【例1】(2009海南高考)图实九-10是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10 000 (比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A2为理想电流表.(1)按电路原理图在图实九11虚线框内的各实物图之间画出连线.(2)在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至_(选填“a端”、“中央”或“b端”).(3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为:在图实九-12所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2曲线.(4)利用所得曲线求得电源的电动势E=_V，内阻r=_.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流Im=_A.【标准解答】本题主要考查了实物图连接、实验注意事项.数据处理，本实验是用两个电流表测电源电动势和内阻，实质是将电流表A1与一定值电阻串联，改装成电压表使用.(1)实物连接如图(2)实验前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大，因此应使滑片移到b端.(3)作I1I2图象如图所示(4)电动势E=I1（图象与纵轴截距）10 000 V=1.49 V,电源的内阻r=k（图象斜率）10 000 =0.60 .(5)若图象与横轴的截距为I2,则电源输出的短路电流答案:(1)图见标准解答 （2）b端 (3)见标准解答（4）1.49(1.481.50) 0.60(0.550.65)（5） 2.4(2.32.7)【例2】(2009北京高考)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 ，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6 A,内阻rg=0.1 )和若干导线.(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图实九-13甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来.(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录.当电阻箱的阻值R=2.6 时，其对应的电流表的示数如图乙所示.处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数 ,再制作 坐标图，如图丙所示，图丙中标注出了 的几个与测量对应的坐标点.请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上.(3)在图丙上把描绘出的坐标点连成图线.(4)根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=_V,内电阻r=_.【标准解答】(1)本实验是采用电流表和电阻箱组合测定电池电动势和内阻，只需将它们串联起来即可，实物连接如图.(2)如图(3)图中坐标为(1.2,2.8)的点不合理舍去，过其他的点作直线，如(2)中图.(4)由E=IR+Ir得 图线的斜率等于电源电动势，在纵轴上的截距等于电源内阻的负值，由图可知E=1.5 V,r=0.3 .答案:(1)见标准解答 (2)见标准解答(3)见标准解答(4)1.5(1.461.54) 0.3(0.250.35)1.（双选）图实九-14为某次测定电源的电动势和内阻所作的图象，有关这个图象的说法正确的是( )A.纵轴截距表示待测电源的电动势，即E=3 VB.横轴截距表示短路电流，即I短=0.6 AC.根据r=E/I短，计算出待测电源内阻为5 D.根据r=U/I，计算出待测电源内阻为1 【解析】选A、D.由UI函数图象知，U=-rI+E.关键是纵轴起点不是0，而是2.4 V.因此横轴交点不再是I短，I短0.6 A，B、C错误，A、D正确.2.为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图实九15甲所示的实验电路，其中E是待测电池组，内阻不能忽略;V1、V2是两只量程合适的相同的电表，内阻不是很大，且未知;S1、S2是单刀单掷开关;导线若干.(1)请根据电路图甲，在图乙中将器材连成实物图.(2)实验需要测量的物理量是_.(3)用测出的物理量，导出串联电池组电动势的表达式_是.【解析】连接实物图如图所示答案:3.在“测一节干电池电动势和内阻”的实验中：(1)第一组同学利用如图实九-16(a)的实验电路图测量，电压表应选择量程_(选填“3 V”或“15 V”)，实验后得到了如图(b)的U-I图象，则电池内阻为_ .(2)第二组同学也利用图(a)的电路连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑动一段距离x后电流表才有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图(c)所示，则根据图象可知，电池的电动势为_ V，内阻为_ .(3)若第二组同学实验时使用的滑动变阻器电阻丝是均匀的，则根据图(c)可计算出该滑动变阻器未损坏前可调节的最大阻值为_ .【解析】答案：4.(2010潍坊模拟)2009年暑假开学之后甲型H1N1在全国各地爆发，山东半岛也出现较多的病例.为了做好防范，需要购买大量的体温表，市场体温表出现供货不足的情况，某同学想到自己制作一个金属温度计，为此该同学从实验室找到一个热敏电阻，并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线，如图实九-17甲所示.该同学进行了如下设计：将一电动势E=1.5 V(内阻不计)的电源、量程5 mA内阻Rg=100 的电流表及电阻箱R，及用该电阻作测温探头的电阻R，串联成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.(1)电流刻度较小处对应的温度刻度_(选填“较高”或“较低”);(2)若电阻箱阻值R=70 ，图丙中5 mA刻度处对应的温度数值为_ .【解析】(1)由闭合电路欧姆定律E=Ig(R+R+Rg)，可见电流越小电阻越大，而电阻越大温度则越高，即电流刻度较小处对应的温度刻度应该较高.(2)若电阻箱阻值R=70 时，代入E=Ig(R+R+Rg)得热敏电阻的阻值为130 ，结合图甲可知此时对应的温度数值为30 .答案：(1)较高 (2)305.（探究创新）为了测定干电池的电动势和内电阻，现有下列器材：A.6.3 V蓄电池；B.干电池一节；C.电压表V（03 V15 V，内阻约为3 k，15 k）；D.电流表A（00.6 A3 A，内阻约为10 ，2 ）；E.电流表G（满偏电流3 mA，内阻Rg=10 ）；F.变压器；G.滑动变阻器（020 ）；H.滑动变阻器（01 000 ）；I.电阻箱（09 999 ）；J.开关、导线.（1）用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的变阻器是_（用代号回答）.（2）根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图（如图实九-18所示）上连线.（3）某次实验记录如下表：根据表中数据在坐标图实九-19上画出U-I图线.由图可求得E=_V，r=_.（4）用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比_（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）；测得的内阻与电池内阻的真实值相比_（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）.（5）如果实验中电压表坏了，选用其他器材进行实验，请画出相应的电路图.【解析】（1）滑动变阻器起限流作用，电路中的电流应较大，故滑动变阻器用阻值小的即可满足实验要求，故滑动变阻器选G.（2）如图（a）所示（3）描点作图如图（b），图线与纵轴的交点即为电源的电动势E=1.50 V电池内阻（4）偏小 偏小（5）如图（c）所示.答案：（1）G （2）见解析图（a）（3）见解析图 （b）1.50 0.80（4）偏小 偏小 （5）见解析图（c）6.(2010广州模拟）某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 的保护电阻R0，实验电路如图实九-20甲所示.（1）连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_.（2）按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接c、d时的实物电路图（如图乙）用笔画线代替导线连接起来.（3）排除故障后，该同学顺利完成实验，测定下列数据，请根据数据在坐标图（如图实九-21）中画出U-I图线，由图知：电池的电动势为_，内阻为_.（4）考虑电表自身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是：_.（5）实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较，E测_E真，r测_r真（选填“”）.【解析】（1）该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0，表明电源、R0、电键是好的，电路中有断路故障，用多用电表两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，表明a、b，b、c，d、e间的电路和元件均无故障，两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，表明R断路.（2）实物连接如图（a）(3)图象中图线与U轴的交点为电源电动势，斜率为电源的内电阻与R0的和，E=1.5 V,r=0.5 .（4）考虑电表自身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是：电压表内阻的分流.（5）在理论上E=U+（IV+IA)(r+R0）,其中U是准确的，而忽略了通过电压表的电流IV而形成误差，电压表读数越大偏差越大，电压表读数越小偏差越小，短路时，IV=0，短路电流测量值等于真实值，偏差为0，所以测量值的图象与真实值的图象关系如图（c）所示，所以E测E真，r测r真.答案:（1）R断路 （2）见解析图（a）（3）见解析图（b）1.5 V 0.5 （4）电压表内阻的分流 （5）