2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 實(shí)驗(yàn)九 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻練習(xí)

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1、限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) (時(shí)間：45分鐘　分值：100分) 1．[2020·臨沂模擬]某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20 Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖所示．該學(xué)生接線中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是(　　) A. 滑動(dòng)變阻器不起變阻作用 B. 電流表接線有錯(cuò) C. 電壓表量程選用不當(dāng) D. 電壓表接線不妥 解析：由圖中接線可知，滑動(dòng)變阻器連成定值電阻起不到變阻作用，電流表正、負(fù)接線柱接錯(cuò)，電壓表始終有讀數(shù)，開關(guān)不能控制電壓表，電壓表接線應(yīng)接到開關(guān)外側(cè)，電壓表量程為3 V符合實(shí)驗(yàn)要求，故A、B、D三項(xiàng)不規(guī)范． 答案：ABD 2.用如圖所示的電路測(cè)

2、量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，若有兩只電壓表V1、V2量程相同，內(nèi)阻分別為RV1、RV2，且RV1>RV2；兩只電流表A1、A2量程相同，內(nèi)阻分別為RA1、RA2，且RA1>RA2，在實(shí)驗(yàn)中，為了使E、r的測(cè)量值更精確一些，選擇的電表應(yīng)該是(　　) A．V1與A1　　　　　 B．V1與A2 C．V2與A1 D．V2與A2 解析：本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要來源于電壓表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，電壓表內(nèi)阻越大，電流表所測(cè)電流越接近于干路中的電流的真實(shí)值，所測(cè)電池的內(nèi)阻也越接近電池內(nèi)阻的真實(shí)值，故電壓表選用內(nèi)阻大的好，而電流表內(nèi)阻對(duì)本實(shí)驗(yàn)無影響，因?yàn)殡娏鞅砼cR是串聯(lián)，不需知道R與RA的值，故電流表選用

3、哪一個(gè)都可以．故選A、B. 答案：AB 3. 在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是(　　) A．用新電池較好 B．用舊電池好 C．新、舊電池一樣 D．以上說法都不對(duì) 解析：舊電池內(nèi)阻較大，實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表讀數(shù)變化較大，誤差較?。? 答案：B 4. [2020·南京一模]某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)(電動(dòng)勢(shì)E大約在9 V左右，內(nèi)阻r約為50 Ω)．已知該電池允許輸出的最大電流為150 mA.該同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻約為2 kΩ，R為電阻箱，阻值范圍0～9999 Ω，R0是定值電阻，起保護(hù)電路的作用． (1)實(shí)驗(yàn)室備有的定

4、值電阻R0有以下幾種規(guī)格： A. 2 Ω B. 20 Ω C. 200 Ω D. 2000 Ω 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選 ________(填入相應(yīng)的字母)作為保護(hù)電阻． (2)在圖乙的實(shí)物圖中，已正確地連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接． (3)該同學(xué)完成電路的連接后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，其讀數(shù)為________． (4)改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖丁所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為_____V，內(nèi)阻r為________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (5

5、)用該電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系E測(cè)________E真，r測(cè)________r真(填“大于”“小于”或“等于”)． 解析：本題考查測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，難度中等． (1)電路中的保護(hù)電阻的最小值大約為R0＝－r＝10 Ω，故選B. (2)已知電路圖畫實(shí)物圖，定值電阻和電阻箱串聯(lián)再與電壓表并聯(lián)，電壓表一端接保護(hù)電阻的左側(cè)，一端接電阻箱的另一個(gè)接線柱． (3)電壓表的量程為15 V，則每個(gè)小格代表0.5 V，指針指向6.5 V. (4)由閉合電路歐姆定律得圖象的表達(dá)式為＝＋·，結(jié)合圖象有＝0.1，＝k＝＝5，聯(lián)立解得E＝10 V，r＝50 Ω. (5)該實(shí)

