5、線段UA為差值)，而且電流表示數(shù)越大，UA越大，當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，UA＝0，電壓表示數(shù)為準(zhǔn)確值，等于E。
從圖丁可以得到：
①電流為零時(shí)，E為真實(shí)值；
②I短測r真，r測實(shí)際是r和RA的串聯(lián)值。
這時(shí)，r測的值誤差非常大。
2．電表讀數(shù)帶來誤差。
3．如果將六組數(shù)據(jù)按先后順序兩兩依次組成方程組，由于兩組數(shù)據(jù)相鄰，變化較小，計(jì)算(或測量)誤差較大。為此，應(yīng)使前后數(shù)據(jù)交叉組成方程組。
4．用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，作圖不準(zhǔn)確造成誤差。
5．根據(jù)圖象進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)造成誤差。
七、注意事項(xiàng)
1．為了使電池的路端電壓變化明顯，應(yīng)選內(nèi)阻大些的
6、電池(選用已使用過一段時(shí)間的干電池)。
2.在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象嚴(yán)重，使得E和r明顯變化。
3.要測出不少于6組的(I、U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些。
4.畫U-I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)。但這時(shí)圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的交點(diǎn)仍為電源電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻。
考點(diǎn)1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
[例1] (2015·江蘇高考)小明利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
(1)圖1中電流表的示數(shù)為_____
7、___A。
(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：
U(V)
1.45
1.36
1.27
1.16
1.06
I(A)
0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖2的方格紙上作出U-I圖線。
由圖線求得：電動(dòng)勢(shì)E＝________V；內(nèi)阻r＝______Ω。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測量，花費(fèi)了較長時(shí)間，測量期間一直保持電路閉合。其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)開_______________________。
解析 (1)由圖可知，電流表的量程為0.6 A，精度為0.02 A，因此電流表的示數(shù)為
8、0.02 A×22＝0.44 A。
(2)作出U-I圖線如答圖所示，由圖象與縱軸的截距得電動(dòng)勢(shì)為1.60 V，斜率即內(nèi)阻為r＝ Ω≈1.22 Ω。
(3)如果一直保持電路閉合，干電池長時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大。
答案 (1)0.44
(2)U-I圖線如圖所示 1.60(1.58～1.62均正確) 1.22(1.18～1.26均正確)
(3)干電池長時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大
注意U-I圖象的U坐標(biāo)軸一般不是從零刻度開始，這樣內(nèi)阻r只能用r＝計(jì)算，不能由r＝計(jì)算。
物理興趣小組的同學(xué)用如下器材測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和
9、內(nèi)阻：
直流電流表(量程0～0.6 A,0～3 A；內(nèi)阻約1 Ω)
直流電壓表(量程0～3 V,0～15 V；內(nèi)阻約5 kΩ)
定值電阻R0(阻值近似為8 Ω)
滑動(dòng)變阻器R(0～10 Ω，2 A)
電源(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻約為4 Ω)
開關(guān)和若干導(dǎo)線
有兩個(gè)小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，然后這兩個(gè)小組的同學(xué)按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。分析下列問題：
(1)如果某小組的同學(xué)選用實(shí)驗(yàn)方案二，則請(qǐng)按方案二將下列實(shí)物圖連接起來。
(2)實(shí)驗(yàn)后兩個(gè)小組的同學(xué)將他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作在同一個(gè)U-I坐標(biāo)中，得到了如圖所示的兩條伏安特性曲線。通過分析可知圖中所示的伏
10、安特性曲線中，甲圖線是利用方案________實(shí)驗(yàn)得到的圖象，乙圖線是利用方案________(均填“一”或“二”)實(shí)驗(yàn)得到的圖象。
(3)圖中兩圖線在縱軸上的截距相同，由圖可知，被測電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，電源的內(nèi)阻r＝________Ω。
(4)本實(shí)驗(yàn)中提供的定值電阻的阻值R0＝________Ω。
答案 (1)如圖所示
(2)二 一 (3)1.50 3.98 (4)8.30
解析 (1)所連實(shí)物圖如答圖所示。
(2)在方案二中將R0等效為電源的內(nèi)阻，由此該方案所測得的電源內(nèi)阻將變大，所以圖中甲圖線是由方案二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的，圖線乙是由方案一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的。
11、
(3)對(duì)于方案一，可將R0看成是滑動(dòng)變阻器的一部分，由圖象求得電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝1.50 V。
由圖象乙可求得電源的內(nèi)阻為r＝＝ Ω≈3.98 Ω。
