2020屆高考物理一輪復(fù)習 課時作業(yè) 第30講 實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)電阻

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1、2020屆高三物理總復(fù)習精品課時作業(yè) 第30講 實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)電阻 1．在測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，除需用導(dǎo)線和開關(guān)外，下述各組器材可完成實驗的是(　　) A．電壓表和電流表　　　 B．電流表和電阻箱 C．電流表和變阻器 D．電壓表和變阻器 【解析】測定電源電動勢和內(nèi)阻的原理都是閉合電路歐姆定律，依據(jù)不同的函數(shù)關(guān)系式測量，所用的測量電表和電阻也不同．用E＝U＋Ir要用電壓表、電流表和滑動變阻器，故A錯誤；用E＝I(R＋r)要用電流表和電阻箱，故B正確，C錯誤；很明顯，D也錯誤． 【答案】B 2．關(guān)于“用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗的注意事項

2、，下列說法中正確的是(　　) A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測電源 B．不能長時間將流過電源的電流調(diào)得過大 C．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電流表和電壓表 D．根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖線時，應(yīng)通過盡可能多的點畫線，并使不在圖線上的點大致均勻分布在線段的兩側(cè) 【解析】根據(jù)U＝E－Ir知，如果用新電池，電源內(nèi)阻很小，路端電壓即電壓表測出的電壓值變化就很小，讀數(shù)誤差增大，故要選用內(nèi)阻較大的舊干電池，A正確；實驗電流過大，內(nèi)阻和電動勢將明顯變化，故B正確；若電壓表內(nèi)阻較小，則電流表的測量誤差就明顯增大，故C錯誤；根據(jù)作圖象連線減小誤差的方法知，D正確． 【答案】ABD 3．為了測量兩節(jié)串聯(lián)干電池的電

3、動勢，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，其中E是待測電池組，內(nèi)阻不能忽略；、是兩只量程合適的相同的電表，內(nèi)阻不是很大，且未知；S1、S2是單刀單擲開關(guān)；導(dǎo)線若干． (1)請根據(jù)電路圖甲，在圖乙中將器材連成實物圖． (2)實驗需要測量的物理量是_______________________________. (3)用測出的物理量，導(dǎo)出串聯(lián)電池組電動勢的表達式是：__________. 【解析】(2)先閉合S1、斷開S2，記下、的示數(shù)U，由閉合電路的歐姆定律可得： E＝2U＋r 再閉合S2，記下的示數(shù)U′，有：E＝U′＋r 聯(lián)立解得：E＝. 【答案】(1)如圖丙所示 (2

4、)S1閉合，S2斷開時、的示數(shù)U；S1、S2閉合后的示數(shù)U′ (3)E＝ 4．甲同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值．實驗器材有：待測電源E(不計內(nèi)阻)，待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表(量程為1.5 V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～99.99 Ω)，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2及導(dǎo)線若干． (1)先測電阻R1的阻值．請將甲同學(xué)的操作補充完整：閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，　　　　　　，讀出電壓表的示數(shù)U2，則電阻R1的表達式為：R1＝　　　　　. (2)甲同學(xué)已經(jīng)測得電

5、阻R1＝4.8 Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值．該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的－圖象，則電源電動勢E＝________V，電阻R2＝________Ω. (3)利用甲同學(xué)設(shè)計的電路和測得的電阻R1，乙同學(xué)測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了相應(yīng)的－圖象，根據(jù)圖象得到電源電動勢E和電阻R2.這種做法與甲同學(xué)的做法相比較，由于電壓表測得的數(shù)據(jù)范圍________(填“較大”、“較小

6、”或“相同”)，所以________同學(xué)的做法更恰當些． 【解析】(1)電壓表可當做理想電表，S2接a、b不影響R、R1上的總電壓，故有：＝ 可得：R1＝·r. (2)當S2接a時，有：E＝U＋(R1＋R2) 可得：＝＋· 由此可知電源的電動勢為－圖象中圖線截距的倒數(shù) R2＝k·E－R1(其中k為圖線的斜率) 可得：E＝ V，R2＝1.2 Ω. (3)當S2接b時，有：E＝U＋·R2 可得：＝＋·，相當于圖線的斜率變小，實驗可測得U的范圍變小，所以甲同學(xué)的做法更恰當． 【答案】(1)將S2切換到b　·r (2)　1.2　(3)較小　甲 5．現(xiàn)有一特殊的電池，其電動勢E約

7、為9 V，內(nèi)阻r在35 Ω～55 Ω范圍，最大允許電流為50 mA.為測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進行實驗．圖中電壓表的內(nèi)阻很大，對電路的影響可以不計，R為電阻箱，阻值范圍為0～9999 Ω， R0是定值電阻． 甲　　　　　　　乙　　　　　 (1)實驗室備有的保護電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實驗應(yīng)選用(　　 ) A．10 Ω，2.5 W　　　　　 B．50 Ω，1.0 W C．150 Ω，1.0 W D．1500 Ω，5.0 W (2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表的示數(shù)U；再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖象．則根據(jù)該同學(xué)所作的圖象可知圖象的橫坐標與縱坐標的比值表示________． (3)根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. 【解析】(1)當R＝0時，應(yīng)該有R0＋r≥，即R0≥145 Ω可保證電路中電流小于最大允許電流， R0應(yīng)該選擇C，并且選C后R0消耗的最大功率小于1 W. (2)＝I，即回路中的電流． (3)根據(jù)U＝E－Ir I＝ 聯(lián)立解得：＝·＋，即：＝0.1；＝，得E＝10 V，r＝50 Ω. 【答案】(1)C　(2)回路中的電流　(3)10　50