第二章 10 实验:测定电池的电动势和内阻
基础夯实
1.某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( D )
A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器
B.一个伏特表和多个定值电阻
C.一个安培表和一个电阻箱
D.两个安培表和一个滑动变阻器
解析:A选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材,A项正确;由U=E-r,B项正确;由E=I(R+r),C项正确;因不能读出滑动变阻器的阻值,D项错误。
2.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用电路如下图(a)所示,一位同学测得的6组数据如下表所示。
组别
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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电流I/A
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0.12
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0.20
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0.31
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0.32
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0.50
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0.57
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电压U/V
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1.37
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1.32
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1.24
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1.18
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1.10
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1.05
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(1)试根据这些数据在图(b)中作出U-I图线。
(2)根据图线求出电池的电动势E=__1.46___V,电池的内电阻r=__0.72___Ω。
答案:(1)见解析图
解析:本题考查用作图法处理实验数据。作图线时应使尽可能多的点落在直线上,个别偏离太大的点应舍去,图线如下图所示。由图线与纵轴的交点可得电动势E=1.46V,再读出图线与横轴交点的坐标(1.00,0.64),由E=U+Ir得r==Ω≈0.72Ω。
3.(2016·广东佛山一中高二上学期期中)某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的其他器材有:
A.电压表V:0~3V~15V
B.电流表A:0~0.6A~3A
C.变阻器R1:(20Ω,1A)
D.变阻器R2:(1000Ω,0.1A)
E.电键S和导线若干
(1)实验中电压表应选用的量程为__0~3V___(填“0~3V”或“0~15V”);电流表应选用的量程为__0~0.6A___(填“0~0.6A”或“0~3A”);变阻器应选用__R1___;
(2)根据实验要求连接实物电路图;
(3)实验测得的6组数据已在U-I图中标出,如图所示,请你根据数据点位置完成U-I图线,并由图线求出该电池的电动势E=__1.5___V,电阻r=__0.50___Ω。
答案:(2)
(3)U-I图线如图所示
解析:(1)一节干电池的电动势为1.5V,故电压表选择0~3V即可;流经干电池的电流不允许过大,故电流表选择0~0.6A即可;变阻器选择R1,调节时连续性较好;
(3)由闭合电路欧姆定律E=U+Ir得,U=-rI+E,在U-I图象中,纵轴截距表示电源电动势,斜率绝对值代表电源内阻。