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专题60 实验:测定电池的电动势和内阻
1.[2022·河南省名校大联考]有三个完全相同的小量程电流表,满偏电流值为I =5
g
mA,内阻R=49.5 Ω,两个量程均为0~999.9 Ω的电阻箱.
g
(1)现需要将其中一个电流表改装成量程为3 V的电压表,可以将其中一个电阻箱与该
电流表串联,则电阻箱示数应调为________ Ω;将另一个电流表改装成量程为0.5 A的电
流表,则需要与另一电阻箱并联,则电阻箱示数应调为________ Ω;若第三个电流表与一
个电动势为1.5 V的电池及一个滑动变阻器组成一个欧姆表,则该欧姆表调零后的内阻为
________ Ω.
(2)用以上改装后的电压表和电流表去测量一电池的电动势 E(约2 V)和内阻r(约1
Ω),实验室还提供了如下器材:滑动变阻器R(0~10 Ω,1 A)、开关、导线若干,试在
方框中画出能准确测量该电池电动势和内阻的实验原理图(要求数据处理简便).
K
2.[2022·浙江省湖州、丽水、衢州检测]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0.5 V~0.6 V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2.5 V”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(0~3 V,R 约为3 000 Ω)
V
B.电流表(0~300 μA,R 为300 Ω)
A
C.电阻箱(0~9 999 Ω)
D.滑动变阻器(0~20 Ω)
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R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5 h后再次测量获得的R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”)
3.[2022·广东省联考三]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R =3 Ω.实
0
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 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.专题60 实验:测定电池的电动势和内阻
1.(1)550.5 0.5 300 (2)图见解析
解析:(1)根据欧姆定律的特点可得R=-R=550.5 Ω,故电阻箱应调为“550.5
s g
Ω”;由并联电压相等的特点可得R′ (I-I)=IR,得R′ ==0.5 Ω,故电阻箱应调
s g g g s
为“0.5 Ω”;欧姆表电流满偏时由闭合电路欧姆定律得R ==300 Ω.(2)由于要考虑电
内
表的内阻影响,根据以上改装原理可知,改装后的两电表的内阻分别为R=600 Ω;R=
V A
0.495 Ω,且要精确测量电源的电动势和内阻,故可将电流表与电源放在一起组成如图所
示电路,此种测量电路测出的电动势是准确的,并将测量结果的内阻值减去电流表内阻即
为电源的内阻(此电路接法数据处理简便),通过此法即可消除系统误差.
2.(1)0.42(0.43也可) (2)①A ②1 900 (1 800也可) ③不变
解析:(1)用中间一圈的刻线读数,其中250即是2.50 V,50即是0.50 V,则电池的
电动势大小为0.42 V.(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+r+r),整理得R=-(r+r),结合图像可知r+r=2 200 Ω,
A A A
解得电池的内阻r=2 200 Ω-300 Ω=1 900 Ω,图线的斜率表示电动势,静置5 h后
的图线与原图线平行,斜率不变,则电动势不变.
3.(1)3.0 2.0 (2)小于 小于
解析:(1)根据闭合电路欧姆定律E=U+(R+r)可得=·-,由关系图线知纵截距绝
0
对值=r=2.0 Ω,得r=2.0 Ω;由图线的斜率k==,解得E=3.0 V;
(2)根据实验原理可知,电动势的测量值E =·R<E ,故测量值应小于电源电动势
测 V 真
真实值,内电阻的测量值r =-R=<<r ,故内电阻的测量值小于真实值.
测 0 真