(4)對(duì)于方案二，由閉合電路的歐姆定律得E＝U＋I(xiàn)(r＋R0)，可見R0可等效為電源的內(nèi)阻，可見在U-I圖象中圖象在縱坐標(biāo)上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象的斜率表示是“電源內(nèi)阻與R0之和”，由圖象甲可得：r＋R0＝＝ Ω≈12.28 Ω，可得R0＝12.28 Ω－3.98 Ω＝8.30 Ω。
考點(diǎn)2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新
1．用一個(gè)電流表和電阻箱測量
電路圖如圖甲所示。測量原理為：用電流表測量干路中的電流，通過改變電路中的
12、電阻，測出兩組R、I數(shù)據(jù)，則有E＝I1R1＋I(xiàn)1r，E＝I2R2＋I(xiàn)2r，由此可求出E和r。此種方法測得的電源電動(dòng)勢(shì)無偏差，但內(nèi)阻偏大。
2．用一個(gè)電壓表和電阻箱測量
電路圖如圖乙所示。測量原理為：用電壓表測量路端電壓，通過改變電路中的電阻，測出兩組U、R數(shù)據(jù)，則有E＝U1＋r，E＝U2＋r，由此可求出E和r。此種方法測得的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均偏小。
二、數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新
利用各種圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理從而得到E、r，常見的-R、-、I1-I2 圖象等。
[例2] (2017·天津和平區(qū)一模)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R1和R2的阻值，實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源E
13、(不計(jì)內(nèi)阻)，待測定值電阻R1、R2，電流表A(量程為0～0.6 A，內(nèi)阻不計(jì))，電阻箱R(0～99.99 Ω)，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2及導(dǎo)線若干。
(1)先測定值電阻R1的阻值(R1只有幾歐姆)，請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r1和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I；將開關(guān)S2切換到b，調(diào)節(jié)電阻箱，使__________________，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)r2，則電阻R1阻值的表達(dá)式為R1＝________。
(2)該同學(xué)已經(jīng)測得定值電阻R1＝2.0 Ω，繼續(xù)測電源電動(dòng)勢(shì)E和R2的阻值，該同學(xué)的做法是：閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2切換到b，多
14、次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的-R圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，電阻R2＝________Ω。
(3)若實(shí)際電流表A的內(nèi)阻不可忽略，則R2的測量值________(填“大于”或“小于”)真實(shí)值。
解析 (1)將S2切換到b，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)不變，則R1＝r1－r2。
(2)由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋R2＋R1)，解得＝R＋，由-R圖線得，斜率k＝ V－1＝ V－1，縱軸截距b＝2.0 A－1，則＝k，＝b，解得E＝1.5 V，R2＝1.0 Ω。
(3)若實(shí)際電流表A的內(nèi)阻不可忽略，由閉合電路歐姆
15、定律得，E＝I(R＋R2＋R1＋RA)，解得＝R＋，則R2＝Eb－R1－RA，故R2的測量值大于真實(shí)值。
答案 (1)電流表的示數(shù)不變 r1－r2 (2)1.5 1.0
(3)大于
用圖象法解決問題，關(guān)鍵是根據(jù)題意寫出函數(shù)關(guān)系，并根據(jù)圖象整理關(guān)系式，從而找出斜率或者截距的物理意義，最后求出E、r及相關(guān)的物理量。
圖甲為某同學(xué)測量一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電壓表的電路，請(qǐng)完成下列填空和作圖。
(1)毫安表的內(nèi)阻為150 Ω，滿偏電流為3 mA；R1和R2為定值電阻，其中R1＝850 Ω，若使用a和b接線柱，電壓表量程為15 V；若使用
16、a和c接線柱，電壓表的量程為________V；R2＝________Ω。
(2)兩個(gè)電流表：A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω)，A2(量程3 A，內(nèi)阻約0.05 Ω)；兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，最大阻值分別為10 Ω和500 Ω，則應(yīng)選電流表________(填“A1”或“A2”)，應(yīng)選最大阻值為________Ω的滑動(dòng)變阻器。
(3)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①開關(guān)S2撥向c，將滑動(dòng)變阻器R的滑片移到最________(填“左”或“右”)端，閉合開關(guān)S1；
②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下相應(yīng)的電流表的示數(shù)I1和毫安表的示數(shù)I2；
③根據(jù)圖乙坐標(biāo)系中已描的點(diǎn)畫出I2-I1圖象；
④由
17、圖象得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
答案 (1)3 4000 (2)A1 10
(3)①左 ③圖見解析 ④1.48～1.50均正確 0.81～0.85均正確
解析 (1)接a和b時(shí)，U1＝Ig(Rg＋R1＋R2)，接a和c時(shí)，U2＝Ig(Rg＋R1)，代入數(shù)據(jù)解得U2＝3 V，R2＝4000 Ω。
(2)由于電源是一節(jié)干電池，電路中的電流不會(huì)超0.6 A，所以電流表選A1；估算電路中的電阻由R＝＝ Ω＝2.5 Ω，故滑動(dòng)變阻器選10 Ω。
