【文档说明】恒定电流 专题60.docx,共(4)页,451.490 KB,由小赞的店铺上传
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专题60实验:测量电池的电动势和内阻授课提示:对应学生用书95页1.[2024·贵州省黔东南期中检测]某同学用伏安法测量标称值为1.5V的干电池的电动势和内电阻,所用电压表量程为3V、内阻约为3kΩ,电流表量程为0.6A、内阻约为0.5Ω.实验中有图(a)和(b)两个电路
图供选择,该同学选用合适的电路图得到的电压U和电流I的关系图线如图(c)所示.(1)该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”);(2)由图(c)可知,干电池的电动势E为________V,内电阻r为_
_______Ω(结果保留到小数点后两位);(3)若选择另一个电路图进行实验,在图(c)上用实线画出实验中应得到的图线的示意图.答案:(1)a(2)1.48(1.47或1.49也可)0.96(0.94~0.98
均可)(3)图见解析解析:(1)因电源内阻与电流表内阻很接近,故应采用相对电源来说的电流表外接法,应选图(a)所示电路图.(2)由E=U+Ir,可知U=E-Ir.则UI图像的纵截距表示电源电动势,斜率的绝对值表示内阻,
即E=1.48V,r=1.48-1.000.50Ω=0.96Ω(3)若选择b电路图进行实验,则E=U+I(RA+r),可得I=E-URA+r=1.48-1.000.50+0.96A≈0.33A,在图(c)上用实线画出实验中应得到的图线
的示意图,如图2.如图甲所示,用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池,电动势大约在0.5V~0.6V之间,内阻几千欧左右,某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻.(1)如图乙所示,直接用多用电表“直流2.5V”量程测量出可乐电池的电动势大小为
________V(保留两位有效数字);(2)现有实验器材:A.电压表(0~3V,RV约为3000Ω)B.电流表(0~300μA,RA为300Ω)C.电阻箱(0~9999Ω)D.滑动变阻器(0~20Ω
)E.开关,导线若干①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻,选择合适的器材并按电路图__________完成电路连接;②通过数据处理画出相应的可乐电池R1I图像如图丙实线所示,可知该可乐电池的内阻约为____________Ω;③将该可乐电池静置
5h后再次测量获得的R1I图像如图丙虚线所示,可知该可乐电池的电动势____________.(选填“增大”“减小”或“不变”)答案:(1)0.42(0.43也可)(2)①A②1900(1800也可)③不变解析:(1)用中间一圈的刻线读数,其中
250即是2.50V,50即是0.50V,则电池的电动势大小为0.42V.(2)提供的电压表量程太大,可用安阻法测量,即用电路A.由闭合电路欧姆定律得E=I(R+rA+r),整理得R=EI-(rA+r),结合图像可知rA+r=2200Ω,解得电池的内阻r
=2200Ω-300Ω=1900Ω,图线的斜率表示电动势,静置5h后的图线与原图线平行,斜率不变,则电动势不变.3.某实验小组的同学为测量由两节干电池组成的电池组的电动势E和内电阻r,设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,定值电阻R0=3Ω.实验过程中获得了
多组电压表示数U和相应的电阻箱阻值R,并绘制出了1R1U与图像如图乙所示,则:(1)根据图像求得电池组的电动势测量值E=________V,内电阻测量值r=________Ω;(结果均保留两位有效数字).(2)由实验原理可知,该实验
得到的电动势的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值,内电阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.答案:(1)3.02.0(2)小于小于解析:(1)根据闭合电路欧姆定律E=U+U
R(R0+r)可得1R=ER0+r·1U-1R0+r,由1R1U关系图线知纵截距绝对值1R0+r=0.2Ω,又R0=3.0Ω,得r=2.0Ω;由图线的斜率k=ER0+r=0.1+0.20.50,解得E=3.0V;(2)根据实验原理可知,电动势的测量值E测=E真r真+R0+R
V·RV<E真,故测量值应小于电源电动势真实值,内电阻的测量值r测=(r真+R0)RVr真+R0+RV-R0=(RV-R0)r真-R20R0+RV+r真<(RV-R0)r真R0+RV+r真<r真,故内电阻的测量值小于真实值.