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《實驗：測定電源的電動勢和內阻》針對訓練

1.某實驗小組利用電壓表和電阻箱測量電源的電動勢和內阻

（1）請在虛線框中畫出實驗的電路圖。

（2）實驗的主要步驟如下：

①檢查并調節電壓表指針指零，將開關S斷開，按照電路圖連線。

②調節電阻箱R的阻值至________。

③將開關S閉合，逐漸調節電阻箱的阻值使電壓表指針有足夠的偏轉，記下此時電阻箱的阻值R和電

壓表的示數U.

④改變電阻箱的阻值，測出幾組U及R的數據，作出：一1的圖線如圖所示（單位為國際單位制單位）。

AU

（3）由作出的圖線可求得電動勢E=_______V,內阻r=Qo（結果保留兩位有效數字）

AU------------------

【答案】（1）見解析（2）最大值（3）3.3V

【解析】（1）

（2）為了保護電路，電阻箱的阻值應調為最大值。

⑶由閉合電路歐姆定律E=U+%,得到：="一；，由圖象在縱軸上截距的絕對值得內阻r=1.0。，

KKrUI

由圖象斜率可得電動勢E=3.3V。

2.用圖所示的電路測定一種特殊電池的電動勢和內阻，它的電動勢E約為8V,內阻，約為30C,已

知該電池允許輸出的最大電流為40mAo為防止調節滑動變阻器時造成短路，電路中用了一個定值電阻充

當保護電阻，除待測電池外，可供使用的實驗器材還有：

A.電流表AOC、額定電流為1A）；G.導線和單刀單擲開關若干。

（1）為了電路安全及便于操作，定值電阻應該選;滑動變阻器應該選。（填寫器材

名稱）

（2）接入符合要求的用電器后，閉合開關S,調滑動變阻器的阻值，讀取電壓表和電流表的示數。取

得多組數據，作出了如圖所示的圖線。根據圖線得出該電池的電動勢E為V,內阻「為

（結果保留兩位有效數字）

（3）若所給電壓表已被損壞，其他器材均可使用。重新選擇器材，設計電路測定該電池電動勢和內

阻。請在虛線框中畫出設計的電路圖并在上面標明選定器材的名稱。

【答案】（1）&（2）7.8V29c（3）見解析

【解析】（1）電壓表量程為6V,電池允許輸出的最大電流為40mA,故滑動變阻器接入電路電阻必大

T150Q,所以滑動變阻器應選保護電阻至少要分壓2V,當電壓表示數為零時，保護電阻要分壓8V,

所以保護電阻應選阻值為200Q的

（2）圖線縱軸截距為電池電動勢，可得E=7.8V。圖線的斜率女=自+r=黑三黑C=229C,得

0.034—0.00

r=29Qo

（3）電壓表損壞，至少要測量2次，根據所提供器材，可以考慮用2個單刀單擲開關改變電路總電阻,

測出對應電流，得出電池內阻和電動勢，所以設計如圖所示電路。

3.甲同學采用如圖所示的電路測定電源的電動勢和內電阻。提供的器材：電壓表（0~3V）、電流表

（0-0.6A）及滑動變阻器R、電鍵S、導線。

(1)連好電路后，當該同學閉合電鍵S,發現電流表示數為0,電壓表示數不為0.檢查各接線柱均未

接錯，接觸良好，且電路未發生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接外、兒和及時,

示數均為0,把兩表筆接”時，示數與電壓表示數相同，由此可推斷故障是。

卜一卜一卜―-卜--卜一卜一十一v

卜——I-—―L——-—1-—T

卜------------T

卜一|--1---}---1—;—{—!

卜一卜一卜--卜一；---!--+-?{

Hr一---I1-—--A1—-+3—-+'—-+!—-+!—-T?

(2)排除故障后，該同學順利完成實驗數據的測量，如下表所示。并根據數據在空白的坐標紙上作出

如圖所示的。一/圖線，該圖存在多處不妥之處，請指出。(指出兩處不妥之處)

//A0.100.200.300.400.500.60

UN2.932.872.852.772.752.70

?.

②.