(3)①由于滑動(dòng)變阻器采用限流接法，所以移到最左端；③作圖如圖所示；④
18、由E＝I1r＋I(xiàn)2(Rg＋R1)，解得I2＝－I1＋，所以斜率大小k＝，截距b＝，由圖象可得k＝≈8.3×10－4；b＝1.49×10－3 A，代入數(shù)據(jù)解得E＝1.49 V，r＝0.83 Ω。
1．(2017·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)利用如圖甲所示電路，可用伏安法測定某一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中虛線框?yàn)橛渺`敏電流計(jì)G改裝的電壓表V，A為標(biāo)準(zhǔn)電流表，E1為待測電源，S為開關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器。
(1)已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig＝200 μA，按圖乙所示電路，用半偏法測定靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻rg，其中電阻R4約為1 kΩ。為使測量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E2應(yīng)選用________，
19、電阻R3應(yīng)選用________，電阻R2應(yīng)選用________。(填器材前的字母)
A．電源(電動(dòng)勢(shì)1.5 V)
B．電源(電動(dòng)勢(shì)6 V)
C．電阻箱(0～999.9 Ω)
D．滑動(dòng)變阻器(0～500 Ω)
E．電位器(一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(0～5.1 kΩ)
F．電位器(一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(0～51 kΩ)
(2)如果所得R3的阻值為300 Ω，則圖中被測電流計(jì)G的內(nèi)阻的測量值為________Ω，該測量值________實(shí)際值(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)給靈敏電流計(jì)G串聯(lián)一個(gè)阻值為________kΩ的電阻就可以將該電流計(jì)G改裝為量程
20、6 V的電壓表。
(4)由(2)確定靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻測量值與實(shí)際值差異后，將其改裝成另一電壓表V(甲圖虛線框所示)接入甲圖電路進(jìn)而完成甲圖實(shí)驗(yàn)測量時(shí)，電壓表V測量值______實(shí)際值；電源E1電動(dòng)勢(shì)測量值______實(shí)際值。(均填“大于”“小于”或“等于”)
答案 (1)B C F (2)300 小于 (3)29.7
(4)小于 小于
解析 (1)半偏法測電阻要求保持干路電流幾乎不變，因此為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，R2應(yīng)選阻值大的F，電源應(yīng)選電動(dòng)勢(shì)大的B；由實(shí)驗(yàn)原理知靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻 rg＝R3，故電阻R3應(yīng)選電阻箱C。
(2)靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻rg＝R3＝300 Ω。閉合開關(guān)S2
21、，保持R2不變，調(diào)節(jié)R3的阻值，電流計(jì)的指針半偏時(shí)，電路中的總電阻減小，干路電流增大，由并聯(lián)電路的電流關(guān)系知，通過R3的電流大于滿偏電流的一半，由歐姆定律知，R3小于Rg，故測量值小于實(shí)際值。
(3)由歐姆定律得，靈敏電流計(jì)G串聯(lián)電阻阻值R1＝－Rg＝－300 Ω＝29.7 kΩ。
(4)靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻測量值小于實(shí)際值，改裝后電壓表V的實(shí)際內(nèi)阻大于理論值，故電壓表V的測量值小于實(shí)際值；由E＝U－Ir知，U-I圖象中，圖象在縱軸的截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，所以電源電動(dòng)勢(shì)的測量值小于實(shí)際值。
2．某同學(xué)設(shè)想運(yùn)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，測量未知電阻Rx的阻值、電流表A的內(nèi)阻和電源(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電
22、動(dòng)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)過程中電流表的讀數(shù)始終符合實(shí)驗(yàn)要求。
(1)為了測量未知電阻Rx的阻值，他在閉合開關(guān)之前應(yīng)該將兩個(gè)電阻箱的阻值調(diào)至________(填“最大”或“最小”)，然后閉合開關(guān)K1，將開關(guān)K2撥至1位置，調(diào)節(jié)R2使電流表A有明顯讀數(shù)I0；接著將開關(guān)K2撥至2位置，保持R2不變，調(diào)節(jié)R1，當(dāng)調(diào)節(jié)R1＝34.2 Ω時(shí)，電流表A讀數(shù)仍為I0，則該未知電阻的阻值Rx＝________Ω。
(2)為了測量電流表A的內(nèi)阻RA和電源(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電動(dòng)勢(shì)E，他將R1的阻值調(diào)到R1＝1.5 Ω，R2調(diào)到最大，將開關(guān)K2撥至2位置，閉合開關(guān)K1；然后多次調(diào)節(jié)R2，并在表格中記錄下了各次R2的阻值和對(duì)應(yīng)電
23、流表A的讀數(shù)I；最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，他畫出了如圖乙所示的圖象，根據(jù)你所學(xué)知識(shí)和題中所給字母寫出該圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為：__________________；利用圖象中的數(shù)據(jù)可求得，電流表A的內(nèi)阻RA＝________Ω，電源(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電動(dòng)勢(shì)E＝________V。
