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- 测量电源电动势和内阻的实验原理、器材、实验电路
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一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)
I.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_____，电阻箱应选______，滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S1。
(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出U－I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。
| A．待测方形电池 |
| B．电压表(量程0~3V，内阻约为4kΩ) |
| C．电流表(量程0~0.6A，内阻为1.0Ω) |
| D．电流表(量程0~3A，内阻为1.0Ω) |
| E．电阻箱(阻值范围0~999.9Ω) |
| F．电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω) |
| G．滑动变阻器(阻值范围0~20Ω) |
I.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_____，电阻箱应选______，滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S1。
(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出U－I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。
某物理兴趣小组设计了图甲所示电路测量一节干电池的电动势E和内阻r。合上开关S1，开关S2打到位置1，移动滑动变阻器的滑片P，记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数；然后将S2打到位置2，移动滑动变阻器的滑片P，再记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图乙所示，两图线(直线)在纵轴上的截距分别为UA、UB，在横轴上的截距分别为IA、IB
(1)S2打到位置1时，作出的U- I图象是图乙中的图线______ ( 选填“A”或“B”)，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因可能是__________
(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=______，r真=_________
(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时，电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响。其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器，R0是阻值为4.0Ω的定值电阻
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只阻值为______Ω的定值电阻R1(结果保留一位小数)
②小组同学在前面实验的基础上，为探究图丙所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电源通过上述方法多次测量。发现电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因可能是__________(填选项前的字母)
(1)S2打到位置1时，作出的U- I图象是图乙中的图线______ ( 选填“A”或“B”)，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因可能是__________
(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=______，r真=_________
(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时，电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响。其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器，R0是阻值为4.0Ω的定值电阻
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只阻值为______Ω的定值电阻R1(结果保留一位小数)
②小组同学在前面实验的基础上，为探究图丙所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电源通过上述方法多次测量。发现电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因可能是__________(填选项前的字母)
| A．电压表内阻的影响 | B．滑动变阻器的最大阻值偏小 |
| C．R的实际阻值比计算值偏小 | D．R0的实际阻值比标称值偏大 |
如图所示，该电路在测量电源电动势和内阻的同时也能完成对未知电阻Rx的测量．实验室提供的器材如下：
（1）如果纵坐标表示两个电压表读数之比
，横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图一．则待测电阻Rx =________ Ω (答案保留两位有效数字)
（2）在上问中，由于电压表V2的分流，待测电阻Rx测量值比真实值____ (填“偏大”，“偏小”，“不变”)
（3）如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比值
，实验结果的图像如图二．其中能读出电源电动势和内电阻的是_______ (填“A图线”或“B图线”)．两图线交点的横坐标为________ A，纵坐标为_______ V(结果均保留两位有效数字)．
| A．待测电阻Rx (约9Ω) |
| B．待测电源 |
| C．电阻箱(0~99.9Ω) |
| D．电压表V1(量程6V，可以视为理想电表) |
| E．电压表V2(量程3V，内阻约4kΩ) |
，横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图一．则待测电阻Rx =（2）在上问中，由于电压表V2的分流，待测电阻Rx测量值比真实值
（3）如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比值