該同學根據上表數據可測出電源的電動勢E=V,內電阻r=

(3)為了在實驗中保護電流表和調節電阻時使電壓表、電流表的示數變化均明顯，乙同學對甲同學的

實驗進行改進，設計了如圖所示的電路，電路中電阻扁應該選取下列備選電阻中的哪一個?

A.1QB.5QC.10QD.20Q

【答案】(1)斷路(2)U軸坐標起點的選取從。開始顯然不妥；建立坐標系時沒有標明單位也是不妥

2.98V,0.50Q(3)B

【解析】(1)發現電流表示數為0,電壓表示數不為0,電流表或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,4、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，

知滑動變阻器R斷路。

(2)由題圖可知，圖線幾乎分布在一個很小的區域內，原因是電壓U的取值范圍在2.70?3.00V之間,

而U軸坐標起點的選取從0開始顯然不妥；此外該同學建立坐標系時沒有標明單位也是不妥；還有畫圖線

時應盡量使更多的點落在直線上，不在直線上的點應盡量對稱分布在直線的兩側，偏離直線太遠的點應去

掉，該同學作圖時沒有將不在直線上的點均勻分布在直線兩側也是不妥。根據閉合電路歐姆定律可知，圖

2.98-2.68

象與縱坐標的交點表示電源的電動勢，圖線的斜率的絕對值表示內阻，則可知￡=2.98V,內阻r=0.6-

Q=0.50Qo

3

（3）保護電阻Ro應大約為扁=急Q=5Q,所以B選項正確。

U.0

4.用電流表和電壓表測定由三節干電池串聯組成的電池組（電動勢約4.5V,內電阻約1。）的電動勢

和內電阻，除待測電池組、電鍵、導線外，還有下列器材供選用：

A.電流表：量程0.6A,內電阻約1C

B.電流表：量程3A,內電阻約0.2。

C.電壓表：量程3V,內電阻約30kC

D.電壓表：量程6V,內電阻約60kC

E.滑動變阻器：0?1000C,額定電流0.5A

F.滑動變阻器：。?20。，額定電流2A

（1）為了使測量結果盡量準確，電流表應選用,電壓表應選用一，滑動變阻器應選用（均

填儀器的字母代號）。

（2）圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路.為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導線將

和相連、和相連、和相連（均填儀器上接線柱的字母代號）。

（3）實驗時發現電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新

連接電路，仍能完成實驗。實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應電壓表的示數U。用圖象法處理采集到

的數據，為在直角坐標系中得到的函數圖象是一條直線，則可以為縱坐標，以為橫坐標。

【答案】⑴ADF⑵adcgfh⑶*/或U，或*R）

【解析】（1）因三節干電池的電動勢約為4.5V,故電壓表應選D；因干電池放電電流不宜超過0.5A,

故電流表應選A；由電壓表和電流表的測量范圍可知滑動變阻器選用F即可。

（2）本實驗的實驗電路應如圖所示。

為了連接成如圖所示的實驗電路，還需要用導線將。與d、c與g、/,與/?相連。

（3）實驗時，電流表不再使用，電阻箱代替滑動變阻器，實驗電路圖如圖所示。

根據閉合電路歐姆定律得U+^r=E,整理可得三種情況:

A

a.1=昌+￡,以！為縱坐標’:為橫坐標,在直角坐標系中圖象為一條直線；

U匕K匕Ulx

b.U=E-rJ,以U為縱坐標，片為橫坐標，在直角坐標系中圖象為一條直線:

KK

D1rR

C.77=p以5為縱坐標，R為橫坐標，在直角坐標系中圖象為一條直線。

ULLLLU

（1）根據圖甲實驗電路，請在圖乙中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。

（2）實驗開始前，應先將滑動變阻器的滑片P移至______（選填"”或?”）端。

（3）合上開關多,S2接圖甲中的1位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數和對應的電

流表示數；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動變阻器阻值，再記錄下幾組電壓表示數和對應的電流表示數。

在同一坐標系內分別描點作出電壓表示數U和對應的電流表示數/的圖象，如圖丙所示，兩直線與縱

軸的截距分別為UA、UH,與橫軸的截距分別為〃、/??

