高考物理一轮复习 测量电源的电动势和内阻



解答题 (共 2 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻,实验器材如下:
干电池一节(电动势约为1.5 V,内阻约为0.5 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ);
电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20 Ω);
开关、导线若干.
(1)实验电路图选择 (选填“甲”或“乙”).

(2)用笔画线代替导线,将图中的器材连成实验电路.


(3)完成实验后,某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差.在下图中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图像.本次实验分析误差的U-I图像是


(4)为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是
A.换用内阻更小的电流表
B.换用内阻更大的电流表
C.换用内阻更小的电压表
D.换用内阻更大的电压表

利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9 Ω),电阻R0(阻值为3.0 Ω),电阻R1(阻值为3.0 Ω),电流表  (量程为200 mA,内阻为RA=6.0 Ω),开关S.



实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;
③以 $\frac{1}{I}$ 为纵坐标,$R$ 为横坐标,作 $\frac{1}{I}-R$ 图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率 $k$ 和在纵轴上的截距 $b$ .
回答下列问题:
(1)分别用 $E$ 和 $r$ 表示电源的电动势和内阻,则 $\frac{1}{I}$ 与 $R$ 的关系式为

(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0 Ω时,电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表.答:① ,②



(3)在图(c)的坐标纸上描点并作图,根据图线求得斜率k= A-1·Ω-1,截距b= A-1.



(4)根据图线求得电源电动势E= V,内阻r= Ω.

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