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必考部分 选修3-1 第7章 第5讲
1．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表：量程0～0.6 A，内阻0.1 Ω
C．电流表：量程0～3 A，内阻0.024 Ω
D．电压表：量程0～3 V，内阻未知
E．电压表：量程0～15 V，内阻未知
F．滑动变阻器：0～10 Ω，2 A
G．滑动变阻器：0～100 Ω，1 A
H．开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．
(1)在上述器材中请选择适当的器材：________(填写选项前的字母)；
(2)在图甲方框中画出相应的实验电路图；
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________ Ω.
答案： (1)ABDFH
(2)如图
(3)1.5 0.9
2．现有一特殊电池，它的电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5 Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用．
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
A．10 Ω B．50 Ω
C．150 Ω D．500 Ω
本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？________
(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω.
答案： (1)C (2)10 45
3．贾老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻．所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．
(1)珊珊连接了一个如上图所示的电路，她接下来的操作是：
①将S2接到a，闭合S1，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置，记录下对应的电压表示数为2.20 V，然后断开S1；
②保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，闭合S1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图乙所示)，然后断开S1.
请你解答下列问题：
图甲所示电阻箱的读数为________Ω，图乙所示的电压表读数为________V．由此可算出定值电阻R1的阻值为________Ω(计算结果保留三位有效数字)．
(2)在完成上述操作后，珊珊继续以下的操作：
将S2切换到a，多次调节电阻箱，闭合S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丙所示的1U－1R图线．
由此可求得电源电动势E＝________ V，电源内阻r＝________Ω.
答案： (1)20.00 2.80 5.45 (2)2.9 0.26
4．(2010•江苏单科)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(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1U－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在1U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)
解析： (1)电阻箱接入回路中的电阻越大，回路电流越小，起保护电源，防止烧坏电压表的作用．
(2)方案1中电阻箱接入电路的电阻太大，电压表示数太小，误差太大．因此采用方案2.
(3)由闭合电路欧姆定律可知ER0＋R＋r＝UR0，1U＝1ER0R＋R0＋rER0，
所以1ER0＝k，R0＋rER0＝b，解之得：E＝1kR0，r＝bk－R0.
答案： (1)最大值 (2)2 (3)1kR0 bk－R0
5.右图是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，定值电阻R1和电流表A1内阻之和为10 000 Ω.
(1)按电路原理图连接实物图．
(2)在闭合开关S前应将滑动变阻器的滑动端P移动至________(填“a端”、“中央”或“b端”)．
(3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端P的位置，得到的数据如下表所示．请在如图所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1－I2图线.
I1/mA 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145
I2/mA 480 400 320 232 140 68
(4)由(3)中所得图线可求出电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
答案： (1)连线如图甲所示
(2)b端
(3)如图乙所示
(4)1.49(1.48～1.50) 0.60(0.55～0.65)
6．(2010•上海单科)某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示．实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在
计算机上显示出如图乙所示的1/U－1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b.
(1)由图线a可知电池a的电动势Ea＝________V，内阻ra＝________Ω.
(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)．
解析： (1)图线与纵轴的交点表示外电路断路时的1U，即1U＝1Ea＝0.5，所以Ea＝2 V.
由U＝RR＋raEa得1U＝1Ea＋raEa1R，所以图线的斜率为rE，即k＝raEa＝14，所以ra＝Ea4＝0.5 Ω.
(2)当两外电阻相同时，由图象可知，1Ua>1Ub，即Ua<Ub，所以由P＝U2R得Pa<Pb.
由公式1U＝1E＋rE•1R可知，图线的横截距的绝对值表示内阻的倒数，
故由图可知，电池内电阻ra<rb，
又电池效率η＝UE＝RR＋r，在两外电阻相等的情况下，有ηa>ηb.
答案： (1)2 0.5 (2)小于 大于
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