①S2接1位置時，作出的U—/圖線是圖丙中的（選填或“8”）線;

②S2接1位置時，測出的電池電動勢E和內阻/?存在系統誤差，原因是表（選填“電壓”或“電

流”）的示數偏（選填“大”或“小”）。

【答案】（1）見解析圖（2）a（3）①B②電流偏小

【解析】（1）實物連線圖如圖所示

（2）為保護電流表，實驗開始前，應將滑片P移至電阻最大的a端。

p

（3）①當S2接1位置時，可把電壓表與電源看做一個等效電源，根據閉合電路歐姆定律￡=[/.可知,

電動勢和內阻的測量值均小于真實值，所以作出的U—/圖線應是8線；

②測出的電池電動勢E和內阻r存在系統誤差，原因是電壓表的分流，結果使電流表的示數偏小。

6.小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內阻。

（1）圖中電流表的示數為Ao

（2）調節滑動變阻器，電壓表和電流表的示數記錄如下：請根據表中的數據，在坐標紙上作出U-1

圖線（如圖）。由圖線求得：電動勢V；內阻r=Qo

U(V)1.451.361.271.161.06

I(A)0.120.200.280.360.44

（3）實驗時，小明進行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合。其實，從實驗誤

差考慮，這樣的操作不妥，因為。

【答案】（1）0.44（2）U—/圖象見解析圖1.60（1.58?1.62都算對）1.22（1.18?1.26都算對）

（3）干電池長時間使用后，電動勢和內阻會發生變化，導致實驗誤差增大。

【解析】（1）由實驗裝置圖可知，電流表使用0.6A量程，所以讀數為0.44A。

（2）描點作圖，如圖所示。根據U=—/r+E可得電動勢為E=1.60V：圖線斜率的絕對值等于內阻r

=1.22Q；

(3)干電池長時間使用后，電動勢和內阻會發生變化，導致實驗誤差增大。

7.根據閉合電路歐姆定律，用圖所示電路可以測定電池的電動勢和內電阻。圖中Ro是定值電阻，通過

改變R的阻值，測出Ro兩端的對應電壓Un，對所得的實驗數據進行處理，就可以實現測量目的，根據實

驗數據在/一一R坐標系中描出坐標點，如圖所示。已知R)=150C,請完成以下數據分析和處理。

U|2

(I)圖中電阻為c的數據點應剔除；

(2)在坐標紙上畫出;一R的關系圖線；

U\2

(3)圖線的斜率是(V-1Q'),由此可得電池電動勢Er=V。

【答案】(1)80.0(2)見解析圖(3)4.44x10-31.50

【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知：Ex*(/?+r)+S2即(1+—)

Ko524火o&/?

由此可知--R關系圖線是一條直線。電阻R=80.0C的點不落在宜線上，應剔除。

U12

(2)畫出《一一/?的關系圖線如圖所示。

U12

(3)斜率&=Vrgr=4.44xl0-3vrgr。

1oU

8.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100pA、內阻

為2500。的表頭，一個開關，兩個電阻箱(0-999.9Q)和若干導線。

(1)由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應將表頭與電阻箱

(填"串聯”或"并聯”)，并將該電阻箱阻值調為—C。

(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。

123456

R/Q95.075.055.045.035.025.0

//mA15.018.724.829.536.048.0

IR/N1.421.401.361.331.261.20

①根據表中數據，國中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數」店也描繪在圖中，并畫出//?―/圖線;

