第八章實驗十一知識鞏固練習1．用如圖所示的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、導線若干．實驗主要步驟：①將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關；②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；③以U為縱坐標，I為橫坐標，作U－I圖線(U、I都用國際單位)；④求出U－I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a.回答下列問題：(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接線柱B．兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱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．【答案】(1)AC(2)C(3)kak－R22．(2019年山西模擬)小明同學看到一個紐扣鋰電池標稱電動勢為3V，內阻約為1kΩ.為了較準確測定其電動勢和內阻，除待測電池外，還備有如下器材：A．電壓表V1：量程3V，內阻很大B．電壓表V2：量程4V，內阻很大C．電流表A1：量程3A，內阻約為10D．電流表A2：量程0.6A，內阻約為2E．定值電阻R1：1kΩF．定值電阻R2：50kΩG．滑動變阻器R3：0～50ΩH．滑動變阻器R4：0～5kΩI．開關，導線若干(1)要求測量盡可能準確，則電表應選用________、______；定值電阻選用______、______；滑動變阻器選用________．(填器材后的符號)(2)在虛線框中畫出實驗電路．(3)用圖像處理數據，應作__________圖像．(用測量物理量的符號表示)【答案】(1)V1V2R1R4(2)如圖所示(3)U2－U1【解析】(1)(2)由題意可知，電池的內阻較大，則電流I＝eq\f(3,1000)A＝3mA．給定的定值電阻均較大，無法使用電流表測量電流，故只能用電壓表V1與R1并聯測量電流．因電源內阻較大，故應使用總阻值較大的滑動變阻器R4控制電路中的電流，使用V2測量路端電壓．實物電路圖如圖所示.(3)根據閉合電路歐姆定律可知U2＝E－eq\f(U1,I1)R1，為了使得出的圖像為直線，應作出U2－U1圖像.3．(2018年揚州模擬)某同學在做“測電源的電動勢和內阻”的實驗中，串聯了一只R0＝1.5Ω的保護電阻，實驗電路如圖甲所示．則：(1)用導線連好電路后，該同學閉合開關S，發現電流表示數為零，電壓表示數不為零．檢查各接線柱均未接錯，且接觸良好．他用多用電表的電壓擋檢查電路：①在使用多用電表前，發現指針不在左邊“0”刻度線處：應先調整圖乙中多用電表的________(填“A”“B”或“C”)．②將兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數均為零，接c、d時，示數與電壓表示數相同．由此可推斷故障原因是______________．(2)排除故障后，該同學順利完成實驗，測得下列數據，并且根據數據在坐標系中描出了對應的點，如圖丙所示．請畫出U－I圖像.I/A0.100.170.230.300.40U/V1.201.000.800.600.55(3)由U－I圖像求出實驗中電源的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(4)本次實驗產生系統誤差的原因是__________________________________________．【答案】(1)①A②滑動變阻器斷路(2)見解析圖(3)1.501.39(4)電壓表分流【解析】(1)①開始時指針不在左側零刻度時應進行機械調零，故應調節A旋鈕進行調節．②發現電流表示數為0，電壓表示數不為0，則可知，電流表或滑動變阻器R處斷路，用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數均為0，把兩表筆接c、d時，示數與電壓表示數相同，說明此時均與電源連接，則可知滑動變阻器R斷路．(2)由描點法得出U－I圖像如圖所示．(3)U－I圖線是一條傾斜的直線，縱軸截距為1.5.所以電動勢E＝1.50V.圖線的斜率k＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.5－0.20,0.45)Ω＝2.89Ω，則內阻r＝2.89Ω－1.5Ω＝1.39Ω.(4)由電路圖可知，將保護電阻作為內阻處理后，可以視為相對電源的電流表外接法，電壓表并聯在電源兩端，故電壓表示數準確，但由于電壓表內阻的影響而導致電流表示數偏小；故誤差原因來自電壓表分流．4．(2019年吉林名校二模)某同學要用伏安法測一節干電池的電動勢和內阻．現備有下列器材：A．被測干電池一節B．電流表1：量程0～0.6A，內阻r＝0.3C．電流表2：量程0～0.6A，內阻約為0.1D．電壓表1：量程0～3V，內阻未知E．電壓表2：量程0～15V，內阻未知F．滑動變阻器1：0～10Ω，2G．滑動變阻器2：0～100Ω，1H．開關，導線若干在用伏安法測電池電動勢和內阻的實驗中，由于電流表和電壓表內阻的影響，測量結果存在系統誤差．在現有器材的條件下，要盡可能準確地測量電池的電動勢和內阻．(1)在上述器材中請選擇適當的器材(填寫器材前的字母)：電流表選擇______，電壓表選擇______，滑動變阻器選擇______．(2)實驗電路圖應選擇______(填“甲”或“乙”)．(3)根據實驗中電流表和電壓表的示數得到了如圖丙所示的U－I圖像．則在修正了實驗系統誤差后，干電池的電動勢E＝______V，內電阻r＝______Ω.【答案】(1)BDF(2)甲(3)1.500.7【解析】(1)干電池的電動勢約為1.5V，故為了讀數準確，電壓表應選擇D．為了準確測量內阻，選擇已知內阻的電流表B．滑動變阻器阻值較小有利于電表的數值明顯變化，減小誤差，故選F.(2)根據以上分析可知，電流表與電池串聯，將電流表內阻等效為電源內阻，故電路圖選擇甲．(3)由U－I圖可知，電源的電動勢E＝1.50V，內電阻r＋RA＝eq\f(ΔU,ΔI)－RA＝eq\f(1.5－1.0,0.5)Ω－0.3Ω＝0.7Ω.綜合提升練習5．(2019年惠州一模)用電阻箱、多用電表(當安培表用)、開關和導線測一節干電池的電動勢和內阻．(1)將圖a的實物連接成完成實驗的電路．(2)完成以下步驟的相關內容：①將多用電表的選擇開關旋轉至________擋(填“×1Ω”“直流電壓2.5V”或“直流電流100mA”)．②調節電阻箱，示數如圖b所示，讀得電阻值R1＝______Ω.③合上開關，從多用表上讀得數值為I1.④重復②③，收集多組R和I的數據．abc(3)某同學根據他設計的實驗以及收集到的數據作出了如圖c所示的R－eq\f(1,I)圖線，由此可知，干電池的電動勢E＝______V(計算結果保留3位有效數字)；圖線縱軸截距的絕對值表示____________．【答案】(1)如圖(2)直流100mA12(3)1.43電流表與干電池的電阻之和【解析】(1)有一個多用電表、一個電阻箱，沒有滑動變阻器，因此可以采用安阻法測電源電動勢或用伏阻法測電源電動勢，安阻法測電源電動勢與內阻的實驗電路圖如上圖所示．(2)采用安阻法測電源電動勢與內阻，將多用電表的選擇開關旋轉至直流電流100mA擋．由圖b所示電阻箱可知，R1＝0×1000Ω＋0×100Ω＋1×10Ω＋2×1Ω＝12Ω.(3)安阻法測電源電動勢與內阻，在閉合電路中，電源電動勢E＝Ieq\b\lc\(\rc\)(\