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必修3 第十二章 电能 能量守恒定律
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实验:电池电动势和内阻的测量
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使用次数:185
更新时间:2020-11-19
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1.

用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻(约为)。其中R为电阻箱,电流表的内电阻约为0.1Ω,电压表的内电阻约为3kΩ

1)利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r,所测量的实际是图2中虚线框所示等效电源的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示,请你用ErRA表示出,并简要说明理由_______

2)某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中,实线是根据实验数据(图甲:U=IR,图乙:)描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。

在图3中,对应图甲电路分析的U-I图像是:__________;对应图乙电路分析的U-I图像是:________

3)综合上述分析,为了减小由电表内电阻引起的实验误差,本实验应选择图1中的______(填)。

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题型:实验,探究题
知识点:实验:电池电动势和内阻的测量
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【答案】

,理由见解析    C    A       

【解析】

(1)将电源和电流表视为等效电源,电源电动势是电源本身具有的属性,电流表不具有产生电动势的本领,所以等效电源的电动势仍然为

而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻,即

(2)对甲图,考虑电表内阻时,根据闭合电路欧姆定律得

变形得

直接通过实验获得数据,可得

图像与纵轴截距均为电源电动势,虚线对应的斜率大小为,实线对应的斜率大小为,所以对应图甲电路分析的图像是C

对乙图,考虑电表内阻时(即虚线对应的真实情况),根据闭合电路欧姆定律得

变形得

直接通过实验获得数据,可得

虚线对应的斜率大小为,实线对应的斜率大小为,虚线对应的纵轴截距为,实线对应的纵轴截距为;两图线在时,对应的短路电流均为,所以对应图乙电路分析的图像是A

(3)图甲虽然测量的电源电动势准确,但电流表分压较为明显,所以内阻测量的误差很大;图乙虽然电动势和内阻测量均偏小,但是电压表内阻很大,分流不明显,所以电动势和内阻的测量误差较小,所以选择图乙可以减小由电表内电阻引起的实验误差。

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 电动势、内阻 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 电动势、内阻的定义

电动势:

是反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量。例如一节干电池的电动势E=15V,物理意义是指:电路闭合后,电流通过电源,每通过1C的电荷,干电池就把15J的化学能转化为电能。

◎ 电动势、内阻的知识扩展
1、电动势是反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量。例如一节干电池的电动势E=15V,物理意义是指:电路闭合后,电流通过电源,每通过1C的电荷,干电池就把15J的化学能转化为电能。
2、电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的内阻。
◎ 电动势、内阻的知识对比

电动势与电势差的比较:

◎ 电动势、内阻的教学目标
1、理解闭合电路欧姆定律内容。
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
◎ 电动势、内阻的考试要求
能力要求:应用
课时要求:30
考试频率:常考
分值比重:3

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类题推荐:
实验:电池电动势和内阻的测量
难度:
使用次数:144
更新时间:2020-11-19
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1.

实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对测量电源的电动势和内阻的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:

干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω);

电压表V (量程3 V,内阻约3 kΩ);

电流表A (量程0.6 A,内阻约1 Ω);

滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω);

定值电阻R1 (阻值2 Ω);

定值电阻R2 (阻值5 Ω);

开关一个,导线若干。

(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_____。(单选,填正确答案标号)

A.电压表分流

B.干电池内阻较小

C.滑动变阻器最大阻值较小

D.电流 表内阻较小

(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。

序号

1

2

3

4

5

6

7

I/A

0.08

0.14

0.20

0.26

0.32

0.36

0.40

U/V

1.35

1.20

1.05

0.88

0.73

0.71

0.52

请根据实验数据,回答以下问题:

答题卡的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________

根据实验数据可知,所选的定值电阻为_____ (填R1R2)。

用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路____________

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知识点:实验:电池电动势和内阻的测量
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