②根據圖線可得電池的電動勢E是V,內阻/?是Qo

【答案】(1)并聯5.0(2)①見解析圖②1.532.0

【解析】(I)要將電流表量程擴大，需要并聯電阻，由并聯電路特點：/=/g+陪，將/=50mA,及

=100nA,4=2500。代入解得/?=5.0C。

(2)①作/R—/圖線，如圖所示。

1

14

3

2

01()2030405()60〃mA

②根據實驗電路知，/R表示電源的路端電壓，/表示電路的電流，故/R—/圖線的縱軸截距即為電池的

電動勢，則E=1.53V,圖線斜率的絕對值減去改裝后的電流表阻值即為電池的內阻，則r=2.0C。

9.某同學用如圖所示的電路測量兩節干電池串聯而成的電池組的電動勢E和內阻r,R為電阻箱。干

電池的工作電流不宜超過0.5A。實驗室提供的器材如下：電壓表(量程0?3V,內阻約3kC)；電阻箱(阻

值范圍0-999.9。)；開關、導線若干。

（1）請根據圖的電路圖在圖中畫出連線，將器材連接成實驗電路。

（2）實驗時，改變電阻箱R值，記錄電壓表的示數U,得到若干組/?、U的數據。

根據實驗數據繪出如圖所示的/一1圖線。由圖象得出電池組的電動勢￡=________V,內阻r=

UK

（3）關于這個實驗中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說法正確的是

A.電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差

B.該同學讀電壓表讀數引起的誤差屬于系統誤差

C.本實驗用圖象法處理數據可以減小偶然誤差

D.如果將電壓表的內阻計算在內就可以減小系統誤差

【答案】（1）見解析（2）2.86（2.85?2.87均可）6.07（6.06?6.08均可）（3）CD

【解析】（1）如圖所示

1\1A25

⑵根據閉合電路歐姆定律得E=U+*,變換為卷r結合圖象可得圖線斜率Ar=浮券=2/25,

AU匕K匕ILU.4U

圖線在縱軸上截距J=0.35,解得電動勢欣2.86V,內阻戶6.07

JC.

（3）電壓表的分流作用引起的誤差屬于系統誤差，選項A錯誤；該同學讀電壓表讀數引起的誤差屬于

偶然誤差，選項B錯誤。

10.利用如圖所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：

待測電源，電阻箱R（最大阻值為999.9C）,電阻R）（阻值為3.0C）,電阻吊（阻值為3.0C）,電流

表（量程為200mA,內阻為RA=6.0C）,開關S。

實驗步驟如下：

①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S；

②多次調節電阻箱，記下電流表的示數/和電阻箱相應的阻值R；

③以;為縱坐標，R為橫坐標，作;一R圖線(用直線擬合);

④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距從

回答下列問題：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則;與R的關系式為—。

(2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R=3.0C時電流表的示數如圖所示，讀出數據，完成

下表。

C6080131201.).

mA

R41.02.03.04.05.06.07.0

//A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077

*1

6.998.00②10.011.011.913.0

(3)在圖的坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖，根據圖線求得斜率&=A截距6=

______A7

(4)根據圖線求得電源電動勢E=V,內阻r=

【答案】

5

(1)：=’尸+和(2)0.1109.09⑶圖見解析1.0(0.96?1.04)6.0(5.9~6.1)(4)3.0

(2.7?3.3)1.0(0.6?1.4)

【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知E=3/(r+R0+R+聲言■),

KA?AI

所以｝="!(

/乜r+Ro+R+K機A-TAI普匕)+匕*

(2)根據題圖得，電流表讀數/=110mA=0.110A,所以%9.09Ar。

(3)描點作圖,直線的斜率為仁l.OA-gr,截距為Q6.0AZ

(4)根據函數關系；=號"+加可得，截距號包=6.0Ai,斜率1=1.0A^gJ

由此得E=3.0V,r=1.0C.結合/-=//?+](1+A)可知：4=4.44x10-3所以￡?、.=]50V。

C/|2匕必)ExAO匕xK。

11.用如圖所示電路，測定一節干電池的電動勢和內阻。電池的內阻較小，為了防止在調節滑動變阻

器時造成短路，電路中用一個定值電阻Ro起保護作用。除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有:

a、電流表，量程0.6A、3A；

b、電壓表，量程3V、15V；

c、定值電阻，阻值1C、額定功率5W；

d、定值電阻，阻值10C、額定功率10W；

e、滑動變阻器，阻值范圍0-10。、額定電流2A；

于、滑動變阻器，阻值范圍0—100。、額定電流1A。

那么(1)要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇V,電流表的量程應選擇A；扁應

選擇C的定值電阻，R應選擇阻值范圍是C的滑動變阻器。

(2)引起該實驗系統誤差的主要原因是o

【答案】（1）30.6I0~10（2）電壓表的分流

【解析】（1）由于電源是一節干電池（約1.5V）,所以選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干

