某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r.I．设计电路图如图1所示.将实验测得数据标在U-I图中(1)根据标出的点.由图线求出E=1.5V.r=0.5Ω．(2)若只选用两组数据.用欧姆定律算出E.r.有可能误差较大.若选用第5和第6组数据误差最大．II．该同学通过分析由于电压表有分流作用.使得实验测量产生误差.事实上不管是电压表还是电流表都不可能是完全� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，
I．设计电路图如图1所示，将实验测得数据标在U-I图中

（1）根据标出的点，由图线求出E=1.5V，r=0.5Ω．（保留一位小数）
（2）若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大，若选用第5和第6组数据误差最大．
II．该同学通过分析由于电压表有分流作用，使得实验测量产生误差，事实上不管是电压表还是电流表都不可能是完全理想电表．通过对实验原理的改进，设计实验的电路图如图2所示．
（1）闭合开关S，通过调节滑动变阻器R₁、R₂，可以使电流表G的示数为0，则此时电流表A₁、A₂的示数分别为I₁₀、I₂₀，电压表V₁、V₂的示数分别为U₁₀、U₂₀，则流过电源的电流为I₁=I₁₀+I₂₀，电源的路端电压为U₁=U₁₀+U₂₀
（2）再次调节R₁、R₂，使电流表G的示数变为0，电流表A₁、A₂的示数分别为I₁₁、I₂₁，电压表V₁、V₂的示数分别为U₁₁、U₂₁，流过电源的电流为I₂，电源的路端电压为U₂
（3）由上述步骤中测量的物理量，可以得出电动势E=$\frac{{U}_{2}{I}_{1}-{U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$内阻r=$\frac{U-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，由于本实验不必考虑电表带来的误差，测量值与真实值时相等的．

分析 I、（1）用刻度尺将各点连成直线并与两坐标轴相交，要让尽量多的点在直线上，不在直线上的点应分布在直线的两侧，舍去偏离最远的点，
（2）根据U=E-Ir-I图象的截距可求出电动势；根据斜率可求得内阻；
II、（1）分析电路结构，根据串并联电路的规律可明确电流和路端电压；
（3）根据闭合电路欧姆定律列式，联立方程可求得电动势和内电阻．

解答解：I、（1）U-I图象如图所示，根据U=E-Ir可知，E=1.5V，r=0.5Ω

（3）由U-I图象可知，第5、6组偏离图线最远且相隔最近，所以计算时误差最大，故选用第5和第6组时，误差最大．
II．（1）因电流计电流为零，故说明上下两点等势，则路端电压等于两电压表示数之和，故U=U₁₀+U₂₀；而由并联电路规律可知，流过电源的电流等于两支路电流之和；故I=I₁₀+I₂₀；
（3）根据两次测量数据，由闭合电路欧姆定律可得：
E=U₁+I₁r；
E=U₂+I₂r
联立解得：$E=\frac{{U}_{2}{I}_{1}{-U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$
$r=\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$
故答案为：I、（1）1.5；0.5；（2）5；6；
II．（1）I₁₀+I₂₀ U₁₀+U₂₀；（2）$\frac{{U}_{2}{I}_{1}-{U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；$\frac{U-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$

点评本题考查测量电动势和内电阻的两种方法，一种是采用图象分析，一种是利用列方程的方法求解；要注意本题中由于消除了电表内阻的影响，由方程法求出的数据也是准确的．

练习册系列答案

相关题目

3．

如图所示，与小车相连足够长的且穿过打点计时器的一条纸带上的间距明显不均匀，右端间距小，左端间距大，下面的分析和判断不正确的是（　　）

	A．	若左端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大
	B．	若右端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大
	C．	若左端与小车相连，可能小车有一定的初速度，实验前忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力
	D．	纸带右端与小车相连，小车一直做加速运动，说明可能平衡摩擦力时，倾角太大

4．人造地球卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

	A．	卫星的线速度不可能大于7.9km/s
	B．	地球同步卫星可以经过地球两极
	C．	卫星离地球越远，线速度越小
	D．	同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小可能不同

