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实验九 测定电源的电动势和内电阻 典型例题 【例证1】(2012·德州模拟)某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池).为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材： A.电流表A1(满偏电流10 mA,内阻10 Ω); B.电流表A2(0～0.6 A，内阻未知)； C.滑动变阻器R0(0～100 Ω,1 A); D.定值电阻R(阻值990 Ω)； E.开关与导线若干. 该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(结果保留两位有效数字) 【例证2】在如图所示的电路中，A、B、C为三节干电池，实验中理想电压表和理想电流表的示数如表所示. 开关位置 电压 U/V 电流 I/A 灯泡L的 电阻R/Ω 灯泡L的 功率P/W S→1 1.40 0.20 7.00 0.28 S→2 2.70 0.30 0.81 S→3 2.55 0.29 8.79 (1)根据表中实验数据，计算出表中空格处小灯泡的电阻和功率. (2)如果干电池A和B具有相同的电动势和内阻，则根据表中实验数据，可计算出干电池A的电动势为_____V，内阻为_____Ω. (3)当开关S与接线柱3连接时，串联电池组的总电动势增大，但电流表的示数反而减小，其原因可能是_____. 课后练习 1.如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U-I图线，关于此图线，下列的说法中正确的是（ ） A.纵轴的截距表示电源的电动势，即E=3.0 V B.横轴的截距表示电源的短路电流，即I短=0.6 A C.电源的内阻r=5 Ω D.电源的内阻r=1.0 Ω 2.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0, 实验电路如图所示. (1)连好电路后，当该同学闭合电键时，发现电流表示数为0，电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是 (2)按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路且把两表笔分别接c、d时的实物电路图以画线代替导线连接起来. 3.如图甲所示的电路是实验室测量电源电动势和内阻的电路图，按电路甲进行实验，根据测得的U、I数据画出U-I图象，如乙图所示，则电动势测量值E=_____，内阻测量值r=_____.电动势测量值与真实值相比______,内阻测量值与真实值相比_____.(填“偏大”、“相等”或“偏小”) 4.用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0保护电路.除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： (a)电流表(量程0.6 A、3 A) (b)电压表(量程3 V、15 V) (c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W) (d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W) (e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A) (f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A) (1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_____V，电流表的量程应选择______A;R0应选择______Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是_____Ω的滑动变阻器. (2)引起该实验系统误差的主要原因是 . 5.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路. (1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_______.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10 Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_______.(选填“1”或“2”) 方案编号 电阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 (3)根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=______,内阻r=______.(用k、b和R0表示) 6.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下