電池的內阻一般為幾歐，加上保護電阻，最大電流也在1。A以下，小于量程3A的小所以選量程為0.6A

的電流表；由于電池內阻較小，保護電阻不宜太大，選1C的即可，否則會使電流表、電壓表讀數范圍較

小，造成較大的誤差；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內阻大幾倍就能很好地控制電路中的電流和電壓,

因此取0?10。范圍。

（2）由于電壓表的分流作用，使電流表讀數總是比干路電流小，造成

12.某研究性學習小組采用如圖所示的電路測量某干電池的電動勢E和內阻r,R為電阻箱，V為理想

電壓表，其量程略大于電池的電動勢。實驗中通過多次改變電阻箱的阻值R，從電壓表上讀出相應的示數U,

該小組同學發現U與R不成線性關系，于是求出了相應的電阻與電壓的倒數如下表所示。

序號1234567

1/R(?"')0.10.40.51.02.02.55.0

\/u(V-1)0.360.440.430.600.871.001.58

回答下列問題：

（1）根據表中的數據和實驗原理,你認為第（填序號）組數據是錯誤的，原因是

（2）根據實驗數據，請在圖所給的坐標系中繪出》一］關系圖線。

UK

（3）由圖線可知，該干電池的電動勢E=V,內阻r=Qo（結果保留兩位有效數字）

【答案】（1）3隨著電阻的減小路端電壓應逐漸減?。?）見解析圖（3）2.90.71

【解析】⑴根據E=U+%得知J變大，,就變大，故第3組數據錯誤。

K（JtLKLKU

(2)根據給定的各組］、1值在坐標系中描出位置，然后依據這些位置作出:一：圖線，如圖所示。

KUUK

(3)根據《=另+9知，縱軸截距是電動勢的倒數，斜率是看，有余0.35,(=，得欣2.9

U匕K匕匕匕匕j.U-U臂「*

V,r=0.7iC。

13.某個實驗小組認為用一只已知內阻的電流表和電阻箱，采用如圖甲所示的電路測電源電動勢與內

阻，比常規的伏安法更準確。若電流表內阻阻值為RA,則測量的方法與步驟是：

甲乙

(1)將電阻箱阻值R調到最大，閉合S后觀察電流表示數，然后再調節電阻箱，使電流表示數指到某

兩個恰當的值，記下此時電阻箱的阻值R、色及對應的電流4、6

(2)根據以上的數據及閉合電路歐姆定律，建立方程組，即可求出電源的電動勢E與內阻入該方程

組的表達式是：、。該實驗小組現在手頭只有一個電流表，只知其內阻很小，卻不知具體

阻值。為了測出該電流表的內阻，她們找來了如圖乙所示兩節干電池等實驗器材。請你用筆畫線將圖中的

實物連接成能測出電流表內阻的電路。注意滑動變阻器串聯接入電路起限流作用，開關閉合前其阻值應

【答案】￡=/i(/?i+/?A+r)E=h(凡+心+廣)連線如圖調至最大

【解析】根據題圖示電路，利用閉合電路歐姆定律可得：￡=/,(凡+8+冷、E=k(RZ+RA+F);兩

節干電池的電動勢大約為3V,電流表應選0.6A量程，在連接電路時，本著先串后并的原則進行。

14.某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻的實驗中，串聯了一只2.5。的保護電阻Ro,實

驗電路如圖所示。

（1）連好電路后，當該同學閉合電鍵時，發現電流表示數為0,電壓表示數不為0.檢查各接線柱均未

接錯，接觸良好且未發生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接〃、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，由此可推斷故障是。

（2）在圖中按電路原理圖及用多用電表的電壓擋檢查電路時，把兩表筆分別接c、4時的實物電路圖，

以筆畫線代替導線連接起來。

（3）排除故障后，該同學順利完成實驗，測定得到下列數據，根據表中數據在圖中的坐標上畫出U-I

圖線，由圖線知：電池的電動勢為,內阻為。

1.00-1

0.60-1

0.20111

【答案】（DR斷路（2）如圖甲所示（3）如圖乙所示1.50V（1.41?1.51V均可）0.5C（0.5?

