PAGE6-科學測量：電源的電動勢和內阻1.某愛好小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內阻，他們提出的試驗方案中有如下四種器材組合，為使試驗結果盡可能精確，最不行取的一組器材是()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【解析】選D。安培表測電流，伏特表測路端電壓，滑動變阻器變更電路的阻值從而獲得多組數據，故A可取；伏特表測路端電壓，電流可由路端電壓和定值電阻求得，通過變更接入定值電阻的個數變更電路的電阻，故B可取；安培表測電流，再由電流和電阻箱電阻可得路端電壓，通過變更電阻箱電阻變更電路的電阻，故C可取；兩個安培表和一個滑動變阻器，不管怎么組合，不能測出路端電壓，故不能測出電動勢和內阻，故D最不行取。故選D。2.如圖為測量某電源電動勢和內電阻時得到的U-I圖線，則該電源的電動勢大小為 ()A.3VB.6VC.9VD.12V【解析】選B。依據閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，由U-I圖像可知，電源的電動勢為：E=6V，故B正確，A、C、D錯誤。【補償訓練】(多選)如圖所示是依據某次測電源的電動勢和內阻的試驗記錄的數據作出的U-I圖像，下列關于圖像的說法中正確的是 ()A.縱軸截距表示待測電源的電動勢，即E=3.0VB.橫截距表示短路電流，即I0=0.6AC.依據r=計算出待測電源內阻為5ΩD.依據r=||計算出待測電源內阻為1Ω【解析】選A、D。由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir；由數學學問可知，圖像與縱坐標的交點為電源的電動勢，故電動勢為3V，故A正確；由于圖像的縱坐標不是從零起先的，故圖像與橫坐標的交點不是短路電流，故B錯誤；圖像的斜率肯定值表示電源的內阻，故r==Ω=1Ω，故C錯誤，D正確。3.(多選)用圖像法計算電動勢和內阻時，先要描點，就是在U-I坐標系中描出與每組I、U值對應的點，以下說法正確的是 ()A.這些點應當精確地分布在一條直線上，即U-I圖線應通過每個點B.這些點應當基本在一條直線上，由于偶然誤差不能避開，所以U-I圖線不行能通過每一個點C.畫U-I圖線應當使它通過盡可能多的描出的點D.不在U-I圖線上的點應大致均衡地分布在圖線的兩側，個別偏離直線太遠的點，應當舍去【解析】選B、C、D。描點作圖法須要留意的問題：由于偶然誤差不能避開，所以U-I圖線不行能通過每一個點，但應當使它通過盡可能多的描出的點，不在U-I圖線上的點應大致均衡地分布在圖線的兩側，個別偏離直線太遠的點，應當舍去。所以B、C、D正確，A錯誤。4.如圖所示是測量兩節干電池組成的串聯電池組的電動勢和內阻的試驗所用器材，用實線將它們連成試驗電路。【解析】首先畫出試驗電路圖如圖a所示，依據電路圖連接實物如圖b所示，因為待測電源電動勢約為3V，所以電壓表選用0～3V的量程；干電池的允許電流一般在0.5A左右，所以電流表應選用0～0.6A的量程；還有一點就是留意開關閉合前，要使變阻器接入電路的阻值盡量大些，愛護電流表，以防燒壞。答案：見解析。5.為了較精確地測量一節干電池的內阻，可用以下給定的器材和一些導線來完成試驗：量程3V的志向電壓表V，量程0.6A的電流表A(具有肯定內阻)，定值電阻R0(R0=1.5Ω)，滑動變阻器R1(0～10Ω)，滑動變阻器R2(0～200Ω)，電鍵S。試驗電路原理圖如圖(a)。(1)為便利試驗調整和較精確地測量，滑動變阻器應選用________(選填R1或R2)。

(2)用筆畫線代替導線在圖(b)中完成電路連接。(3)試驗中變更滑動變阻器的阻值，測出幾組電流表和電壓表的讀數，在給出的U-I坐標系中畫出U-I圖線如圖(c)所示，則干電池的內阻r=________Ω(結果保留兩位有效數字)

【解題指南】解答本題應留意以下三點：(1)依據閉合電路歐姆定律求出電路中須要的最大電阻，從而確定對應的滑動變阻器；(2)依據電路圖可得出對應的實物圖；(3)依據閉合電路歐姆定律寫出關于U與I的函數表達式，然后依據斜率和截距的概念即可求解。【解析】(1)電流表的量程IA=0.6A，依據閉合電路歐姆定律可知，電路中須要的最大電阻應為：Rmax==Ω=7.5Ω，所以變阻器應選R1。(2)依據原理圖可知實物圖如圖所示：(3)依據閉合電路歐姆定律應用：E=U+I(r+R0)，整理可得：U=-(r+R0)I+E，由圖可知圖像與縱軸的交點為電源的電動勢，故E=1.5V；依據函數斜率的概念應有：r+R0=Ω，解得r=0.29Ω。答案：(1)R1(2)如圖所示(3)0.296.用試驗測一電池的內阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6V，電池內阻和待測電阻阻值都為數十歐。可選用的試驗器材有：電流表A1(量程0～30mA)；電流表A2(量程0～100mA)；電壓表V(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，導線若干條。某同學的試驗過程如下：Ⅰ.設計如圖甲所示的電路圖，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干脆相連，其他部分保持不變。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)。回答下列問題：(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)若電表為志向電表，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，兩種狀況相比，電流表示數變更范圍________，電壓表示數變更范圍________。(均選填“相同”或“不同”)

【解析】(1)由圖乙U-I圖線可知電流表量程應為0～100mA，故選A2。路端電壓大于5.5V，而電源電動勢E≈6V，故R外?r，則滑動變阻器選R2。(2)由題圖乙得：r==25Ω。(3