《高考物理新编大一轮总复习》实验9 知能达标训练

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1．(2020·湛江调研)某研究小组收集了两个电学元件：电阻 R0(约为 5 Ω)和旧电池(电动

势约为 3 V)。

实验室备有如下器材：

A．直流电压表 V1、V2(量程均为 3 V，内阻均约为 3 kΩ)

B．电流表 A(量程 300 mA，内阻为 5 Ω)

C．滑动变阻器 R1，最大阻值为 20 Ω

D．开关 S一只、导线若干

(1)为了尽量准确测定电阻 R0的阻值，小组设计了一个电路，如图甲所示为其对应的实

物图，请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。

(2)为测量电池的电动势 E和内阻 r，小组设计了如图乙所示的电路图。某次实验中电压

表的示数如图丙所示，则电压表读数是____________ V。

(3)根据图乙所示的电路图，分别用 E、r、R0表示电源的电动势、内阻和定值电阻阻值，

则U1与U2的函数关系式为________________。实验中移动滑动变阻器触头，读出直流电压

表V1、V2的多组数据 U1、U2，描出 U1－U2图象如图丁所示，图中直线的斜率为 k，与横轴

的截距为 b，则电源的电动势 E＝____________，内阻 r＝____________(用k、b、R0表示)。

[解析]　(1)由于电流表的内阻已知，为 5 Ω，为了更好地减小误差，电流表应采用内接

法。

(2)根据电压表的读数规则，电压表读数为 2.49 V。

(3)对题图乙所示电路，根据闭合电路欧姆定律，E＝U2＋Ir，I＝，两式联立解得：U1＝

U2－，故题图丁中的 U1－U2图象的斜率 k＝，解得电池内阻 r＝；由 U2－＝0得U1－U2图象

在横轴的截距 b＝，解得电池电动势 E＝。

[答案]　(1)如图所示

(2)2.49(2.48～2.50 均可)

(3)U1＝U2－　　

2．(2020·武汉调研)如图 a所示为一黑箱，内有一节干电池、若干电阻，A、B为黑箱的

两个输出端。

(1)为探索黑箱，某同学用多用电表进行以下测量，你认为正确的操作是____________。

A．用欧姆挡测量 A、B间的电阻

B．用直流电流挡测量 A、B间的输出电流

C．用直流电压挡测量 A、B间的输出电压

D．用交流电压挡测量 A、B间的输出电压

(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源，A、B为等效电源的两极。为了测定这个等效

电源的电动势和内阻，该同学设计了如图 b所示的电路。调节电阻箱 R的阻值，记录下电压

表的示数 U，图 c是根据实验数据在坐标纸上画出的图象，若忽略电压表内阻的影响，根据

图象可求得等效电源的电动势 E＝____________ V，等效内阻 r＝____________ Ω。(结果保

留三位有效数字)

(3)如果考虑电压表内阻的影响，测得的等效电源的电动势与真实值相比 ____________，

测得的等效内阻与真实值相比____________。(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)

[解析]　(1)因为黑箱中含有电源，所以不能用欧姆挡直接测量；用电流挡测量 A、B间

的输出电流，可能会造成短路，也不能用交流电压挡测量 A、B间的输出电压，只能用直流

电压挡测量 A、B间的输出电压，选项 C正确。

(2)由闭合电路欧姆定律可知：E＝U＋r，即＝＋·，由图象可知＝0.70 V－1，解得 E＝

1.43 V；＝ Ω/V＝0.76 Ω/V，则 r＝1.09 Ω。(3)如果考虑电压表内阻的影响，则外电阻的实际

阻值小于 R，使得测得的等效电源的电动势与真实值相比偏小，测得的等效内阻与真实值相

比也偏小。

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