测定电源的电动势和内电阻的实验电路和 U−I 图象如下：请回答下列问题：

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

山东省济南市长清区2017-2018学年高一下学期物理期末考试试卷

测定电源的电动势和内电阻的实验电路和 $\text{[math]}$ 图象如下：请回答下列问题：

（1）、在闭合开关之前为防止电表过载，滑动变阻器的滑动头 $\text{[math]}$ 应放在处。

（2）、由此可知这个干电池的电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，内电阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

举一反三

掺氧化锡（FTO）玻璃由一层厚度均匀、具有导电性能的薄膜和不导电的玻璃基板构成，在太阳能电池研发等多个领域有重要应用。为测量薄膜的厚度d，进行如下操作：

（1）如图甲，是一块长度为L，宽度为h的长条型FTO玻璃。

（2）先使用多用电表的欧姆档粗测，选择开关置于“ $\text{[math]}$ ”档，进行{#blank#}1{#/blank#}调零后，将红黑表笔接在薄膜左右两端面中点，示数如图乙所示，读得电阻 $\text{[math]}$ {#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

（3）为进一步测得准确值，设计如图丙所示的电路，器材如下

A．电源E（电动势为3V，内阻可忽略）

B．电压表V（量程0～3V，内阻约 $\text{[math]}$ ）

C．电流表A（量程0～10mA，内阻 $\text{[math]}$ ）

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为 $\text{[math]}$ ）

E．定值电阻 $\text{[math]}$

F．定值电阻 $\text{[math]}$

G．开关一个，导线若干

为较好地完成实验，定值电阻R应选{#blank#}3{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。

（4）实验中，当滑片位于变阻器中间时，电流表示数为 $\text{[math]}$ ；若滑片滑到变阻器最右端时，则电流表的读数增加量{#blank#}4{#/blank#}（填“大于”“小于”或“等于”） $\text{[math]}$ 。当滑片置于恰当位置时，电压表读数为U，电流表读数为I，电流表内阻 $\text{[math]}$ ，则通过薄膜的电阻的表达式 $\text{[math]}$ {#blank#}5{#/blank#}（用U、I、 $\text{[math]}$ 和R表示）。

（5）为测得该薄膜的厚度d，除了上述测得的物理量和题中的已知量，还需要知道的物理量是该薄膜的{#blank#}6{#/blank#}。（用文字表述）

某同学根据实验室提供的器材组成如图1所示电路，测电源电动势和内阻并同时测量电流表 $\text{[math]}$ 的内阻。所用器材：电源为两节干电池，电流表 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ），电流表 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ），电阻箱 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，开关 $\text{[math]}$ 和单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，导线若干。

小明想测量一只电流表的内阻（量程为 $\text{[math]}$ ）。

（1）考虑到电流表内阻很小，为保护电流表，小明决定给电流表串联一个阻值为 $\text{[math]}$ 定值电阻。下面仪器中应该选择{#blank#}1{#/blank#}。

（2）小明选出正确的仪器，使用学生电源的 $\text{[math]}$ 直流输出，采用最佳的设计电路，并正确连接。某次测量结果如下图所示，其中电流表的示数为{#blank#}2{#/blank#}，由本次测量可得电流表（ $\text{[math]}$ 量程）的内阻为{#blank#}3{#/blank#} $\text{[math]}$ （保留两位有效数字）。

（3）测出电流表的内阻后，小明又想用该电流表测量两节干电池串联的总内阻，找到合适的仪器后，他设计了如下图所示的两个实验电路；你认为小明选{#blank#}4{#/blank#}图较合适。

（4）小明根据所选合适电路，测出数组电源的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 图中描点情况如图所示，可求得两节干电池串联的总内阻为{#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ 。（保留两位有效数字）

实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：

干电池一节（电动势约1.5 V，内阻小于1 Ω）；

电压表V （量程3 V，内阻约3 kΩ）；

电流表A （量程0.6 A，内阻约1 Ω）；

滑动变阻器R （最大阻值为20 Ω）；

定值电阻R₁（阻值2 Ω）；

定值电阻R₂（阻值5 Ω）；

开关一个，导线若干。

(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是{#blank#}1{#/blank#}。（单选，填正确答案标号）

A．电压表分流

B．干电池内阻较小

C．滑动变阻器最大阻值较小

D．电流表内阻较小

(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。

序号	1	2	3	4	5	6	7
I/A	0.08	0.14	0.20	0.26	0.32	0.36	0.40
U/V	1.35	1.20	1.05	0.88	0.73	0.71	0.52

请根据实验数据，回答以下问题：

①图丁的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点，请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像{#blank#}2{#/blank#}。

②根据实验数据可知，所选的定值电阻为{#blank#}3{#/blank#} （填“R₁”或“R₂”）。

③用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路{#blank#}4{#/blank#}。

某实验小组测量一节干电池的电动势和内电阻，他们在实验室找到了如下器材：

A．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）

B．灵敏电流计（0～50mA，内阻为33.0Ω）

C．滑动变阻器（0～30Ω）

D．电阻箱（0～99.9Ω）

E．开关和导线若干

干电池广泛用于各种遥控器中，某同学想精确测量其电动势和内阻。为此，他购买了2节相同的干电池进行实验，除干电池、开关、导线外，可供使用的器材有：

电压表 $\text{[math]}$ （量程0~3V，内阻很大）

电压表 $\text{[math]}$ （量程0~15V，丙阻很大）

电流表A（量程 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值 $\text{[math]}$ ，额定功率为4W）

滑动变阻器R（阻值范围 $\text{[math]}$ ，额定电流为2A）

（1）实验中，该同学把2节干电池串联起来进行实验。为保证测量结果尽量准确，实验中电压表应选用{#blank#}1{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）．

（2）按图甲连接电路，实验中调节滑动变阻器，发现电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，其主要原因是{#blank#}2{#/blank#}（填正确答案标号）．

A．电压表的内阻太大 B．电流表的内阻太小 C．待测电池的内阻太小

（3）为解决此问题，该同学改进了实验电路。请在虚线框中画出改进后的实验电路图{#blank#}3{#/blank#}。

（4）按改进后的电路重新做实验，得到了多组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示。根据图像可知，每节干电池的电动势为{#blank#}4{#/blank#}V，内阻为{#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ （结果均保留2位小数）。

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