题目内容

在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1=1.0．Ω，定值电阻R2=99.5．Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关、导线若干．
（1）请在所给方框内，画出实验电路图，其中定值电阻应选用______（选填“R1”或“R2”）；
（2）某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数Ig，记录数据（见下表）．请在下面坐标图中描点作出-R图线．
次数/物理量123456
R/Ω1.62.12.23.24.25.6
It/mA2.252.001.671.501.251.00
/（mA）-10.440.500.600.670.801.00
（3）根据图线可求得，被测电池的电动势E=______V，内阻为r=______Ω．

【答案】分析：用安阻法（电流表和电阻箱）测量电源的电动势和内阻，当电阻箱电阻最大时，电流I接近15mA，所以电流表量程比较小，要改装成大量程的电流表．最后的电路图就是改装后的电流表与电阻箱串联．
作出的图线是一条直线，只有推导出它们之间存在什么样的线性关系，才能得出电动势和内阻． 实验的原理：E=IR+Ir，，电流表的内阻与定值电阻R的比值为199：1，所以电流比为1：199，所以I=200Ig．
所以=，可通过图线的斜率和截距求出电动势和内阻．
解答：解：（1）用安阻法（电流表和电阻箱）测量电源的电动势和内阻，当电阻箱电阻最大时，电流I接近15mA，所以电流表量程为2.5mA，比较小，不能直接测量，串联小电阻，改装为大量程的电流表，所以选R1，实验原理图如下．
    （2）描点作图，最终的图线是一条直线．（如下图）
    （3）实验的原理：将改装后的电流表的内阻等效到电源的内部，有E=IR+Ir，，电流表G的内阻与定值电阻R的比值为199：1，所以它们电流比为1：199，所以I=200Ig mA
    所以=，从表达式可以看出，与R成一次函数关系，图线的斜率表示，纵轴截距表示．
，取图线上与纵轴相交的点和最后一个点，两点的纵轴截距为0.80（mA-1），转化为国际单位为800（A-1），横轴截距为5.6Ω，根据图线知道斜率为，大约143，即=143，所以E=1.40V；纵轴截距为0.20（mA-1），转化为国际单位为200（A-1），所以=200，r=1.40Ω，但要注意不能忽略改装后的电流表的内阻，接近1Ω，在计算时将它等效到内电阻中去，所以内电阻r=1.40-1=0.40Ω．
故答案为：（1）实验原理图如图所示     R1
（2）如图所示 

（3）1.38～1.44      0.40～0.60
点评：解决本题的关键掌握用安阻法测量电源电动势和内阻的方法以及会用图象法处理得出电动势和内阻．
练习册系列答案
相关题目
用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.3Ω和，如图1为所需的器材．
（1）请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其接入电路的电阻值最大．
（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图2中画出U-I图线，根据图线求出电池的电动势
1.46
1.46
V，内阻
0.75Ω
0.75Ω
．
I/A 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05
实验题 
（1）①图1（甲）是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此读数应为
 
mm．
②使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置如图1（乙）中所示．若选择开关 处在“×10?”的电阻档时，则被测电阻的阻值是
 
?．若选择开关处在直流 5mA 挡测量电流，则读数为
 
mA．
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（2）实验室中准备了下列器材：待测干电池（电动势约 1.5V，内阻约 1.0?）
电流表 G（满偏电流 1.5mA，内阻 10?） 电流表 A（量程 0～0.60A，内阻约 0.10?）
滑动变阻器R1（0～20?，2A） 滑动变阻器R2（0～100?，1A） 定值电阻R3=990?、开关S和导线若干
①小明同学选用上述器材（滑动变阻器只选用了一个）将电流表 G 改装为电 压表并用来测定一节干电池的电动势和内电阻．为了能较为准确地进行测量和 操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是
 
．（填代号）
②请在图2所示的方框中画出他的实验电路图．
③图2为小明根据实验数据作出的I1-I2 图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由 该图线可得：被测干电池的电动势E=
 
V，内电阻r=
 
?．
（2011?自贡模拟）（1）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图（1）甲所示，a、b分别是光电门的光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过肘，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图（1）乙所示装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤．让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图（1）丙所示．
①读出滑块的宽度d=
5.015
5.015
cm
②滑块通过光电门1的速度V1=
1.0
1.0
m/s，滑块通过光电门2的速度V2=
2.5
2.5
m/s（结果保留两位有效数字）．
③若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成实验，除了测出V1V2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是
P点到桌面高度h，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a，斜面的长度s
P点到桌面高度h，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a，斜面的长度s
写明代表物理量的字母）
④动摩擦因数的表达式u=
h
a
-
(v2-v12)s
2Lga
h
a
-
(v2-v12)s
2Lga

（2）某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻．实验室中有如下器材：
A、待测干电池
B、电流表G（（0-3mA，内电阻r1=20Ω）
C、电流表A（0-0.6A，内电阻r2=0.2Ω）     
D、滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）
E、滑动变阻器乙（最大阻值100Ω）       
F、定值电阻值=100Ω
G、定值电組R2=5OOΩ                       
H、定值电阻R3=1.5kΩ
以及导线和开关．
由于没有电压表，为此他设计了图2

所示的电路完成了实验要求的测量．
①为了方便并能较准裤地测暈，滑动变阻器应选
D
D
定值电阻应选
G
G
．（填写各器材前的序号）
②若某次测量中电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2改变滑动变阻器滑片的位置后，电流表G的示数为I1′，电流表A的示数为I2′．则可知此电源的内阻r=
(I1′-I1)(R2+r1)
I1+I2-I1′-I2′
(I1′-I1)(R2+r1)
I1+I2-I1′-I2′
，电动势E=
(I1′I2-I1I2′)(R2+r1)
I1+I2-I1′-I2′
(I1′I2-I1I2′)(R2+r1)
I1+I2-I1′-I2′
．
（2011?湖南模拟）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1=1.0Ω，定值电阻R2=99.5Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关，导线若干．
（1）请在答题卡所给方框内，画出合理的实验电路图，其中定值电阻应选用
R1
R1
（选填“R1”或“R2”）．
（2）某同学用上述合理的实验电路测出了多组电阻箱的电阻值R和电流表G的示数Ig，并根据所测数据描点作出了如图所示的
IIg
-R图线．由图线求得被测电池的电动势E=
1.40
1.40
V，内阻为r=
0.40
0.40
Ω．
在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1=1.0Ω，定值电阻R2=99.5Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关，导线若干．
（1）请在答题卡所给方框内，画出合理的实验电路图，其中定值电阻应选用______（选填“R1”或“R2”）．
（2）某同学用上述合理的实验电路测出了多组电阻箱的电阻值R和电流表G的示数Ig，并根据所测数据描点作出了如图所示的图线．由图线求得被测电池的电动势E=______V，内阻为r=______Ω．

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