实验:测定电池的电动势和内阻(25分钟50分)1.(7分)(多选)用如图所示的电路测量电池电动势和内电阻时,若有两只电压表V1、V2量程相同,内阻分别为RV1、RV2,且RV1>RV2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻分别为RA1、RA2,且RA1>RA2,在实验中,为了使E、r的测量值更精确一些,选择的电表可以是()A.V1与A1B.V1与A2C.V2与A1D.V2与A2【解析】选A、B。本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响,电压表内阻越大,电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值,所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值,故电压表选用内阻大的好,而电流表内阻对本实验无影响,因为电流表内阻与R是串联,不需知道R与RA的值,故电流表选用哪一个都可以。故选A、B。2.(7分)(多选)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω,连接电路的实物图如图所示。该学生接线中错误的和不规范的做法是()A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有错C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥【解析】选A、B、D。由图中接线可知,滑动变阻器连成定值电阻起不到变阻作用,电流表正、负极连错,电压表始终有读数,电压表量程为3V符合实验要求,电压表接线应接到开关外侧,故A、B、D三项中不规范。3.(12分)某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如图乙所示的R-图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到:E=______V,r=______Ω。【解析】由E=I(R+r)得,R=-r,则R-图象的斜率即为电池组电动势的大小,即E=3V,图象纵轴截距的绝对值为电池组的内阻r=1Ω。答案:314.(12分)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材:待测电源(电动势约3V,内阻约2Ω),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干。实验主要步骤:(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;(ⅲ)以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);(ⅳ)求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题:(1)电压表最好选用______;电流表最好选用______。A.电压表(0～3V,内阻约15kΩ)B.电压表(0～3V,内阻约3kΩ)C.电流表(0～200mA,内阻约2Ω)D.电流表(0～30mA,内阻约2Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______。A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______,r=______,代入数值可得E和r的测量值。【解析】(1)电压表内阻越大,实验误差越小,因此电压表选A。电路中的最大电流(滑动变阻器阻值为零时)约为150mA,因此电流表选C。(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,因此一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱,选C。(3)根据闭合电路欧姆定律E=U+I(R2+r),得U=E-I(R2+r),因此电动势大小等于横轴截距与斜率绝对值的乘积,即E=ak,斜率绝对值等于R2+r,因此内阻等于k-答案:(1)AC(2)C(3)akk-R25.(12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最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图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0～9999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用。(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:A.10Ω2.5WB.100Ω1.0WC.200Ω1.0WD.2000Ω5.0W本实验应选______。(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,作出了如图所示的图线(已知该直线在y轴的截距为0.1V-1)。则根据该同学所作出的图线可求得电池的电动势E为______V,内阻r为______Ω。【