测定电源的电动势和内阻(下)
14．（12分）听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池．他
们猜想水果电池内阻可能较大，从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻．实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格
中．
（1）利用图像法处理数据可以减小实验误差．在讨论作图方案时，甲同学认为应作R-I图，
而乙同学认为应该作R?
R G 1
图，你认为哪个同学的想法更科学？____（填“甲”或“乙”），I
其简单理由是： ． （2）按照（1）中你选择的方案，在给出的坐标纸上作出图象．
（3）利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为 V，内阻为 Ω． （4）完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是： ． 电流倒数外电阻R电流 I答：（1）乙同学（1分）； 1（Ω） （mA） I(mA-1) 9000 8000 6000 5000 4000 0.0502 0.0528 0.0594 0.0633 0.0680 19.92 18.93 16.84 15.80 14.71 画出的R?0 条直线，容易求出电池的电动势和内电阻（2分） （2）如下图所示（3分） （3）0.75~1.2 （2分）；1图线是一IR×103/Ω 10 5 0 -5 -10 5 10 15 20 9000~11000（2分）
（4）电源内阻过大（2分）
1/mA?1I
现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，已知该电池允许输出
的最大电流为50 mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9 999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．
1(1)实验室备有的定值电阻/VUR0 R0有以下几种规格： 0.7 0.6 A. 10Ω 2.5 W S 0.5 R B. 100Ω 1. 0 W V 0.4 E r0.3 C. 200Ω 1. 0 W
10.2 /10?2??1D. 2 000Ω 5.0 W R?R00.1 ( a ) 本实验应选哪一种规格？0 8 12 ?12 4 6 10 ( b )
答 。
(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图 (b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1 V-1）．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 V，内阻r为 Ω. 解：(1 )C
(2)由闭合电路欧姆定律得U?E?(R0?R)
R0?R?r化简得
11r1??? UEER0?R可见图线的截距为1/E ∴E=10V
图线的斜率为r/E=(0.65-0.1)/0.12=4.6 ∴r =46 Ω19．（6分）现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，已知该电池允许输出的电大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围是0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用。
（1）本实验备有的定值电阻R0，有以下几种规格：本实验应选用 。 A．10Ω、2.5W B．100Ω、1.0W C．200Ω、1.0W D．2000Ω、5.0W
（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了图乙所示的图线（该图线为直线，其截距为
0.1V）。根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E为 V，内阻r为 Ω（保留整数）。
甲
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 －1
1/V－1U S E r V R0 R 0 2 4 6 8 10 12 1/10?2??1R0?R
乙
答：（1）C （2）10、46±2 （1）2分 （2）每空2分
11．（11分）某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电
阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．
R Ａ
Er
（1）若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作 （选填“R- I”或“R- 1/I”）
图象；
（2）利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象；
（3）由图象可知，该电池的电动势E= V，内阻r= Ω； （4）利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测 E、“<”或“=”）． 真，r测 r真（选填“>”解：（11分）（1）（2分）I?E11 R?E??r?k??b R?rII图像的斜率等于电动势E
图像的截距的绝对值等于内阻r, 应该画出R-1/I图像 （2）如图所示（2分）
（3）E?28.0?(?2.0)（1分）， ?6.0V（5.8~6.2都给分）
5.0r=2.0Ω（1.8~2.2都给分）（2分） （4）由于电流表有内阻RA，I真?ER?r真?RA
11R?E??(r真?RA)?k??b
IIr测?b?b?RA?r真E测?E真（4分）
R/Ω 30.0 ·
25.0 · 20.0
· 15.0
10.0 ·
5.0 ·
O
1/I(A-1)
11．（101.0 2.0 3.0 4.0 5.0
分）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，
现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1＝1.0Ω，定值电阻R2＝99.5Ω，电阻箱R（0~99.9Ω），开关、导线若干．
（1）请在下面所给方框内，画出实验电路图，其中定值电阻应选用 ▲ (选填“R1”
或“R2”)；
（2）某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数Ig，记录数据(见下表)．请在
1?R图线． 下面坐标图中描点作出Ig次数 物理量 1 1.6 2.25 0.44 2 2.1 2.00 0.50 3 2.2 1.67 0.60 4 3.2 1.50 0.67 5 4.2 1.25 0.80 6 5.6 1.00 1.00 R/Ω Ig/mA 1-1Ig/(mA) 1，内阻为r=___▲___Ω． （3）根据图线可求得，被测电池的电动势E=___▲___VIg 答：（10分）（1）实验原理图如图所示（2分） R1（2分）/(mA) -1 1.00 （2）如图所示 （2分） ▲▲ （3）1.38~1.44▲（ 2▲分） 0.40~0.60（2分） Ig-1/(mA) -1 0.75 1.00
0.50 G 0.75 R
0.25 R1 0.50
4.0 2.0 0.25 S E r
O 2.0 4.0 6.0 R/Ω
6.0 8.0 R/Ω 8.0 16．（15分）两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势
E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表和A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表和A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U—I直线．回答下列问题：
R0 V1 V2 P A 1.5 1.0 U/V 乙 甲 0.5 E r
(a)
S10 0.2 0.4 0.6 I/A (b)
（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知（ ） A．甲同学是根据电压表 V1和电流表A的数据 B．甲同学是根据电压表 V2和电流表A的数据 C．乙同学是根据电压表 V1和电流表A的数据 D．乙同学是根据电压表 V2和电流表A的数据 （2）图象中两直线的交点表示的物理意义是（ ） A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R上消耗的功率为0.5W D．电源的效率达到最大值
（3）根据图（b），可以求出定值电阻R0= Ω，电源电动势E = V，内电阻r = Ω． （4）该电路中电流表的读数能否达到0.6A，试说明理由．
答案：（1）AD（3分）； （2）BC（3分）； （3）2.0（2分）1.50（2分）1.0，（2分）； （4）不能（1分）．当电流表读数达到0.6A时，从图（b）中可以看出测路端电压的电压表V1的读数会小于V2的读数，在电路里是不可能实现的．（或者电路中的最大电流应该是0.5A）（2分）
21.(2)（12分）按图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，其中R为电阻箱， R0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A。实验室提供的器材如下：
电流表（量程0～0.6～3.0A） 电阻箱（阻值范围0～999.9?） 定值电阻若干 电键、导线若干.
①在下面提供的四个定值电阻中，保护电阻R0应选用 （填写阻值相应的字母）。
A．5? B．10? C．20? D．100?
R/? ②根据电路图，请在图中画出连线，将器材连接
25 成实验电路。
③实验时，改变电阻箱R的值，记录下电流表A20 的示数I，得到若干组 R、I的数据。根据实验数据绘
A R R0 E r 图
S 图 1出如图所示的R?图线，由此得出电池组的电动势E
I15 10 ＝ V，内电阻r＝ Ω。按照此实验方法，
5 电动势的测量值与真实值相比 ，内电阻的
1/A-1
测量值与真实值相比 。（填“偏大”、“偏小”0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I或“相等”） -5
-10
答： ①A ………………………………………4分 ②连接如图………………………………………4分 ③（2.9-3.0）V，(0.9-1.0)?，相等，偏大……4分 答案图
15.（12分）同学们知道，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，
2020届高考物理二轮复习专题讲义：电学实验 076.测定电源的电动势和内阻(下)(含答案)