，实验结果的图像如图二．其中能读出电源电动势和内电阻的是在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：
(1)请根据连接的实物图甲，在图乙虚线框中画出对应的电路图__________________；
(2)实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录Vl和V2的值如下表所示，用测出的数据在图丁中绘出U1－U2图线_________。
(3)由图线可得被测电池组的电动势E=_______V，内阻r=_________Ω。（结果保留两位有效数字）
| A．两节旧干电池，每节电动势约1.5V |
| B．直流电压表Vl、V2，量程均为0~3V，内阻约3kΩ |
| C．电流表，量程0~0.6A，内阻小于1Ω |
| D．定值电阻R0，阻值2Ω |
| E．滑动变阻器R，最大阻值15Ω |
| F．导线和开关若干 |
(2)实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录Vl和V2的值如下表所示，用测出的数据在图丁中绘出U1－U2图线_________。
| 组数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 电压U1/V | 0．80 | 1．25 | 1．53 | 1．72 | 1．87 | 1．98 |
| 电压U2/V | 1．60 | 1．87 | 2．04 | 2．15 | 2．24 | 2．31 |
(3)由图线可得被测电池组的电动势E=_______V，内阻r=_________Ω。（结果保留两位有效数字）
某同学用如图甲所示的实验电路，测量未知电阻Rx 的阻值、电流表 A 的内阻和电源（内阻忽略不计）的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求。
(1)为了测量未知电阻Rx 的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至_____（选填最大或最小），然后闭合开关 K1，将开关 K2拨至 1 位置，调节R2 使电流表 A 有明显读数I0；接着将开关 K2拨至 2位置。保持R2不变，调节R1，当调节R1=35.2 Ω 时，电流表 A 读数仍为I0，则该未知电阻的阻值Rx=_____ Ω。
(2)为了测量电流表 A 的内阻RA和电源（内阻忽略不计）的电动势E，他将R1的阻值调到R1=1.6Ω，R2调到最大，将开关 K2拨至 2 位置，闭合开关 K1；然后多次调节R2，并在表格中记录下了各次R2 的阻值和对应电流表 A 的读数I；最后根据记录的数据，他画出了如图乙所示的图象，根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为：_____；利用图象中的数据可求得，电流表 A 的内阻RA=______Ω，电源（内阻忽略不计）的电动势E=_____V。
(1)为了测量未知电阻Rx 的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至_____（选填最大或最小），然后闭合开关 K1，将开关 K2拨至 1 位置，调节R2 使电流表 A 有明显读数I0；接着将开关 K2拨至 2位置。保持R2不变，调节R1，当调节R1=35.2 Ω 时，电流表 A 读数仍为I0，则该未知电阻的阻值Rx=_____ Ω。
(2)为了测量电流表 A 的内阻RA和电源（内阻忽略不计）的电动势E，他将R1的阻值调到R1=1.6Ω，R2调到最大，将开关 K2拨至 2 位置，闭合开关 K1；然后多次调节R2，并在表格中记录下了各次R2 的阻值和对应电流表 A 的读数I；最后根据记录的数据，他画出了如图乙所示的图象，根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为：_____；利用图象中的数据可求得，电流表 A 的内阻RA=______Ω，电源（内阻忽略不计）的电动势E=_____V。
在“用 DIS 测电源的电动势和内阻”的实验中，将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成如图(甲)所示的电路，定值电阻约为 3Ω。
(1)图(甲)所示的电路中有一处连接错误，连接错误的导线是:________________________(填写导线的字母代号）
(2)现有两种规格的滑动变阻器: (A) 1000Ω，0.1A; (B) 10Ω， 2.0A。实验中应选用____________ (填写变阻器前的字母)。
(3)某同学按照图(乙)所示的电路进行连接，误将电压传感器的正负极接反，但他尚未发现，继续后面的操作。将变阻器的滑动头P 移到左端，闭合电键，对电压传感器和电流传感器进行调零。将滑动头P 逐渐向右侧移动，测出相应的电压、电流，由电脑绘出的伏安特性曲线应为（_________）
(1)图(甲)所示的电路中有一处连接错误，连接错误的导线是:________________________(填写导线的字母代号）
(2)现有两种规格的滑动变阻器: (A) 1000Ω，0.1A; (B) 10Ω， 2.0A。实验中应选用____________ (填写变阻器前的字母)。
(3)某同学按照图(乙)所示的电路进行连接，误将电压传感器的正负极接反，但他尚未发现，继续后面的操作。将变阻器的滑动头P 移到左端，闭合电键，对电压传感器和电流传感器进行调零。将滑动头P 逐渐向右侧移动，测出相应的电压、电流，由电脑绘出的伏安特性曲线应为（_________）
某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻，实验室有下列器材：
(1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示，调节R2的阻值和电阻箱使得电压表示数为2.00V，灵敏电流计示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为450．0Ω，则灵敏电流计内阻为___________ Ω；（保留1位小数）
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为60mA，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为___________ Ω；（保留3位有效数字）；
(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出U－IG（IG为灵敏电流计的示数）图象如图丙所示，则该干电池组的电动势E=___________ V；内阻r=___________ Ω（保留3位有效数字）。
| A．灵敏电流计G（0~5mA，内阻约为60Ω） |
| B．电压表V（0~3V，内阻约为10kΩ） |
| C．电阻箱R1（0~999.9Ω） |
| D．滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A） |
