课时强化作业三十三 实验十 测定电源的电动势和内阻
1．(2016届陕西省高三月考)图示是一种测定电压表内阻的电路图，实验的操作步骤如下：
a．将电阻箱R的电阻调到零；
b．闭合开关，调节滑动变阻器R1的滑动触头位置，使电压表指针达到满偏；
c．保持滑动变阻器的滑动触头位置不变，调节电阻箱的电阻，使得电压表的指针指到满偏读数的一半；
d．读出电阻箱的电阻值Rx，认为电压表的内阻r测＝Rx.
已知电压表的量程是3 V，电阻约为3 kΩ，电源电动势约为6 V．可供选择的滑动变阻器R1有： A．阻值0～10 Ω，额定电流2 A B．阻值0～1 000 Ω，额定电流1 A 可供选择的电阻箱R有： C．阻值0～999.9 Ω D．阻值0～9 999.9 Ω
(1)根据图示的电路图，在实物图中连接了部分导线，请在图中画出还需要连接的导线．
(2)为了比较准确地测量电压表的内阻，应选用的滑动变阻器R1是________，电阻箱R是________．(填仪器前的代号)
(3)本实验中电压表的测量值r测与电压表的真实值r相比，r测________r(选填“大于”、“小于”或“等于”)．
(4)如果增大电源的电动势，此电路测出的电压表内阻的误差将会________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．
解析：(1)根据电路图连接实物如下：
(2)本实验属于利用半偏法测电压表内阻，在上述电路中，认为保持滑动变阻器的滑动触头位置不变，
调节电阻箱的电阻，使得电压表的指针指到满偏读数的一半时，电路中的总电压U不变，则电阻箱两端的电压为时，电压表的内阻与电阻箱的示数相等．实际上，调节电阻箱的电阻后，电路中的总电压变大了，
2为了比较准确的测量电压表的内阻，滑动变阻器的阻值越小越合适，故选择滑动变阻器A.待测电压表的内阻约为3 kΩ，则电阻箱的阻值应大于3 kΩ，选择电阻箱D.
(3)通过(2)的分析可知，调节电阻箱的电阻后，电路中的总电压变大了，根据串联电路规律可知，电阻箱的示数大于电压表的内阻．
(4)电源的电动势增大，电阻箱电阻对全电路电压分配的影响减小，测量误差减小． 答案：(1)见解析 (2)A D (3)大于 (4)减小
2．(2016届杭州市西湖高级中学月考)(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻，如图甲所示．先将选择开关旋至倍率“×100”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的________接线柱(选填“＋”或“－”)，测量结果如图乙所示，电压表的电阻为________Ω.
U
(2)该同学要测量一节干电池的电动势和内阻，有以下器材可供选择： A．电流表(0～0.6 A～3 A) B．电压表(0～3 V)
C．滑动变阻器R(0～15 Ω，5 A) D．滑动变阻器R′(0～50 Ω，1 A) E．定值电阻R0为1 Ω F．开关S及导线若干
本次实验的原理图如图丙，则滑动变阻器应选________(填器材前的字母序号)．
(3)按照原理图连接好线路后进行测量，测得数据如下表所示.
次数 待测量 1 0.11 1.37 2 0.20 1.35 3 0.30 1.33 4 0.40 1.32 5 0.50 1.29 I/A U/V 由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起这种情况的原因是______________________． 现将上述器材的连线略加改动就可使电压表的示数变化更明显，请在图丁中按改动后的原理图完成连线．
解析：(1)根据多用电表的内部结构和工作原理可知，黑表笔接欧姆表内部电源的正极，红表笔接欧姆表内部电源的负极．电流一定从电压表的正接线柱流入电压表，故黑表笔接电压表的“＋”接线柱，红表笔接电压表的“－”接线柱．欧姆表的读数为表盘刻度乘以倍率，即电压表的内阻为40×100 Ω＝4 000 Ω.
(2)分析表格数据可知，被测电路的最大阻值为R＝＝U1.37
Ω＝12.5 Ω，故选择滑动变阻器C.
I0.11
(3)电压表示数变化不明显的原因是，电池内阻较小，导致分压作用不明显，改进的方法是，将定值电阻放在干路上，作为电源的等效内阻，起到分压作用，如图所示：
答案：(1)“－” 4 000 (2)C (3)电池内阻过小 图见解析
3．(2016届杭州市五校联考)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r.
(1)根据原理图甲连接实物图，要求滑动变阻器的触头在左端时，其使用的电阻值最大.
(2)由实验测得的7组数据已在图乙的U-I图上标出，分析图象可知路端电压变化________(填“太大”或“太小”)，影响了测量的精确性，原因是________________．为了较精确地测量，可采用图丙的原理图，R0＝1.5 Ω，滑动变阻器应选用________(填“0～10 Ω”或“0～200 Ω”).
解析：(1)根据电路图连接实物图，如图所示：
(2)分析图象可知，电压表变化太小，原因是电池的内阻太小，为了测量精确，可以将定值电阻串联在干路上，起到分压作用，定值电阻R0＝1.5 Ω，被测电路最大电阻为7.5 Ω左右，故滑动变阻器阻值选择0～10 Ω的．
答案：(1)见解析 (2)太小 电池的内阻很小，内电路的电压很小 0～10 Ω
4．(2016届鄂豫晋冀陕五省联考)为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材： A．待测干电池(电动势E约为1.5 V，内阻r不超过1.5 Ω) B．电流表?(量程0～2 mA，内阻RG＝10 Ω) C．电流表?(量程0～0.6 A，内阻RA约为0.1 Ω) D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A) E．滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A) F．定值电阻R3＝990 Ω G．开关、导线若干
(1)请在以上提供的器材中选择所需器材设计测量电路，在图1中的虚线框内补画出完整的电路原理图．(要求在电路图中标明所使用器材)
(2)根据合理的设计电路测量数据，电流表?的示数记为I2，电流表?的示数记为I1，某同学测出了6组I1，I2的数据，并已描绘出如图2所示的I1和I2的关系图线．则：
①I1，I2关系式为I1＝________.(用题中所给字母表示)
②根据已描绘出的图线，可得出被测干电池的电动势为________V，内阻为________Ω.
解析：(1)实验器材中没有电压表，则需要利用电流表改装成电压表，因为电流表?的内阻已知，故利用其改装成电压表，电源的内阻较小，故选择滑动变阻器D，画出正确电路图如右：
(2)根据闭合电路欧姆定律可知，I1(R3＋Rg)＝E－I2r，解得I1＝分析图象可知，图象与纵轴截距为d＝斜率为k＝
I2，
R3＋RgR3＋Rg
－ErER3＋Rg
＝1.48 mA，解得E＝1.48 V．图象的
rR3＋Rg
＝0.8×10，解得r＝0.8 Ω.
－3
答案：(1)见解析 (2)①
I2 ②1.48 0.8
R3＋RgR3＋Rg
－Er5．(2016届浙江余姚中学月考)某同学欲将电流表改装成电压表，需要测量电流表的内阻，可供选择的实验器材有：
A．待测电流表G1;
B．一个标准电流表G2(G2的量程大于G1的量程)； C．电阻箱R′； D．滑动变阻器R; E．电池组、导线、开关.
采用如图1所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为： ①按电路图接好电路，将滑动变阻器R调至最大；