29安阻法和伏阻法测电池的电动势和内阻
[分值:70分]
1题6分,2题12分,3、4每题16分,5题20分,共70分
1.(多选)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻,要求尽量减小实验误差。在实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器,可以达到测定目的( )
A.一只电流表和一个滑动变阻器
B.一只电流表和一只电压表
C.一只电流表和一个电阻箱
D.一只电压表和一个电阻箱
2.(12分)(2024·珠海市高二期末)某同学利用电阻箱和内阻很大的电压表测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a)。


(1)(3分)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接。
(2)(3分)请完成下列主要实验步骤:
①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是________;
②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.48 V;
③将开关S2闭合,电压表的示数是1.14 V;断开开关S1。
(3)(3分)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字)。
(4)(3分)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)。
3.(16分)(2024·东莞市高二期中)如图甲所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图。其中包括电源E,开关S1和S2,电阻箱R,电流表A,保护电阻Rx。该同学进行了如下实验步骤:

甲
(1)(4分)将电阻箱的阻值调到合适的数值,闭合S1、S2,读出电流表示数为I,电阻箱读数为9.5 Ω;断开S2,调节电阻箱的阻值,使电流表示数仍为I,此时电阻箱读数为4.5 Ω。则保护电阻的阻值Rx=________ Ω。(结果保留两位有效数字)
(2)(8分)S2断开,S1闭合,调节R,得到多组R和I的数值,并画出1I-R图像如图乙所示,由图像可得,电源电动势E=________ V,内阻r=________ Ω。(结果均保留两位有效数字)

乙
(3)(4分)本实验中,电源内阻的测量值__________(选填“大于”或“小于”)真实值。
4.(16分)图(a)是某实验小组测量电源的电动势和内阻以及测量定值电阻Rx阻值的实验电路,其中的电压表可视为理想电表。
他们的实验操作步骤为:①先断开开关S2、闭合开关S1,调节电阻箱的阻值,记下多组电压表的示数U和对应电阻箱的示数R;②再闭合S2,多次调节电阻箱的阻值,记下多组U和R。
根据实验测得的数据,他们作出了图(b)所示的1U-1R图像,其中两条直线Ⅰ和Ⅱ的斜率分别为k1和k2,在纵轴上的截距均为a。

(1)(4分)S1、S2都闭合时的1U-1R图线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)(12分)根据1U-1R图像可得,电源的电动势E=________、内阻r=________;定值电阻的阻值Rx=________。
5.(20分)(2023·广东省高二联考)某课外活动小组用铜片、铝片和自来水制作了由多个自来水电池构成的电池组。为了测量电池组的电动势E和内阻r,他们选用数字电压表(内阻大于10 MΩ)、电阻箱(0~9 999 Ω)以及开关与该电池组连接成电路进行实验。
(1)(5分)请在图甲的方框中画出实验电路图。
甲
(2)(10分)按照设计的电路图连接电路后,调节电阻箱接入电路的阻值R,并同时记录数字电压表的读数U。以1U为纵轴、1R为横轴建立直角坐标系,描
出数据点,得到图乙所示的图线。已知图线在纵轴上的截距为b,斜率为k,由此可以求得电池组的电动势E=__________,内阻r=__________。(用b和k表示)

(3)(5分)该小组的同学想用上面数字电压表和电阻箱探究某光伏电池的特性。他们通过查阅资料知道,光伏电池在特定光照条件下的伏安特性曲线如图丙所示,则他们得到的U-R图像可能是下列选项中的__________。



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