0.7。均可）

【解析】（1）用電壓表檢測c、"時，電壓表有示數，說明有電流通過電壓表，但沒有電流通過多用電

表所并聯的電路，說明多用電表所并聯的電路發生斷路故障。由已知條件可知，是滑動變阻器R發生故障。

圖甲圖乙

（3）電源的伏安特性曲線為直線，使直線通過盡量多的數據點，其他點均勻分布在線的兩側.山U=

1.50-0.20

E-/（r+R））可知，縱軸截距表示電動勢，則E=1.50V,斜率絕對值表示r+描，貝U：r+R）=

0.43

=3.0Q,則r=0.5C。

15.利用如圖所示的實驗裝置測量兩節干電池組成的電源的電動勢和內電阻。

（1）請在圖中用筆畫線代替導線完成電路連接。

（2）在實驗操作正確的情況下測得數據記錄在下表中，請在圖中作出U—/圖象。

UN2.942.862.812.762.712.62

//A0.060.120.180.240.300.38

（3）根據U—/圖象，可得該電池組的電動勢￡=V,內電阻r=（結果均保留兩

位有效數字）

（4）本實驗存在系統誤差，原因是（選填“①電壓表分流''或"②電流表分壓”前面的序號），由

此造成電源內阻測量值________（選填“大于”“小于”或“等于"）真實值。

【答案】（1）見解析圖（2）見解析圖⑶3.01.0⑷①小于

【解析】（1）測電源的電動勢和內電阻，電流表應相對電源外接，實物連接圖如圖甲所示：

（2）在。一/坐標系內，描點連線，如圖乙所示:

(3)由U=E—＞可知，圖象在縱軸的截距等于電源電動勢，斜率的絕對值等于內阻.故E=3.0V,r

(4)本實驗存在系統誤差，原因是電壓表分流，使得電流表示數小于干路電流；外電路短路時，電壓

表分流為零，實際電流等于電流表電流，電壓越大，電壓表分流越多，實際電流大于電流表電流越多，圖

象斜率的絕對值將越大，因此電源內阻測量值小于真實值。

16.在“測電源電動勢和內阻'’的實驗中，某實驗小組同學根據圖甲電路進行測量實驗。

(1)根據圖甲電路，在圖乙中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。

(2)實驗小組同學操作正確，記錄下幾組電壓表和電流表的示數，并在坐標系內作出電壓表示數。和

對應的電流表示數/的圖象，如圖(a)所示.由圖象可測得人和廠測，則E叫E…他(均選

填，＞”"=，，或"V”)。

h

(c)

(3)為了減小系統誤差，同學們又根據圖(8)電路進行測量。同樣作出U—/圖象，如圖(c)所示。

經過討論發現，利用圖(。)和圖(c)可以消除系統誤差得出電源的電動勢和內阻的真實值，則E“=，

【答案】⑴見解析圖(2)＜＜(3)UB半

*A

【解析】(1)測量電源的電動勢和內阻時，電流表采用內接法，滑動變阻器采用限流式接法，實物連

線如圖:

(2)當采用電流表內接法時，誤差原因為電壓表分流導致電流表測量的總電流偏小，可把電壓表與電

源看成一個等效電源,根據閉合電路歐姆定律可知七洲=怒普＜￡,，『神=吊＜『哀，即電動勢和內阻

的測量值均小于真實值。

(3)當采用電流表外接法時，誤差原因為電流表分壓導致電壓表測量外電壓偏小，可把電流表與電源

看成一個等效電源，=r?=rs.+??A>r?,綜合兩種接法的誤差可知電流表的外接法電動勢是準確

的，EK=UB，而電流表內接法時若電壓表示數為零，代表外電路短路，由題圖(。)可知真實的短路電流

為/4=私，可得『其=半。

r41A

17.為了測定電源電動勢E、內電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線，某同學設計了如圖

甲所示的電路。閉合開關，調節電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R,電壓表V,的示數Ui，電壓表

