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必修部分电学实验最新模拟题冲刺
专题9 伏安法测量电源电动势和内阻实验
1.(2024 江苏六校下学期第二次联考)我国新能源汽车企业在整车制造和相关电池技术上作了长期积累,
实现汽车领域“换道超车”,这离不开我国社会主义市场经济体制的作用发挥。新能源汽车加速增长,推
动我国汽车出口已然迎来规模效应与品牌效应的新机遇期。某同学设计了如图甲所示的电路,想准确测量
某新型电源的电动势和内阻。只考虑电表内阻所引起的误差,他提出一种可以准确测量干电池电动势和内
阻的方案:
(1)如图甲连接电路,闭合开关S1,将开关S2接在 a 端,调节电阻箱R 的阻值, 记录多个电压表和电流
表的系数,作出U-I 图线,如图乙中图线 1 所示,图线1 与U 轴和I 轴的截距分别为U1和I1。
(2) 保持开关S1闭合,再将开关S2接在b 端,调节电阻箱R 的阻值,记录多个电压表和电流表的示数,
作出U-I 图线,如图乙中图线2 所示,图线2 与U 轴和I 轴的截距分别为和 U2和I2。
(3)根据上述实验可得:电源电动势的真实值为 ,内阻的真实值为 , 同时也可测出电
流表内阻为 ;
(4)用此电路测出的电流表的内阻 系统误差(选填“有”或“无”)
2. (2024 福建漳州第二次质检)为测定一硅光电池的电动势和内电阻,某兴趣小组设计了如图甲所示的
实验电路,图中R 为滑动变阻器,电压表的量程为0~3V,内阻约为
,电流表的量程为0~300mA,内
阻为
。在光照强度保持不变的条件下进行下述实验:
(1)根据所选实验电路图连接好电路,使滑动变阻器滑片位于适当位置,闭合开关,记录电流表和电压
表对应的读数I 和U;改变滑动变阻器滑片位置,记录多组电表读数;
(2)根据数据作出
图像,如图乙所示。可求得该硅光电池的电动势
________V;
(3)当
,此时硅光电池的内阻为________
(结果保留2 位有效数字);根据图像可知,电
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池的内阻________(填“是”或“不是”)常数;
(4)若将阻值为
的定值电阻接在该电池两端,则电阻的实际功率是________W。
3. (2024 河北五市联考)某实验小组用图甲所示电路测量电源E 的电动势和内阻(要求尽可能精确),图
甲中电压表V 的最大量程为3V,虚线框内为用电流计G 改装的电流表。
(1)已知电流计G 的满偏电流
、内阻
,电路中已将它改装成量程为600mA 的电
流表,则
___________
。
(2)通过移动变阻器R 的滑片,得到多组电压表V 的读数U 和电流计G 的读数I,作出如图乙的图像。某
次测量时,电压表V 如图丙所示,则电压表示数为___________V。
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(3)请根据图乙求出电源的电动势E 等于_________V(此空保留到小数点后两位),电源内阻等于
_______
(此空保留到小数点后一位),电源内阻测量值___________(“大于”“小于”“等于”)真
实值。
4.(2024 北京石景山期末)(1)某同学采用图1 所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
①实验时,闭合开关S 前,滑动变阻器的滑片P 应处在___________(填“M”或“N”)端。
②按照图1 连接实物图,如图2 所示。闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为
___________(填“a”“b”或“c”)。该错误连接会带来的问题是___________________
(2)如图3 所示,用伏安法测量待测电阻Rx的阻值,M、N 间电压为U0保持不变。选用三种不同规格的
滑动变阻器,最大阻值分别是R1=5Ω,R2=20Ω,R3=200Ω,从左向右移动滑片P,研究待测电阻Rx两端的
电压U 与滑片的滑动距离L(滑片从左向右滑动的最大距离为L0)的关系,获得如图4 所示的数据结果。
请你结合数据结果判断:在使用图3 所示电路测量待测电阻Rx阻值的实验中,选择哪一种规格的滑动变阻
器最合适,简要说明理由___________________。
5. (2024 山东济南期末)某同学测量某电池的电动势和内阻。实验器材如下:
电池
(电动势约为
,内阻未知)
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电压表(量程
,内阻约为
)
定值电阻
电阻箱
(阻值
)
开关一个、导线若干。
测量电路如图甲所示:
(1)根据实验电路图,请在答题纸上用笔画线将实物图乙补充完整;( )
(2)根据实验数据绘出的
图像如图丙所示,该电池的电动势
_______V,内阻
_________
(结果均保留2 位有效数字);
(3)由于电压表并非理想电压表,那么本实验中电动势
的测量值____________(选填“大于”、“小
于”或“等于”)真实值。
5.(2024 湖南名校联考)为测量干电池的电动势和内阻,实验室提供以下实验器材:
两节完全相同的干电池(每节电动势约为1.5V,内阻约为0.5Ω),电压表V(量程为0~3.0V,内阻约为
6000Ω),电流表A(量程为0~1.2A,内阻约为0.2Ω),滑动变阻器R(0~50Ω,0~1.0A),导线及开关;
(1)甲小组实验电路图如图(a),乙小组实验电路图如图(b)。请将下列实验器材按照电路图(a)连
接完成。_______
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(2)两个小组电路连接准确无误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片读出电流表和电压表的读数,都分
