2019版高考物理总复习 第八章 恒定电流 实验十 测定电源的电动势(2)

图13

(1)图13甲为该同学设计的电路图的一部分，将电路图补充完整。

(2)图13甲中的R 1应选________(填“R A ”或“R B ”)。

(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值，分别记下几组电压表的示数U 和相应电流表的示数I ；以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U －I 图线如图乙所示，并求出U －I 图线在横轴上的截距a 和在纵轴上的截距b 。请选用待测电源电动势E 、内阻r 、定值电阻R 1和R 2，写出a 、b 的表达式，a ＝________，b ＝________，代入相应数值即可得E 和r 的测量值。

解析 (1)利用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的实验，电流表内阻与电源内阻相差不大，所以要把电流表内接，电路图如答图。

(2)由于滑动变阻器最大阻值只有10 Ω，电流表量程只有0.6 A ，所以需要串联的电阻R 1应该选择阻值为10 Ω的定值电阻R A 。

(3)由闭合电路欧姆定律得，E ＝U ＋I (R 2＋r )，变化为U ＝E －(R 2＋r )I 。对照题图乙，则有b ＝E ，a ＝E

R 2＋r 。

答案 (1)如图所示 (2)R A (3)E

R 2＋r E

2.[2017·天津理综，9(3)]某探究性学习小组利用如图14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。

图14

①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′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、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′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，作出图象如图15。由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。

图15

解析①用多用电表的电压挡检测电路故障，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、b′间后有示数，说明电路被接通，即a、b′间有断路故障，再测量a、a′间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到a、a′间，则一定是aa′导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，电路故障一定是bb′导线断开。

②根据闭合电路的欧姆定律得E＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I2)(R0＋r)，I1?I2，上式可简化为E＝I1(R1＋r1)＋I2(R0＋r)，读出两点坐标：(60 mA，0.12 mA)和(260 mA，

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0.05 mA)，代入方程解得电动势E＝1.41 V，内阻r＝0.5 Ω。

答案①aa′bb′②1.41(1.36～1.44均可) 0.5(0.4～0.6均可)

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