| E．旧电池2节 |
| F．开关、导线若干 |
(1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示，调节R2的阻值和电阻箱使得电压表示数为2.00V，灵敏电流计示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为450．0Ω，则灵敏电流计内阻为
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为60mA，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为
(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出U－IG（IG为灵敏电流计的示数）图象如图丙所示，则该干电池组的电动势E=
某学习小组的同学用图甲所示的电路测量电源电动势和内阻。已知电源电动势约为3V，内阻约为几欧姆；两个直流电压表V1、V2的量程均为0〜3V，内阻约为3k
；定值电阻
；滑动变阻器的最大阻值为
。实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2。
(1)小梅同学利用测出的数据描绘出U1－ U2图象如图乙所示，图中直线斜率为h与横轴的截距为a，则电源的电动势E=__________，内阻r=_____________；（均用k、a、R0表示）
(2)小文同学分别是以电压表V2的读数为纵坐标，以两电压表读数之差与定值电阻R0的比值为横坐标作出图象如图丙所示，可得电池组的电动势E=__________V，内阻r=___________；结果均保留两位有效数字）
(3)实际电压表的内阻Rv并不是无限大，实际电压表可等效为理想电压表与电阻Rv并联。上述方法中，电源电动势的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值；内阻的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
；定值电阻；滑动变阻器的最大阻值为。实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2。(1)小梅同学利用测出的数据描绘出U1－ U2图象如图乙所示，图中直线斜率为h与横轴的截距为a，则电源的电动势E=__________，内阻r=_____________；（均用k、a、R0表示）
(2)小文同学分别是以电压表V2的读数为纵坐标，以两电压表读数之差与定值电阻R0的比值为横坐标作出图象如图丙所示，可得电池组的电动势E=__________V，内阻r=___________
；结果均保留两位有效数字）(3)实际电压表的内阻Rv并不是无限大，实际电压表可等效为理想电压表与电阻Rv并联。上述方法中，电源电动势的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值；内阻的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
一电源电动势E约为9V，内阻r在30~50Ω范围间，允许的最大输出电流为120mA，为了测定该电池的电动势和内阻，某同学设计了如甲图的电路进行实验。图中
表示电压表，R为电阻箱（阻值范围为0~999.9Ω），R0为定值电阻
(1)若在图甲中接入R0的目的是为了____；实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种，则本实验应选用_____
(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出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图像。由图像知：当电压表的示数为2V时，电阻箱接入电路的阻值为____Ω
(3)根据图乙所作出的图像求得该电池的电动势E= ___V，内阻r=____Ω。（结果均保留三位有效数字）
(4)由于电压表不能看作理想电表，因此实验测得的电动势______真实值，测得的内阻真实值_______。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
表示电压表，R为电阻箱（阻值范围为0~999.9Ω），R0为定值电阻(1)若在图甲中接入R0的目的是为了____；实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种，则本实验应选用_____
| A．50Ω，l.0W | B．500Ω，2.5W | C．1500Ω，15W | D．2500Ω，25W |
(3)根据图乙所作出的图像求得该电池的电动势E= ___V，内阻r=____Ω。（结果均保留三位有效数字）
(4)由于电压表不能看作理想电表，因此实验测得的电动势______真实值，测得的内阻真实值_______。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
某研究性学习小组用两个定值电阻和电压表测量电源的电动势（约3V）和内阻。提供的主要器材有：电阻R1（2.0Ω）、R2（10.0Ω）、电源、电压表、开关S1、单刀双掷开关S2、导线若干，实验电路如图甲所示。
（1）根据电路图，将未连接完整的实物图连接完整______。
（2）闭合开关S1，开关S2分别接到R1、R2两电阻，电压表的读数分别为1.5V、2.5V，则测得电动势为_____V，内阻为________Ω。（结果保留1位小数）
（3）该研究性学习小组又做了“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验，得到了多组通过小电珠的电流I和小电珠两端的电压U的实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图丙所示。如果取两个这样的小电珠并联以后接在刚测定的电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为____W。（结果保留2位小数）
（1）根据电路图，将未连接完整的实物图连接完整______。
（2）闭合开关S1，开关S2分别接到R1、R2两电阻，电压表的读数分别为1.5V、2.5V，则测得电动势为_____V，内阻为________Ω。（结果保留1位小数）
（3）该研究性学习小组又做了“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验，得到了多组通过小电珠的电流I和小电珠两端的电压U的实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图丙所示。如果取两个这样的小电珠并联以后接在刚测定的电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为____W。（结果保留2位小数）