PAGEPAGE1實驗8測量電源的電動勢和內阻A級根底訓練1．(2022·北京高考)某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內阻，他們提出的實驗方案中有如下四種器材組合．為使實驗結果盡可能準確，最不可取的一組器材是()【導學號：96622134】A．一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器B．一個伏特表和多個定值電阻C．一個安培表和一個電阻箱D．兩個安培表和一個滑動變阻器D由E＝U＋Ir、E＝IR＋Ir、E＝U＋eq\f(U,R)r知，要測量E和r，需要測出多組U、I或I、R或U、R值，選項A、B、C均可滿足測量需要，選項D中R無法測出，最不可取．2．(2022·安徽高考)某同學為了測量一節電池的電動勢和內阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100μA、內阻為2500Ω的表頭，一個開關，兩個電阻箱(0～999.9Ω)和假設干導線．(1)由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為0～50mA的電流表，那么應將表頭與電阻箱________(填“串聯〞或“并聯〞)，并將該電阻箱阻值調為________Ω.(2)接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內阻進行測量，實驗電路如圖實-8-9所示，通過改變電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表．圖實-8-9123456R/Ω93.075.055.045.035.025.0I/mA15.018.724.829.536.048.0IR/V1.421.401.361.331.261.20①根據表中數據，圖實-8-10中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數據也描繪在圖中，并畫出IR-I圖線．圖實-8-10②根據圖線可得電池的電動勢E是________V，內阻r是________Ω.【解析】(1)電表改裝為大量程的電流表需并聯一個電阻，由并聯知識可知，R(50×10－3－100×10－6)＝100×10－6×2500，解得R≈5.0Ω.(2)描點連線后由圖線縱軸截距得到電池的電動勢為1.53V，由圖線斜率求得的電阻值減去改裝后的電流表阻值可得到電池內阻為2.0Ω.【答案】(1)并聯5.0(2)①如下圖②1.532.03．(2022·四川高考)用如圖實-8-11所示電路測量電源的電動勢和內阻．實驗器材：待測電源(電動勢約3V，內阻約2Ω)，保護電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關S，導線假設干．【導學號：96622135】實驗主要步驟：(ⅰ)將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關；(ⅱ)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數U和相應電流表的示數I；(ⅲ)以U為縱坐標，I為橫坐標，作U-I圖線(U、I都用國際單位)；(ⅳ)求出U-I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a.圖實-8-11答復以下問題：(1)電壓表最好選用________；電流表最好選用________．A．電壓表(0～3V，內阻約15kΩ)B．電壓表(0～3V，內阻約3kΩ)C．電流表(0～200mA，內阻約2Ω)D．電流表(0～30mA，內阻約2Ω)(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發現電壓表示數增大．兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是________．A．兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱B．兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱C．一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱D．一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內阻r的表達式，E＝________，r＝________，代入數值可得E和r的測量值．【解析】(1)由于待測電源的電動勢為3V，故電壓表應選0～3V量程，而該電路中電壓表分流越小，實驗誤差越小，應選大內阻的電壓表，故電壓表選A.回路中電流的最大值Imax＝eq\f(E,R1＋R2＋r＋rA)≈158mA，故電流表選C.(2)當電壓表示數變大時，說明外電路電阻變大，即滑片從左向右滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，對于A、B兩選項，在滑片移動的過程中回路電阻不變，選項C中滑片向右移動時回路電阻變大，選項D中，滑片向右移動時回路電阻變小，應選項C正確．(3)根據閉合電路歐姆定律，得E＝U＋I(R2＋r)，即U＝E－I(R2＋r)，所以k＝R2＋r，所以r＝k－R2，橫截距為U＝0時，I＝a，即0＝E－ak，所以E＝ak.【答案】(1)AC(2)C(3)akk－R2B級能力提升4．某同學準備利用以下器材測量干電池的電動勢和內電阻．A．待測干電池兩節，每節電池電動勢約為1.5V，內阻約幾歐姆B．直流電壓表、，量程均為3V，內阻約為3kΩC．定值電阻R0未知D．滑動變阻器R，最大阻值RmE．導線和開關(1)根據如圖實-8-12甲所示的實物連接圖，在圖乙方框中畫出相應的電路圖．甲乙圖實-8-12(2)實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻R0，方法是先把滑動變阻器R調到最大阻值Rm，再閉合開關，電壓表和的讀數分別為U10、U20，那么R0＝________(用U10、U20、Rm表示)．(3)實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表和的多組數據U1、U2，描繪出U1-U2圖象如圖實-8-13所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，那么兩節干電池的總電動勢E＝________，總內阻r＝________(用k、a、R0表示)．圖實-8-13【解析】(2)根據局部電路歐姆定律R0＝eq\f(U0,I)，因I＝eq\f(U10,Rm)，U0＝U20－U10，聯立解得R0＝eq\f(U20－U10,U10)Rm；(3)根據閉合電路歐姆定律有E＝U2＋eq\f(U2－U1,R0)r，變形得U1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R0,r)＋1))U2－eq\f(R0,r)E，由題意可知k＝eq\f(R0,r)＋1，a＝eq\f(R0,R0＋r)E，解得E＝eq\f(ka,k－1)，r＝eq\f(R0,k－1).【答案】(1)電路圖如下(2)eq\f(U20－U10,U10)Rm(3)eq\f(ka,k－1)eq\f(R0,k－1)5．(2022·四川高考)用實驗測一電池的內阻r和一待測電阻的阻值Rx.電池的電動勢約6V，電池內阻和待測電阻阻值都為數十歐．可選用的實驗器材有：電流表(量程0～30mA)；電流表(量程0～100mA)；電壓表(量程0～6V)；滑動變阻器R1(阻值0～5Ω)；滑動變阻器R2(阻值0～300Ω)；開關S一個，導線假設干條．甲乙圖實-8-14某同學的實驗過程如下：Ⅰ.設計如圖實-8-14甲所示的電路圖，正確連接電路．Ⅱ.將R的阻值調到最大，閉合開關，逐次調小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．Ⅲ.斷開開關，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他局部保持不變．重復Ⅱ的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為(I0,0)，與縱軸U的交點坐標為(0，U0)．【導學號：96622136】答復以下問題：(1)電流表應選用______，滑動變阻器應選用______．(2)由圖乙的圖線，得電源內阻r＝________Ω.(3)用I0、U0和r表示待測電阻的關系式Rx＝________，代入數值可得Rx.(4)假設電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數變化范圍________，電壓表示數變化范圍________(選填“相同〞或“不同〞)．【解析】(1)由題U-I圖線可知電流表量程應為0～100mA，應選.路端電壓大于5.5V，而電源電動勢E＝6V，故R外?r，那么滑動變阻器選R2.(2)由題圖得：r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝25Ω.(3)Rx＋r＝eq\f(U0,I0)，Rx＝eq\f(U0,