2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)十 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻隨堂檢測(cè) 新人教版

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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)十 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻隨堂檢測(cè) 新人教版 1．(2016·高考北京卷)某興趣小組探究用不同方法測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，他們提出的實(shí)驗(yàn)方案中有如下四種器材組合．為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，最不可取的一組器材是(　　) A．一個(gè)安培表、一個(gè)伏特表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 B．一個(gè)伏特表和多個(gè)定值電阻 C．一個(gè)安培表和一個(gè)電阻箱 D．兩個(gè)安培表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 解析：選D.A選項(xiàng)屬于伏安法測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)器材，A項(xiàng)正確；由U＝E－r，B項(xiàng)正確；由E＝I(R＋r)，C項(xiàng)正確；因不能讀出滑動(dòng)變阻器的阻值，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 2．(2016·

2、高考四川卷)用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3 V，內(nèi)阻約2 Ω)，保護(hù)電阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干． 實(shí)驗(yàn)主要步驟： ①將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)； ②逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I； ③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U－I圖線(U、 I都用國(guó)際單位)； ④求出U－I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a. 回答下列問(wèn)題： (1)電壓表最好選用____________；電流表最好選用________． A．電壓

3、表(0～3 V，內(nèi)阻約15 kΩ) B．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ) C．電流表(0～200 mA，內(nèi)阻約2 Ω) D．電流表(0～30 mA，內(nèi)阻約2 Ω) (2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大．兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是________． A．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱 B．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱 C．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱 D．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱 (3)選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)

4、式E＝________，r＝________，代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值． 解析：(1)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理為閉合電路的歐姆定律，即U＝E－Ir，I是電路中的總電流，實(shí)際測(cè)量時(shí)電壓表的分流作用會(huì)引起系統(tǒng)誤差，為了減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電壓表，即選A；由于電路中的最大電流約為I＝＝ A≈0.176 A＝176 mA，應(yīng)選C. (2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，說(shuō)明滑動(dòng)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大，因此說(shuō)明一根導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱，C項(xiàng)正確． (3)圖象斜率絕對(duì)值k＝r＋R2，圖象與橫軸的截距為電壓表短路

5、時(shí)的電流，即a＝，因此電源的內(nèi)阻r＝k－R2，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝ka. 答案：(1)A　C　(2)C　(3)ak　k－R2 3．(2018·福建泉州質(zhì)量檢查)利用圖示電路可以較為準(zhǔn)確地測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)．圖中a為標(biāo)準(zhǔn)電源，其電動(dòng)勢(shì)為Es，b為待測(cè)電源Ex；E為工作電源，R為滑動(dòng)變阻器，G為零刻度在中央的靈敏電流計(jì)，AB為一根粗細(xì)均勻的電阻絲，滑動(dòng)片C可在電阻絲上移動(dòng)，AC之間的長(zhǎng)度可用刻度尺量出． 實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1)按圖連接好電路． (2)調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片至合適位置，閉合開(kāi)關(guān)S1. (3)將S2接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)片C使電流計(jì)示數(shù)為零，記下________________． (

6、4)將S2接2，重新調(diào)整C位置，使 ______________，并記下______________． (5)斷開(kāi)S1、S2，計(jì)算待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為Ex＝________． 解析：(3)由(1)、(2)可知AB導(dǎo)線中的電流保持不變，要使電流計(jì)指向零刻度，則加在AC兩端下方的電壓等于金屬導(dǎo)線上的分壓，即電源電動(dòng)勢(shì)等于金屬導(dǎo)線上的分壓，根據(jù)分壓關(guān)系可知，分壓之比等于導(dǎo)線長(zhǎng)度之比，故記錄導(dǎo)線長(zhǎng)度即可求得電壓之比，故第3步中記下AC間的長(zhǎng)度L1. (4)第4步時(shí)，測(cè)量待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)，方向不變，即使電流計(jì)指針指向零，再記下AC間的長(zhǎng)度L2. (5)要使G中電流為零，則應(yīng)使AC段的電壓恰

7、好等于接入電源的電動(dòng)勢(shì)，設(shè)AB上單位長(zhǎng)度的電阻為r，則有：I0L1r＝Es；I0L2r＝Ex，聯(lián)立解得：Ex＝Es. 答案：(3)AC間的長(zhǎng)度L1　(4) 電流計(jì)示數(shù)為零　AC間的長(zhǎng)度L2　(5)Es 4．某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)G改裝的電流表A，V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電池組，S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0是標(biāo)稱值為4.0 Ω的定值電阻． (1)已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig＝100 μA、內(nèi)阻rg＝2.0 kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA，應(yīng)并聯(lián)一只________ Ω(保留一位小數(shù))的定值

8、電阻R1. (2)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路． (3)某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表所示： 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓表V 讀數(shù)U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改裝表A 讀數(shù)I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法)，計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r＝________ Ω(保留兩位小數(shù))；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是______________

9、__________________________． (4)該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過(guò)上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大．若測(cè)量過(guò)程無(wú)誤，則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是________．(填選項(xiàng)前的字母) A．電壓表內(nèi)阻的影響 B．滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小 C．R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小 D．R0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大 解析：(1)由電流表的改裝知識(shí)可知． R1＝＝ Ω≈1.0 Ω. (2)如圖所示． (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合逐差法可知 r1＝－R0，r2＝－R0， r3＝－R0，r4＝－R0. 故r＝ ＝－R0≈1.66 Ω. 逐差法在計(jì)算中體現(xiàn)的主要優(yōu)點(diǎn)是：充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)． (4)根據(jù)題意可知，內(nèi)阻的測(cè)量值為r測(cè)＝－R0，因此，電壓表的內(nèi)阻、滑動(dòng)變阻器的阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響．若R1的實(shí)際值比計(jì)算值偏小，則改裝后的電流表示數(shù)偏小，導(dǎo)致內(nèi)阻測(cè)量值偏大．根據(jù)內(nèi)阻測(cè)量值的表達(dá)式可知，R0的實(shí)際值比標(biāo)稱值偏大，也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)阻測(cè)量值偏大．故選C、D. 答案：(1)1.0　(2)見(jiàn)解析圖(其他正確連接同樣可以) (3)1.66　充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)　(4)CD