测定电源的电动势和内阻
1.某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内阻，备有下列器材： ①待测电池，电动势约为1.5 V(小于1.5 V)
②电流表，量程3 mA ③电流表，量程0.6 A ④电压表，量程1.5 V ⑤电压表，量程3 V ⑥滑动变阻器，0～20 Ω ⑦开关一个，导线若干
(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)． (2)按电路图将如图甲中的实物连接起来．
(3)该小组由实验数据作出的U－I图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为________V，内阻为__________Ω.
甲 乙
解析：(1)根据本实验的原理以及特点，所选器材是①③④⑥⑦；(2)根据电路图连接实物图时，一定要看清电路的结构，滑动变阻器的接线柱所在的位置，注意导线不能交叉；(3)电源的电动势是纵轴截距1.45 V，内阻r＝?答案：(1)①③④⑥⑦
(2)如图所示 (3)1.45(1.43～1.47均可) 2.9(2.7～3.1均可)
?ΔU?＝1.45－0 Ω＝2.9 Ω.
??ΔI?0.5－0
2．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻．要求尽量减小实验误差． (1)应该选择的实验电路是图______(选填“甲”或“乙”)．
(2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材： A．电压表(0～15 V) B．电压表(0～3 V) C．滑动变阻器(0～50 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω)
实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用____________________． (选填相应器材前的字母)
(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.
序号 电压U/V 电流I/A 1 1.45 0.06 2 1.40 0.12 3 1.30 0.24 4 1.25 0.26 5 1.20 0.36 6 1.10 0.48
(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝____________ V，内阻r＝________Ω. 解析：(1)干电池内阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内阻的测量值相对误差小．
(2)一节干电池的电动势只有1.5 V左右，故电压表应选用量程较小的B，干电池的内阻一般只有零点几欧或几欧，为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值与之相差较小的C. (4)由U＝E－Ir知U－I图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r，由图线可得E＝1.50 V，r＝0.83 Ω.
答案：(1)甲 (2)B C (3)如图所示
2
(4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85)
3．(2016·浙江名校联考)某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．
(1)该同学设计实验的原理表达式是E＝________(用r、I、R表示)．
(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________ Ω.
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(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的－R图象，则由图象可求得，该电源的
I电动势E＝______ V，内阻r＝________ Ω.(结果均保留两位有效数字)
解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E＝I(R＋r)． (2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值．根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10 Ω＋1×1 Ω＝21 Ω.
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(3)由E＝I(R＋r)可得＝R＋r.－R图象斜率等于，E＝6.3 V，图象在纵轴截距等于r，
IEEIEEr＝2.5 Ω.
答案：(1)I(R＋r) (2)最大值 21 (3)6.3(6.1～6.4) 2.5(2.4～2.6)
4．(2015·高考安徽卷)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 μA、内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9 Ω)和若干导线．
(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱________(选填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为________Ω.
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(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路图如图甲所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表.
R/Ω I/mA IR/V IR－I图线．
1 95.0 15.0 1.42 2 75.0 18.7 1.40 3 55.0 24.8 1.36 4 45.0 29.5 1.33 5 35.0 36.0 1.26 6 25.0 48.0 1.20 (3)根据表中数据，图乙中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图乙中，并画出
(4)根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω.
解析：(1)改装电流表时，在表头上并联一个电阻，即电阻箱．当表头满偏时Ug＝IgRg
Ug＝0.1 mA×2 500 Ω＝250 mV Ug250 mVR＝＝≈5.0 Ω I－Ig50 mA－0.1 mA
所以电阻箱调至5.0 Ω.
(3)描点、连线，作出的IR-I图线如图所示．
4
(4)连线时注意作出倾斜直线，并使直线经过尽可能多的点，或使各点均匀分布在直线两侧，舍弃明显偏离直线的点．从图象上看，纵轴截距为电动势，E＝1.53 V．从实验原理上看，图线斜率为电源内阻与改装电表的内阻之和，电流表内阻为2 500 Ω与5 Ω电阻并联而成，
－
0.047 A
RA≈5 Ω，图线斜率k＝＝7.0 Ω，因此r＝(7.0－5.0)Ω＝2.0 Ω.
答案：(1)并联 5.0 (3)图见解析 (4)1.53 2.0
5．(2015·高考四川卷)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有： 电流表A1(量程0～30 mA)； 电流表A2(量程0～100 mA)； 电压表V(量程0～6 V)； 滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω)； 滑动变阻器R2(阻值0～300 Ω)； 开关S一个，导线若干条． 某同学的实验过程如下：
①设计如图甲所示的电路图，正确连接电路．
②将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以
U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线．
③断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变．重复②的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)． 回答下列问题：
(1)电流表应选用__________．滑动变阻器应选用__________． (2)由图乙的图线，得电源内阻r＝__________Ω.
(3)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝__________，代入数值可得Rx.
(4)若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围____________．(选填“相同”或“不同”)
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优化探究（新课标）2017届高三物理一轮复习 第7章 恒定电流 实验9 测定电源的电动势和内阻知能提
