第5节 学生实验:测量电源的电动势和内阻
1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法,既能减小偶然误差,又直观、简便的是( )
A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r求出E和r
B.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据,画出U I图像,再根据图像求出E、r
D.多测几组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r
解析:选项A中只测量两组数据求出E、r,偶然误差较大;选项B中计算E、r平均值虽然能减小误差,但太繁琐;选项D中先分别求出I、U的平均值再求解的方法是错误的.
答案:C
2.(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U I图像,由图可知( )
A.电池电动势为1.40 V
B.电池内阻值为3.50 Ω
C.外电路短路时的电流为0.40 A
D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′约为 0.20 A
解析:图像与纵坐标的交点为电池的电动势E=1.40 V;电池的内阻r== Ω=1 Ω,I== A=1.40 A;根据E=U+I′r,代入数据得I′== A=0.20 A,故A、D正确.
答案:AD
3.(多选)如图所示为“测定电池的电动势和内阻”实验的实物连接图,电流表和电压表的正接线柱都尚未连接.为了做这个实验,应该把( )
A.电流表正接线柱与c点相连
B.电流表正接线柱与b点相连
C.电压表的正接线柱与a点相连
D.电压表的正接线柱与c点相连
解析:参照实验电路图可知,电流表的正接线柱应与c点(或d点)相连,电压表的正接线柱应与电源正极(或a点)相连,故A、C正确.
答案:AC
4.(多选)为测定电池的电动势和内阻,待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是( )
A.一只电流表和一只电阻箱
B.一只电压表和一只电阻箱
C.一只电流表和一个滑动变阻器
D.一只电压表和一个滑动变阻器
解析:由E=IR+Ir知测E、r用一只电流表测电流,用电阻箱改变外电阻并可读出阻值,只要获得两组I、R数据即可求得E、r,用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻,故A可行,C不可行;由E=U+r知测E、r用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U、R值求出E、r,故B可行;若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以,因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定,故D不可行.
答案:AB
5.为了测定一节旧干电池的电动势和内阻(内阻偏大),配备的器材有:
A.电流表A(量程为0.6 A)
B.电压表V(量程为1 V,内阻为1.2 kΩ)
C.滑动变阻器R1(0~10 Ω,1 A)
D.电阻箱R2(0~9 999.9 Ω)
某实验小组设计了如图所示的电路.