高中物理专题复习电学实验
测量电源的电动势和内阻过关检测
考试范围：电学实验；满分：100分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 评卷人 得分 一、填空题
1．硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用DIS探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系，电路见图甲。图中R0为已知定值电阻。 ①若电压传感器2的读数为
U0，则I＝ ；
②实验（一）：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见图乙，由此可知电池内阻 （填“是”或“不是”）常数，短路电流为 A ，电动势为 V。
③实验（二）：减小实验（一）中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见图乙。当滑动变阻器的电阻为某值时，在实验（一）中的路端电压为1.5V，则实验（二）中外电路消耗的电功率为_______W。
2． 某研究小组，收集了废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈和数码相机、手机上用旧了的各种类型的电池，现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(阻值约为2 kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E
标称值为3.7 V，允许的最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V(量程4 V，电阻RV约为4.0 kΩ) B．电流表A1(量程100 mA，电阻RA1约为5 Ω) C．电流表A2(量程2 mA，电阻RA2约为50 Ω) D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，额定电流1 A) E．电阻箱R2(0～999.9 Ω，最小分度值0.1 Ω) F．开关S一只、导线若干
（1）为了测定电阻R0的阻值，一位组员设计了如图所示的电路图，并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池)，若你是这位组员，请你简要说明选择电流表内接的理由 _。
本设计在器材选取中有一不妥之处，你认为应该怎样调整 。
（2）在实验操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
①请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)；
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量
间的函数关系式____________。
3．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，某同学设计了如图实－7－21所示的实物电路。
图实－7－21
(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 1 2 电阻箱的阻值R/Ω 400.0 80.0 350.0 70.0 300.0 60.0 250.0 50.0 200.0 40.0 11
(3)根据实验数据描点，绘出的 -R图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐UU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)
4．(2014·济宁模拟)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。
图实－7－14
某同学连接了一个如图实－7－14所示的电路，他接下来的操作是：
a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图实－7－15甲所示的位置后，将S2接到A，闭合S1，记录下对应的电压表示数为2.20 V，然后断开S1； b．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。 (1)请你解答下列问题：
图实－7－15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。(计算结果取3位有效数字)
图实－7－15
(2)在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：
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11
电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丙所示的 -图像。由此可求得该电
UR池组的电动势E及内阻r，其中E＝________ V，电源内阻r＝________ Ω。(计算结果保留3位有效数字)
评卷人 得分 一、填空题
1．解析：①U0/R0；②不是2.95×10-4A，2.67V。③6.7×10-5W。 解析：解析：① U0/R0 ；②不是 2.95×10
．
解
析
：
（
）
远
远
大
于
用
替
换
（
）
电
路
图
如
下
图
，
-4
A ，2.67 V。③6.7×10 W。
-5
解析：解析：（1）R0 远远大于RA1 用A2替换A1 （2）电路图如下图，
11r1?? UEER2．解析：实验中电阻箱起到改变电路的总电阻和分压作用，为了确保仪器的安全，一般将电阻箱的电阻先调到最大值。由于定值电阻＝Ω，若选用方案，则电压表的示数较小，示数变化范围也很小，所以选解析：解析：(1)实验中电阻箱起到改变电路的总电阻和分压作用，为了确保仪器的安全，一般将电阻箱的电阻先调到最大值。
(2)由于定值电阻R0＝10 Ω，若选用方案1，则电压表的示数较小，示数变化范围也很小，所以选用方案2。
R0＋rU11
(3)由题意可得E＝(R0＋R＋r)，变形为＝R＋，由题意得斜率k＝
R0UER0ER0R0＋r11b
，截距b＝，解得E＝，r＝－R0。 ER0ER0kR0k答案：(1)最大值 (2)2 (3)
．
解
析
：
电
阻
箱
的
读
数
等
于
各
挡
位
的
电
阻
之
和
，
为
Ω
；
电
压
表
读
数
应
估
读
一
位
，
为
V
；
根
据
部
分
电
路
欧
姆
定
律
可
得
＝
，
解
得
的
阻
值
约
1b
－R0kR0k
为
Ω
。
由
图
像
可
知
当
无
穷
大
时
，
两
端
的
电
压
近
解析：解析：(1)电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，为20.00 Ω；电压表读数应估读一位，为2.80 V；根据部分电路欧姆定律可得的阻值约为5.45 Ω。
1
(2)由图像可知当R无穷大时，R两端的电压近似等于电源的电动势，即＝0.35
EV－1，解得E＝2.86 V；根据欧姆定律可得，Ω。
答案：(1)20.00 2.80 5.45 (2)2.86 0.26
2.20 V2.80 V
＝，解得R1
20 ΩR＋R1
11－
0.350.55R1＋r
＝
0.10
，解得r＝0.26 0.55