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课时分层精练(四十八)测量电源的电动势和内阻

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1．小硕同学有一块充电宝，他想知道充电宝是否跟干电池一样，是一个有一定电动势和内阻的直流电源．于是用如图所示的实验电路进行探究．图中用两只数字多用表分别作为电压表和电流表，R0＝0.5Ω.

(1)在闭合开关前，他应把滑动变阻器的滑片移到最________端(选填“左”或“右”)；

(2)图中“数字多用表1”是________表(选填“电流”或“电压”)；

(3)在充电宝电量为100%时，通过实验得到了如图所示的U-I图像．由图像可知，充电宝在电量100%时，跟通常的干电池的电路特性相同，具有一定的电动势和内阻．由图像可得该充电宝的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(均保留三位有效数字).

(4)小硕同学想用一只机械式多用电表粗略判断该充电宝在电量减少时电动势是否会减小，测量时他应该把选择开关置于图中的________(选填“A”“B”“C”或“D”)位置．

(5)充电宝在电量减少较多时，电动势几乎不变，那么可以推测充电宝内可能用来储存电能的是________．

A．电感线圈B．电容器

C．电阻D．电池

2．在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量．已知R0＝2Ω.

(1)按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整．

(2)实验操作步骤如下：

①将滑动变阻器滑到最左端位置

②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U1-I1的值，断开开关S0

③将滑动变阻器滑到最左端位置

④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U2-I2的值，断开开关S0

⑤分别作出两种情况所对应的U1-I1和U2-I2图像

(3)单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时U1＝________V．

(4)根据测得数据，作出U1-I1和U2-I2图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E＝________，内阻r＝________．(结果均保留两位小数)

(5)由图丁可知________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测得的电源内阻更接近真实值．

(6)综合考虑，若只能选择一种接法，应选择________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测量更合适．

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3．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源(电动势约为6V，内阻不计)，电压表V1(量程0～2.5V，内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0～3V，内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω),单刀双掷开关一个，导线若干．

(1)在图(a)中完成实验电路原理图的连线．

(2)按照下列步骤进行实验：

①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；

②闭合开关，将电阻箱调到6kΩ，调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V，电压表V2的示数为2.40V；

③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ，此时电压表V1的示数如图(b)所示，其示数为________V，电压表V2的示数为1.40V．

(3)根据实验数据，计算得到电源的电动势为________V，电压表V1的内阻为________kΩ，电压表V2的内阻为________kΩ.

4．[2024·四川成都石室中学校考模拟预测]某同学利用如图甲所示的电路图测量某电源的电动势和内阻，其中定值电阻R0(阻值约为20Ω)，电阻箱R的调节范围为0～99.9Ω，电压表V1、V2的量程分别为3V、6V，两电表的内阻很大．实验时该同学完成了如下的操作：

(1)组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关，调节电阻箱使电压表V1的指针指到满偏，再增大电阻箱的阻值，读出两电压表V1、V2的示数U1、U2，反复调节记录多组实验数据．

(2)为了准确测量R0的阻值，该同学利用(1)中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像，则图像与纵轴的交点应为__________；电路图甲中定值电阻的阻值R0＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)

(3)该同学又利用(1)中的数据建立如图丙所示的坐标系并绘制图像，由图像可知该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留两位有效