专题八实验十知识巩固练1．(多选)用如图甲所示电路测电池的电动势和内阻时，由于电压表的分流作用造成系统误差，图乙所示的U－I图像中有两条直线AB和A′B，其中一条是根据实测数据画出的图线，另一条是修正电压表分流所引起的误差后得到的图线，由图可知( )甲 乙A．AB是根据实测数据画出的图线B．A′B是根据实测数据画出的图线C．路端电压U越大，通过电压表的电流越大D．由于电压表的分流作用，使电池电动势和内阻的测量值小于真实值【答案】ACD2．实验室有量程是0～3A(内阻较小)的电流表和0～3V(内阻很大)的电压表，电阻箱R(最大值999.9Ω)，滑动变阻器R′(0～2kΩ)，固定电阻R1＝5Ω，开关S，导线若干，欲测量某一电源的电动势E和内阻r(E略小于3V，内阻较小)．(1)由于电源内阻较小，要求固定电阻R1作为等效内阻的一部分，设计电路要求误差尽量小，且便于操作，能达到这一要求的电路是________．A B C D(2)用正确的实验电路图得到的实验数据，作出的图像是一条倾斜的直线，其纵截距为b，斜率为k，则电动势E＝__________，内阻r＝________.(用b、k、R1表示)【答案】(1)D (2) －R1【解析】(1)由欧姆定律可知电路中最大电流为＝0.6A，电流表量程3A太大，所以不能采用图A、B、C测量电源输出电流．欲测量电源的电动势E和内阻r，能达到这一要求的电路是D．(2)由闭合电路欧姆定律，E＝U＋·(R1＋r)，变形为＝＋(R1＋r)·，图像在纵轴截距b＝；图像斜率k＝(R1＋r)，解得E＝，r＝－R1.
3．小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．(1)上图中电流表的示数为________A．(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在下面的方格纸上作出U－I图线．由图线求得：电动势E＝____________V；内阻r＝________Ω.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__．【答案】(1)0.44 (2)U－I图像见解析图 1.6(1.58～1.62都算对) 1.2(1.18～1.26都算对) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大【解析】(1)由实验装置图可知电流表使用0.6A量程，所以示数为0.44A．(2)描点画图如图所示，根据U＝－Ir＋E可得电动势为E＝1.6V；图线的斜率绝对值等于内阻r＝1.2Ω.(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．
4．用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V，内电阻约1Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6A，内电阻约1ΩB．电流表：量程3A，内电阻约0.2ΩC．电压表：量程3V，内电阻约30kΩD．电压表：量程6V，内电阻约60kΩE．滑动变阻器：0～1000Ω，额定电流0.5AF．滑动变阻器：0～20Ω，额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________．(均填仪器的字母代号)(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路．为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连．(均填仪器上接线柱的字母代号)(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验．实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图像法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标．【答案】(1)A D F (2)a d c g f h(3) 【解析】(1)因三节干电池的电动势约为4.5V，故电压表应选D；因干电池放电电流不宜超过0.5A，故电流表应选A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F即可．(2)本实验的实验电路应如图甲所示．为了连接成如图的实验电路，还需要用导线将a与d，c与g，f与h相连．
(3)实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图乙所示，根据闭合电路欧姆定律得U＋r＝E，整理可得三种情况：①＝·＋，以为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图像为一条直线．②U＝E－r·，以U为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图像为一条直线．③＝·R＋，以为纵坐标，R为横坐标，在直角坐标系中图像为一条直线．综合提升练5．为了测定电源电动势E，内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U－I图像，如图乙所示．请回答下列问题：甲 乙(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式：______；(2)小灯泡两端电压随电流变化的图像是________(填“a”或“b”)；(3)根据图乙可以求得电源的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W.【答案】(1)I＝ (2)b (3)3.0 2.0 1.06．(2020年岳阳名校模拟)在“测量电源电动势”的实验中，实验室提供的器材如下：待测电源E(放电电流不能太大)，电压表(量程大于待测电源的电动势)，标有长度的均匀电阻丝ab电阻约15Ω，开关S，一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．(1)实验中，用导线1、2、3、4、5、6按图甲所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好，闭合开关之前，鳄鱼夹P应置于______(填“a”或“b”)端．(2)闭合开关后，反复改变鳄鱼夹P的位置，电压表都有较大的示数但不变，则断路的导线为______(填数字代号)．(3)排除故障后，闭合开关，改变鳄鱼夹P的位置，读出多组电压表示数U，和对应aP间的电阻丝长度L，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E
＝________V(计算结果保留3位有效数字)．应用该实验中的数据______(填“能”或“不能”)测出该电源的内阻r. 甲 乙【答案】(1)b (2)1 (3)2.94 不能7．(2020年揭阳名校模拟)有一个约7V的数码电池，无法从标签上看清其电动势等数据．现要更加准确地测量其电动势E和内电阻r，实验室备有下列器材：A．电流表(量程0.6A，内阻为3Ω)B．电压表(量程3V，内阻为3kΩ)C．电压表(量程30V，内阻为30kΩ)D．定值电阻R1＝500ΩE．定值电阻R2＝5000ΩF．滑动变阻器(阻值范围0～30Ω)G．开关及导线(1)该实验中电压表应选________，定值电阻应选________．(均填选项前的字母序号)(2)电路图如图所示，将实物连线图补充完整． (3)若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表示数为U，电流表示数为I，则电源电动势和内阻间的关系式为________________．【答案】(1)B E (2)见解析图 (3)E＝U＋r【解析】(1)C量程太大，误差大．选择B，串联5000Ω的定值电阻，可以测8V的电压，满足要求．(2)实物连线如图．
(3)电压表示数为U，电流表示数为I时，路端电压为U＋×5000＝U，干路电流为I＋，根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋r.8．电流传感器和电压传感器可以称作真正的“理想电表”，在DIS实验系统中常被用来进行精确测定．(1)在如图所示实物电路中，定值电阻R0＝39.5Ω，传感器________(填“M”或“N”)为电流传感器．(2)现利用此电路探究电源的输出功率P(传感器测得的电流I、电压U的值的乘积)随电阻箱电阻R的变化规律，同时为了测定电流表内阻RA，将待测电流表A串联在电路中．①将自由端a接在c点，不断调节电阻箱的阻值，传感器测得多组电流I，电压U的值，由计算机处理得到当输出功率最大时，电阻箱阻值R1＝39.0Ω，最大功率Pm1＝2.50W；②将自由端a改接d点，不断调节电阻箱阻值，当输出功率最大时，电阻箱阻值R2＝41.8Ω.由此可知，电源内阻r＝_______Ω，电流表内阻RA＝_______Ω，电源电动势E＝________V．(结果保留1位小数)【答案】(1)N (2)②0.9 1.4 20.1【解析】(1)除连接计算机的导线外，其他电路如图所示．N串联在电路中为电流传感器．(2)当自由端a接c点时，外电路中电流表A与电阻箱串联，R0等效为电源内阻，电源输出功率最大时r＋R0＝R1＋RA；当自由端a接d点时，电源、定值电阻R0与电流表串联成等效内电路，电源输出功率最大时r＋R0＋RA＝R2，联立两式解得r＝0.9Ω，RA＝1.4Ω.由Pm1＝得电源电动势E＝，代入数据得E≈20.1V.