1．李同学在做“测定电池电动势和内电阻”实验时，突发奇想，想研究干电池内的石墨棒的电阻，如图甲所示，是该同学从干电池中取出的石墨棒．

（1）李同学用多用电表粗测电阻，下列关于多用电表的使用正确的是（　　）
A．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越大
B．利用多用电表刻度盘，当电阻挡选用好倍率，欧姆调零后可知多用电表内电阻
C．使用欧姆表测电阻时，红表笔的电势低于黑表笔
D．使用欧姆表测不同的电阻时，每次使用前都必须欧姆调零
（2）利用伏安法探究石墨棒的电阻，除了图乙给出的实验仪器，还需要电源和滑动变阻器．
（3）李同学用电流表内接法和外接法分别测量了石墨棒的伏安特性，并将得到的电波、电压数据描到U-I图上，如图丙所示，在图中，由电流表内接法得到的数据点是用o（选填“o”或“×”）表示的．
（4）根据（3）得到的图线，李同学利用外接法测得石墨棒的电阻值为1.64Ω．

8．为测定一切干电池的电动势和内电阻，实验室备有下列器材可供选用：
A、干电池（电动势E约1.5V，内电阻r约1.0Ω）
B、电流表G（满偏电流2.0mA，内阻R_g=10Ω）
C、电流表A（量程0-0.6A，内阻约0.5Ω）
D、电压表V（0-15V）
E、滑动变阻器R₁（0-15Ω）
F、滑动变阻器R₂（0-200Ω）
G、定值电阻R₀（阻值990Ω）
H、开关和导线若干
（1）为了方便且能较准确的进行测量，其中应选用的滑动变阻器是R₁（选填“R₁“或”R₂”）；
（2）请在图1线框中画出你所设计的实验电路图，并在图中标出所选器材；
（3）某同学采用图象法处理实验数据，他在图2坐标纸上建立I₁、I₂坐标系（其中I₁为电流表G的读数，I₂为电流表A的读数），并已标出了与测量数据对应的5个坐标点，请在图中描绘I₁-I₂图线．
（4）利用所画图线可求得电源的电动势E=1.44V，内电阻r=0.52Ω（结果均保留两位小数）．

18．某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源．经过测量得：瞬时速度分别为1.65m/s，2.15m/s，2.64m/s，3.15m/s，3.65m/s．
（1）计算F点的速度表达式v_f=$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{10T}$m/s（用d 和T表示）；
（2）根据（1）中得到的数据，试在图中所给的坐标系中，画出υ-t图象，并从中可得出物体的加速度a=4.8m/s²

5．某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r．
A．待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为200Ω）
B．电流表A₁（量程0.6A，内阻约1Ω）
C．电流表A₂（量程20mA，内阻约50Ω）
D．电压表V₁（量程4V，内阻约4kΩ）
E．电压表V₂（量程15V，内阻15kΩ）
F．滑动变阻器R（0～1000Ω）
G．开关S，导线若干
（1）为了尽量减小实验的误差，实验电流表选择C；电压表选择D．（填器材前面字母）
（2）为尽量减小实验误差，图1中列出了两个实验电路图，应选择甲．

（3）该同学根据实验数据画出U-I图线，如图2所示．由图线可得，“水果电池”的电动势E=3.8V，内电阻r=190Ω．
（4）实验测得“水果电池”的电动势与真实值相比，E_测= E_真（选填“＞”、“＜”或“=”）．

2．

用标有“6V 3W”的灯泡L₁、“6V 6W”的灯泡L₂与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势E=9V．图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当灯泡L₁正常发光时（　　）

	A．	电流表的示数为1A		B．	电压表的示数约为3V
	C．	电源的输出功率为4.5W		D．	路端电压为8V

3．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下符合事实的是（　　）

	A．	焦耳总结出了点电荷间相互作用的规律
	B．	库仑发现了电流热效应的规律
	C．	奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
	D．	伏特发现了电磁感应定律

试题分类