V2的示數3。根據記錄數據計算出流過電阻箱的電流/,分別描繪了“、b兩條U—/圖線,如圖乙所示。

請回答下列問題：

(1)寫出流過電阻箱的電流/的表達式：；

(2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是(選填力”或*")；

(3)根據圖乙可以求得電源的電動勢E=V,內電阻r=C,該電路中小燈泡消耗的

最大功率為W。

【答案】(1)1/忖\(2)b(3)3.02.01.0

A

【解析】(1)首先要明白電路的組成：電源、開關、電阻箱、燈泡串聯成閉合回路，電壓表VI測燈泡

兩端電壓，電壓表V2測路端電壓.電阻箱兩端電壓為U=S一5，電阻箱阻值為R，所以流過電阻箱的電

流/-R；

(2)小燈泡兩端電壓隨電流的增大而增大，所以選圖線h；圖線。為電源路端電壓隨電路中電流變化

的關系圖線；

(3)圖線。與縱軸的交點為電源的電動勢3.0V,圖線。的斜率為電源的內阻r=2.0C,圖線或b的

交點表示IA=5，即電阻箱的阻值為0，此時小燈泡消耗的功率最大，/>=W=1.0Wo

18.一同學測量某干電池的電動勢和內阻。

(1)如圖所示是該同學正準備接入最后一根導線(圖中虛線所示)時的實驗電路。請指出圖中在器材

操作上存在的兩個不妥之處；。

x1()0x10\

待測干電池開關

（2）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數/,以及計算的;數據見下表:

R/C8.07.06.05.04.0

//A0.150.170.190.220.26

|/A-1

6.75.95.34.53.8

根據表中數據，在圖的方格紙上作出關系圖象。

由圖象可計算出該干電池的電動勢為V；內阻為

（3）為了得到更準確的測量結果，在測出上述數據后，該同學將一只量程為100mV的電壓表并聯在

電流表的兩端.調節電阻箱，當電流表的示數為0.33A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電

動勢應為V；內阻應為

【答案】（1）開關未斷開電阻箱阻值為零（2）見解析圖1.34（1.30?1.44都算對）1.2（1.0?

1.4都算對）（3）1.34［結果與（2）問第一個空格一致］1.0［結果比（2）問第二個空格小0.2］

【解析】（1）在電學實驗中，連接電路時應將開關斷開，電阻箱的阻值調為最大，確保實驗儀器、儀

表的安全。

（2）根據閉合電路歐姆定律，得E=/（/?+/?）

￡11

即/?=7—〃=七亍一「，即夫一］圖象為直線

描點連線后圖象如圖所示。

根據圖象可知r=1.2C,圖象的斜率為電動勢E,

1561—159

在/?一下圖象上取兩點(2,1.59)、(5,5.61)則后=—<V=1.34V.

/5—2

6

(3)根據歐姆定律，得電流表的內阻力='=柒;9=0.2Q,

r

該干電池的內阻應為r=r—rA=1.0Q

/?一：圖象的斜率仍為電動勢E,即E=1.34V。

19.現要測量某電源的電動勢和內阻?？衫玫钠鞑挠校弘娏鞅恝蓿瑑茸铻?.00Q；電壓表Q；阻值未

知的定值電阻4、&、&、&、開關S；一端連有鱷魚夾P的導線1,其他導線若干。某同學設計的測

量電路如圖所示。

(1)按上圖在下圖中畫出連線，并標出導線1和其尸端。

(2)測量時，改變鱷魚夾P所夾的位置，使凡、&、必、&、R5依次串入電路，記錄對應的電壓表的

示數U和電流表的示數/。數據如下表所示。根據表中數據，在下圖中的坐標紙上將所缺數據點補充完整，

并畫出。一/圖線。

I(mA)1931531116930

U(V)2.512.592.682.762.84

(3)根據U—/圖線求出電源的電動勢6=V,內阻r=Qo(保留2位小數)

