- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

广东省三校2024-2025学年高三上学期开学物理试题

为了测量一节干电池的电动势 $\text{[math]}$ 和内电阻 $\text{[math]}$ ，除了一节干电池以外，实验室还提供了如下器材：

A.毫安表（量程为： $\text{[math]}$ 、内阻为 $\text{[math]}$ ）

B.电阻箱 $\text{[math]}$ （最大阻值 $\text{[math]}$ ）

C.开关一只，导线若干

（1）请你根据提供的器材，在方框中画出测量电路图；

（2）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再团合开关S，读取并记录电流表的示数 $\text{[math]}$ 及电阻箱接入电路中的阻值 $\text{[math]}$ 。多次重复上述操作，可得到多组电流值 $\text{[math]}$ 及电阻箱的阻值 $\text{[math]}$ ，并以 $\text{[math]}$ 为纵坐标，以 $\text{[math]}$ 为横坐标，作出 $\text{[math]}$ 图像，如图所示。若直线的斜率为 $\text{[math]}$ ，纵截距为 $\text{[math]}$ ，由图像及题给条件可知，电源电动势的表达式 $\text{[math]}$ ，电源内阻的表达式 $\text{[math]}$ ；

（3）采用上述实验，测得的干电池的电动势和内阻与真实值相比， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（均选填“>”“<”或“=”）

举一反三

某实验小组得到了A、B两个电池，想探究两电池的电动势和内阻大小。利用如图甲所示电路测量了A电池的路端电压和电流，通过改变滑动变阻器的滑动触头，得到了多组实验数据，利用得到的实验数据描绘出了如图乙所示的U-I图像，所有电表均为理想电表（计算结果均保留两位有效数字）。

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。

（1）备有如下器材：干电池1节，量程合适的电压表和电流表，开关、导线若干，另外还有可供选择的滑动变阻器：

A．滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流2A）

B．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）

某同学按甲图原理进行实验，其中滑动变阻器应选{#blank#}1{#/blank#}；（只填器材前的序号）

（2）根据实验数据画出的 $\text{[math]}$ 图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为{#blank#}2{#/blank#}V，内电阻为{#blank#}3{#/blank#}Ω；

某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下：

i.断开开关 $\text{[math]}$ 闭合开关 $\text{[math]}$ 改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数；

ii.将开关 $\text{[math]}$ 都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数；

iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的 $\text{[math]}$ 的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为 $\text{[math]}$

根据以上实验步骤及数据，回答下列问题：

某实验小组利用一个定值电阻和一个电流表来测量电源电动势和内阻，实验电路图如图所示，按该电路图连接好电路。已知电流表内阻为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，保护电阻的阻值为 $\text{[math]}$ 。

某同学想利用电流表表盘与弹簧制作一个电子测力计。

（1）他在实验室找来一根粗细均匀的导体棒，其每厘米电阻为 $\text{[math]}$ ，如图甲所示，利用游标卡尺测量该导体棒的长度为{#blank#}1{#/blank#}mm。

（2）他设计了如图乙所示的实验原理图，实验器材包括：弹簧（电阻可以忽略，劲度系数为 $\text{[math]}$ ）、电阻箱、电流表（0~0.6A，可看成理想电表）、电源（电动势约3V，内阻未知）、刻度尺。已知滑片固定在弹簧上且与导体棒接触良好，当弹簧处于原长时，滑片位于导体棒最左端。闭合开关，用力拉动拉钩时，电流表示数将{#blank#}2{#/blank#}（填“增大”或“减小”）。若在电流表表盘上每隔相同力的大小标注一个刻度，则刻度分布{#blank#}3{#/blank#}（填“均匀”或“不均匀”）。

（3）图乙还能用于测量电源电动势与内阻，他调节 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，拉动拉钩，改变导体棒接入电路中的长度 $\text{[math]}$ ，测出不同 $\text{[math]}$ 对应的电流表示数 $\text{[math]}$ ，并作出 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示，可测得电源内阻为{#blank#}4{#/blank#} $\text{[math]}$ （计算结果均保留两位有效数字）。