6、驗(yàn)的原理仍為E＝U＋r，和E＝U＋I(xiàn)r測(cè)量引起的誤差相同．E的測(cè)量值小于真實(shí)值，r的測(cè)量值小于真實(shí)值． 答案：(1)B　(2)如圖所示 (電壓表量程選錯(cuò)扣分，連線未接到接線柱上扣分) (3)6.5 V　(4)10 V　50±1 Ω (5)小于　小于 點(diǎn)評(píng)：在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)常采用圖象法，采用將曲線劃為直線的思想，在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常采用一個(gè)電表和電阻箱結(jié)合的方法，如一個(gè)電壓表和電阻箱或一個(gè)電流表和電阻箱． 5. [2020·江蘇物理卷·10]在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路．

7、(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________．(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值R0＝10 Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是________．(選填“1”或“2”) 方案編號(hào) 電阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的－R圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______，內(nèi)阻r＝________.(用k、b和R

8、0表示) 解析：(1)為保護(hù)電源，使電路中電流最小，電阻箱的電阻應(yīng)調(diào)至最大值． (2)電壓表量程為3 V，所以電阻箱兩端的最小電壓約為9 V－3 V＝6 V，流過的最大電流約為I＝＝0.3 A，故電阻箱的最小阻值R＝＝20 Ω，故方案2合理． (3)由閉合電路的歐姆定律E＝U＋(R＋r)， 故＝(R＋r)＋， 故k＝，b＝＋， 解出E＝，r＝－R0. 答案：(1)最大值　(2)2　(3)　－R0 6. 在“測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中， (1)第一組同學(xué)利用如圖1實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，電壓表應(yīng)選擇量程__________(填“3 V”或“15 V”)，實(shí)驗(yàn)后得到了如圖2所示的U

9、—I圖象，則電池內(nèi)阻為__________Ω. (2)第二組同學(xué)也利用圖1的電路連接測(cè)量另一節(jié)干電池，初始時(shí)滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑動(dòng)一段距離x后電流表才有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖3所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動(dòng)勢(shì)為__________V，內(nèi)阻為__________Ω. 解析：(1)當(dāng)用圖1的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，所以電壓表量程應(yīng)選3 V；從圖2中的U—I圖象可知，圖線的斜率表示干電池的內(nèi)阻，即為r＝＝ Ω＝1.5 Ω. (2)由圖3可知當(dāng)電路中

10、電流表的示數(shù)為零時(shí)，電壓表示數(shù)為1.5 V，即干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V；當(dāng)路端電壓為1.35 V時(shí)，電路中電流為0.15 A，則電池內(nèi)阻為r＝＝ Ω＝1 Ω. 答案：(1)3 V　1.5 Ω　(2)1.5 V　1 Ω 7. 在測(cè)定一節(jié)水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材： A．水果電池E(電動(dòng)勢(shì)大約0.3 V，內(nèi)電阻約3 Ω) B．電流表A1(滿偏電流3 mA，內(nèi)阻r1＝100 Ω) C．電流表A2(滿偏電流100 mA，內(nèi)阻約1 Ω) D．電壓表V(0～3 V，內(nèi)阻約1000 Ω) E．滑動(dòng)變阻器R1(0～20 Ω，1 A) F．滑動(dòng)變阻器R2(0～200 Ω，1 A) G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干 請(qǐng)?jiān)谔摼€框圖中畫出測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，并用題中所給的相應(yīng)的符號(hào)標(biāo)注． 解析：本題所給的情境中電源電動(dòng)勢(shì)較小(0.3 V)而電壓表V量程又太大，不能完成準(zhǔn)確測(cè)量的任務(wù)．仔細(xì)研究給定器材發(fā)現(xiàn)，電流表A1(滿偏電流3 mA，內(nèi)阻r1＝100 Ω)，給出了內(nèi)電阻，所以該電流表可以當(dāng)成電壓表使用，為了方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1(序號(hào)字母表示為E)，為此設(shè)計(jì)成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路．