答案 (1)最大 34.2 (2)＝＋ 0.5 4
解析 (1)為了保護(hù)電路，需要將電阻箱的阻值都調(diào)至最大。因?yàn)閮煞N情況下電流表示數(shù)相同，Rx和R1等效，所以Rx＝R1＝34.2 Ω。
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E＝I(R1＋R2＋RA)，解得＝R2＋，故-R2圖象的斜率為，則縱截距為，代入數(shù)據(jù)可得：＝，＝0
24、.5，解得E＝4 V，RA＝0.5 Ω。
3．某研究小組同學(xué)要測量一個(gè)未知電源的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r。手邊的實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源(電動(dòng)勢(shì)E約為4 V，內(nèi)阻r約為0.8 Ω)，電壓表V(量程為1 V，內(nèi)阻RV約為1 kΩ)，滑動(dòng)變阻器R1(0～10.0 Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(0～100.0 Ω)，電阻箱R3(0～99.99 Ω)，電阻箱R4(0～2.999 kΩ)，定值電阻R0(阻值為10 Ω)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
(1)由于電壓表V的量程太小，需將電壓表量程擴(kuò)大為3 V，則應(yīng)測量此電壓表的內(nèi)阻RV，該小組同學(xué)依據(jù)圖甲電路進(jìn)行測量，步驟如下：
①S斷開，使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P處于最左端a，并將
25、電阻箱的阻值調(diào)為零；
②閉合S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P由左端緩慢向右滑動(dòng)，當(dāng)電壓表的讀數(shù)為滿偏值時(shí)，滑動(dòng)片P停止滑動(dòng)；
③保持滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的讀數(shù)為滿偏值的一半時(shí)，記下電阻箱的阻值Ra＝995 Ω。
該實(shí)驗(yàn)中電阻箱應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________。(填入器材所對(duì)應(yīng)的符號(hào))
從以上步驟測得的數(shù)據(jù)可得，要改裝成量程為3 V的電壓表，該電壓表應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻Rb＝________Ω。
(2)研究小組的同學(xué)利用題給的電壓表(表盤未改動(dòng))串聯(lián)分壓電阻Rb構(gòu)成量程為3 V的電壓表后，設(shè)計(jì)了圖乙的電路測量電源電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r。為
26、了使電壓表的讀數(shù)隨電阻箱的阻值改變而有較大的變化，在干路上連接了一個(gè)阻值為R0的定值電阻，實(shí)驗(yàn)過程中通過改變電阻箱的阻值R得到多組對(duì)應(yīng)電壓表的讀數(shù)值U。導(dǎo)出的與的函數(shù)關(guān)系式為____________；由此作出-的圖象如圖丙所示，得到圖線的截距為b，斜率為k。則電源電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為________；內(nèi)阻的表達(dá)式為________。
答案 (1)R4 R1 1990
(2)＝·＋ E＝ r＝－R0
解析 (1)該實(shí)驗(yàn)中電阻箱應(yīng)選用R4，滑動(dòng)變阻器分壓接法應(yīng)選用R1，由半偏法原理可知電壓表內(nèi)阻RV＝Ra＝995 Ω，由電表的改裝可知該電壓表應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻Rb＝Ra＝1990 Ω。
(2
27、)由閉合電路歐姆定律E＝3U＋(r＋R0)，整理得＝·＋，截距b＝，斜率k＝，解得E＝，r＝－R0。
4．(2016·四川高考)用如圖所示電路測量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
實(shí)驗(yàn)器材：待測電源(電動(dòng)勢(shì)約3 V，內(nèi)阻約2 Ω)，保護(hù)電阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)主要步驟：
①將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；
②逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；
③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U-I圖線(U、I都用國際單位)；
④求出U-I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a
28、。
回答下列問題：
(1)電壓表最好選用________；電流表最好選用________。
A．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約15 kΩ)
B．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)
C．電流表(0～200 mA，內(nèi)阻約2 Ω)
D．電流表(0～30 mA，內(nèi)阻約2 Ω)
(2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是________。
A．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱
B．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱
C．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱
D．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿
29、右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱
