数增大，Q点电势升高，G的示数再次为零。
（4）[5][6]两次电路稳定后，P点和Q点的电势相等，根据闭合电路欧姆定律分别得
解得
3．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d，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___________，_