2015-2019年高考真题分类汇编之054.测定电源的电动势和内阻

第54节 测定电源的电动势和内阻丹阳庞留根 1.2016年北京卷19.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 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 【答案】D 【解析】A项中根据闭合回路欧姆定律可得E=U+Ir，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得，测量多组数据可求解，B正确；C项中根据欧姆定律可得E=I (R+r)，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误. 2.2016年四川卷8.Ⅱ．（11分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源（电动势约3 V，内阻约2 Ω），保护电阻R1（阻值10 Ω）和R2（阻值5 Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。 实验主要步骤： （i）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； （ii）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I； （iii）以U为纵坐标，I为横坐标，作U–I图线（U、I都用国际单位）； （iv）求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。 回答下列问题： （1）电压表最好选用_____；电流表最好选用_____。 A．电压表（0~3 V，内阻约15 kΩ） B．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ） C．电流表（0~200 mA,内阻约2 Ω） D．电流表（0~30 mA,内阻约2 Ω） （2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____。 A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱 B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱 C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 （3）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=_____，r=_____，代入数值可得E和r的测量值。 【答案】(1) A 、 C （2）C （3）ka ； 【解析】（1）电压表最好选用内阻较大的A；则电路能达到的最大电流，电流表最好选用C。 （2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。说明外电路的电阻变大，滑动变阻器电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是：一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，故选C （3）图线在横轴上的截距为a，根据U-I图线的在U轴上的截距等于电动势E，则E=ka； 由E=U＋I(r＋R2)，得U = - I(r＋R2)＋E，对比U-I图线可知，图像斜率的绝对值k=r＋R2，所以电源内阻r=k-R2。 3.2017年天津卷9.（3）某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。 ①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量，a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是_____导线断开；若读数为零，则一定是_____导线断开。 ②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到的电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω。 【答案】①，； ②E=1.41V（1.36~1.44均可），r=0.5Ω（0.4~0.6均可）。 【解析】①用电压表检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在a、间后有示数，说明电路被接通，即a、间有断路故障，再测量 ... ...