(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E＝________，r＝________，代入數(shù)值可得E和r的測量值。
答案 (1)A C (2)C (3)ak k－R2
解析 (1)電壓表測量路端電壓，測量中為了減小誤差，通過電壓表的電流越小越好，在量程一樣(0～3 V)的情況下，其內(nèi)阻越大越好，電壓表選A；電路中的電流最大值大約為＝200 mA，電流表選C。
(2)滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)增大，說明滑片滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，只有C項(xiàng)的接法符合上述情形。
(3)因?yàn)閁＝E－I(r＋R2)，所以U
30、-I圖線如圖所示，斜率的絕對(duì)值k＝r＋R2，故r＝k－R2。橫軸截距a＝，則E＝ak。
5. (安徽高考)根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖甲所示電路可以測定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。圖中R0是定值電阻，通過改變R的阻值，測出R0兩端的對(duì)應(yīng)電壓U12，對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可以實(shí)現(xiàn)測量目的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在-R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，如圖乙所示。已知R0＝150 Ω，請(qǐng)完成以下數(shù)據(jù)分析和處理。
(1)圖乙中電阻為________Ω的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)剔除。
(2)在坐標(biāo)紙上畫出-R關(guān)系圖線。
(3)圖線的斜率是________V－1·Ω－1，由此可得電池電動(dòng)勢(shì)Ex＝________V。
答案 (1
31、)80.0 (2)圖見解析
(3)4.44×10－3(4.42×10－3～4.46×10－3均正確) 1.50(1.49～1.51均正確)
解析 (1)圖中偏離圖線較遠(yuǎn)的點(diǎn)要舍去，所以電阻為80.0 Ω的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)剔除。
(2)在坐標(biāo)紙畫一條平滑曲線，如圖所示。
(3)圖線的斜率k＝ V－1·Ω－1≈4.44×10－3 V－1·Ω－1，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得＝，整理得＝＋·R，即＝4.44×10－3，則電池電動(dòng)勢(shì)Ex≈1.50 V。
6．(2015·四川高考)用實(shí)驗(yàn)測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動(dòng)勢(shì)約6 V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實(shí)驗(yàn)
32、器材有：
電流表A1(量程0～30 mA)；
電流表A2(量程0～100 mA)；
電壓表V(量程0～6 V)；
滑動(dòng)變阻器R1(阻值0～5 Ω)；
滑動(dòng)變阻器R2(阻值0～300 Ω)；
開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干條。
某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程如下：
Ⅰ.設(shè)計(jì)如圖1所示的電路圖，正確連接電路。
Ⅱ.將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)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2所示的圖線。
Ⅲ.斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)Ⅱ的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0,0)，與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0
33、，U0)。
回答下列問題：
(1)電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______。
(2)由圖2的圖線，得電源內(nèi)阻r＝________Ω。
(3)用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx＝________，代入數(shù)值可得Rx。
(4)若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍________，電壓表示數(shù)變化范圍________。(填“相同”或“不同”)
答案 (1)A2 R2 (2)25 (3)－r (4)相同 不同
解析 (1)電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐，滑動(dòng)變阻器要達(dá)到限
34、流效果，應(yīng)選R2；電池電動(dòng)勢(shì)為6 V，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電路中最小電阻為幾十歐姆，最大電流在一百毫安左右，電流表選A2。
(2)由題圖2可知，圖線斜率為k＝r＝＝25 Ω。
(3)將Rx改接在B、C之間時(shí)，Rx與電池內(nèi)阻串聯(lián)，另一條U-I圖線的斜率為k＝Rx＋r＝，因此Rx＝－r。
(4)電表為理想電表，電路為串聯(lián)電路，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，總電阻變化范圍相同，電流表示數(shù)變化范圍相同；Rx接在B、C之間時(shí)電壓表測的是滑動(dòng)變阻器的電壓，接在A、B之間時(shí)，電壓表測的是Rx與滑動(dòng)變阻器的總電壓，因此電壓表示數(shù)變化范圍不同。
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2019版高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新增分 專題十 測定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案