【答案】(1)見解析⑵見解析⑶2.901.03

【解析】(1)根據實驗原理圖進行實物圖連線，如圖所示。

(2)根據所給數據，描點連線，如圖所示。

(3)在U-/圖象中，圖線與縱軸的交點坐標等于電源的電動勢，即E=2.90V；圖線的斜率大小等于

電源的內阻和電流表內阻之和，則r=1.03C。

20.某課外小組在參觀工廠時，看到一丟棄不用的電池，同學們想用物理上學到的知識來測定這個電

池的電動勢和內阻，已知這個電池的電動勢約為11?13V,內阻小于3C,由于直流電壓表量程只有3V,

需要將這只電壓表通過連接一固定電阻(用電阻箱代替)，改裝為量程為15V的電壓表，然后再用伏安法

測電池的電動勢和內阻，以下是他們的實驗操作過程：

(1)把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，實驗步驟如下，完成填空。

—1|———

甲乙

第一步：按電路圖連接實物

第二步：把滑動變阻器滑片移到最右端，把電阻箱阻值調到零

第三步：閉合開關，把滑動變阻器滑片調到適當位置，使電壓表讀數為3V

第四步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為V

第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其他線路，即得量程為15V的電壓表。

（2）實驗可供選擇的器材有：

A.電壓表（量程為3V,內阻約2kC）B.電流表（量程為3A,內阻約0.1C）

C.電阻箱（阻值范圍0?9999C）D.電阻箱（阻值范圍0—999。）

E.滑動變阻器（阻值為0?20Q,額定電流2A）F.滑動變阻器（阻值為0?20kd額定電流0.2A）

電阻箱應選,滑動變阻器應選。

（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電池電動勢E和內阻〃實驗電路如圖乙所示,

得到多組電壓U和電流/的值，并作出U-I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為V,內阻為

_______0

【答案】（1）0.6（2）CE（3）11.52.5

【解析】（1）將3V電壓表改裝成15V電壓表，串聯電阻箱后的總內阻為原來電壓表內阻的5倍，由

于滑動變阻器位置不變，分壓部分的兩端電壓仍為3V,此時電壓表兩端的電壓為0.6V。

（2）改裝電壓表需要串聯大電阻，電阻箱選C；由于用分壓電路，滑動變阻器選E。

（3）由于電壓表改裝后量程擴大5倍，將圖丙的縱截距擴大5倍，即可根據縱軸截距得電池的電動勢

為11.5V,由圖線斜率的絕對值可求電池的內阻為2.5

21.測定一節電池的電動勢和內阻，電路如圖甲所示，MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲，定

值電阻R）=1.0Q調節滑片尸，記錄電壓表示數U、電流表示數/及對應的PN長度x,繪制了U—/圖象如

圖乙所示。

（1）由圖乙求得電池的電動勢E=V,內阻r=

（2）實驗中由于電表內阻的影響，電動勢測量值_______其真實值（選填“大于”“等于”或“小于

（3）根據實驗數據可繪出彳一x圖象，如圖丙所示。圖象斜率為k,電阻絲橫截面積為S,可求得電阻

絲的電阻率"=,電源內阻對電阻率的測量（選填“有”或“沒有”）影響。

【答案】（1）1.50.5（2）小于（3）kS沒有

【解析】（1）由閉合電路歐姆定律可知：U=E-I則可知，題圖乙中的圖象與縱坐標的交點

15—12

表示電動勢，故E=1.5V；圖象的斜率表示等效內電阻，則r+&）=KiQ=L5C;

解得：r=1.5Q-1.0Q=0.5Q；

（2）由題圖乙可知，伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表

測量值偏小，當外電路短路時，電流測量值等于真實值，電源的U—/圖象如圖所示,

由圖象可知，電動勢測量值小于真實值，電源內阻測量值小于真實值，

（3）根據歐姆定律可知，電阻/?=，=當，則可知％=《，解得：p=kS；若考慮電源內阻，圖象的斜率

不變，所以電源內阻對電阻率的測量沒有影響。

22.測量某電源電動勢和內阻，提供如下實驗器材：

A.待測電源（電動勢約12V、內阻約1C、最大允許電流2A）

B.電流表A（量程1A）

C.電流表G（量程1mA、內阻約50C）

D.電阻箱（0-99999.9。）

E.滑動變阻器（0?20kC）

F.滑動變阻器（0~1kC）

H.滑動變阻器（0-50Q）

J.定值電阻（阻值5C）

K.定值電阻（阻值100Q）

L.開關、導線若干

（1）將電流表G改裝成電壓表，需要測量電流表內阻他，實驗小組采用如圖甲所示的電路，實驗步驟

如下：

①連接好電路，閉合開關$前，滑動變阻器R