别在U-I 图像中做出其实验图线;考虑到误差因素,又都在同一图像中作出修正图线,各图线延长线交坐
标轴上各点的坐标值如图(丙)和(丁)。
则(丙)图像为________(选“甲”或“乙”)小组作的图像,其中①为________(选“实验图线”或“修正图
线”);(丁)图像中②为________(选“实验图线”或“修正图线”)
(3)每节电池的电动势E=________V(结果保留三有效数字),内阻r=________Ω(结果保留两位有效数
字)。
6. (2024 北京丰台期末)某同学利用如图所示的电路“测量电源的电动势和内阻”。已知待测干电池的电动
势约1.5V,内阻约
。除待测电池、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
①电流表A:量程0~0.6A,内阻为
②电压表V:量程0~3V,内阻约
③滑动变阻器
:0~20
,额定电流2A
④滑动变阻器
:0~100
,额定电流1A
(1)为了调节方便,测量结果尽量准确,实验中滑动变阻器应选用_______________(填写仪器前的序
号)。
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(2)经过多次测量并记录对应的电流表示数I 和电压表示数U,利用数据在excel 软件中绘制U-I 图像,
拟合得出电压U 和电流I 之间满足关系:
,由此得出电池的电动势E=___________V;
内阻r=___________Ω。
(3)利用上述方案进行实验时,测量存在系统误差。下列说法正确的是_________________。
A.因为电压表的分流作用,电动势的测量值小于真实值
B.因为电流表的分压作用,电动势的测量值大于真实值
C.因为电压表的分压作用,电动势的测量值小于真实值
D.因为电流表的分流作用,电动势的测量值大于真实值
(4)该同学实验中发现,在保证所有器材安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片时,电压表示数的变化
量
不到0.2V,出现这一现象的原因可能是___________________;由于
过小,实验时采集数据较
为不便。在不改变已选实验器材的基础上,设计使电压表示数变化更为明显的方案,并说明该方案电池内
阻的测量值与真实值的关系______________。
7. (2024 江西宜春市一中质检)某同学要测量一节新干电池的电动势和内阻,该同学根据实验室提供的
器材,组成了如图所示电路。其中:电流表A(0~0.6A,0~3A,内阻未知);电流计G(10mA,
rg=10Ω);滑动变阻器R(0~20.0Ω 1A);定值电阻R0(阻值2.0Ω);R1也为定值电阻,待测电池E(电
动势约为1.5V,内阻较小)。
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(1)将电流计G 改装成量程为3V 的电压表,则定值电阻R1的值为__________Ω。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最___________(填“左”或“右”)端,闭合开关后,调节滑动
变阻器的滑片,测得多组电流表A 的示数I1、电流计G 的示数I2,作I1-I2图像,得到图像与纵轴的截距为
b,图像的斜率绝对值为k,求得被测电池的电动势E=___________,内阻r=___________。(用已知的和
测量的物理符号表示)
(3)不考虑偶然误差,实验测得的电动势___________(填“大于”“小于”或“等于”)电动势的真实值。
8.(8 分)(2024 海南高考模拟6)某学习小组测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约为
)
电压表
(量程为
,内阻
约为
)
电流表
(量程为
,内阻
)
滑动变阻器
(最大阻值为
)
滑动变阻器
(最大阻值为
)
开关一个,导线若干
(1)实验中,滑动变阻器
应选用______。(选填“
”或“
”)
(2)小组内的两位同学分别设计了如图1、2 所示的电路,为了使测量结果更准确,实验应该选择______
(选填“图1”或“图2”)所示的电路。
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图1 图2 图3
(3)该小组按照合适的电路进行实验,通过调节滑动变阻器,记录多组电流表和电压表的示数,并利用
实验数据作出
图线,如图3 所示,则干电池的电动势
______V,内阻
______
。(结果均
保留2 位小数)
(4)从实验原理上分析误差,可知电动势的测量值______真实值,内阻的测量值______真实值。(均选
填“大于”“等于”或“小于”)
9. (2024 广东惠州第三次调研) 把铜片和锌片相隔1cm 插入一个苹果中,就可以制成一个水果电池。小
明同学用水果电池给一个规格为“2.5V,0.5A”的小灯泡供电,发现虽然逐渐增加水果电池串联的数量,
但小灯泡依旧几乎不发光。于是小明利用如下器材测量水果电池的电动势和内阻,探究小灯泡不发光的原
因。
A.一个水果电池
B.电流表A(0-0.6mA,内阻250Ω)
C.电压表V(0-3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器R(最大阻值2000Ω)
E.开关一个,导线若干
(1)小明利用电流表和电压表更准确地测量“苹果电池”的电动势和内阻,应该选择的实验电路是图中
的___(选填“(a)”或“(b)”)。
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(2)选择正确的电路后由实验数据作出的U-I 图像如图所示,由图像可求得电源电动势为___V,内电阻
为___Ω(结果保留三位有效数字)。
(3)根据(2)中测量的结果可知,小灯泡几乎不发光的原因是___。
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