2019高中物理 第二章 恒定電流 10 實驗測定電池的電動勢和內(nèi)阻練習(xí) 人教版選修3-1

初高中精品文檔 10 實驗:測定電池的電動勢和內(nèi)阻 知識點一 實驗原理、實驗電路和實驗步驟 1.如圖 L2-10-1 所示是甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計的測量電池的電動勢和內(nèi)阻的電路,電路中 R1、R2 為已知阻值的電阻.下列說法中正確的是 ( ) 圖 L2-10-1 A.只有甲同學(xué)設(shè)計的電路能測出電池的電動勢和內(nèi)阻 B.只有乙同學(xué)設(shè)計的電路能測出電池的電動勢和內(nèi)阻 C.只有丙同學(xué)設(shè)計的電路能測出電池的電動勢和內(nèi)阻 D.三位同學(xué)設(shè)計的電路都能測出電池的電動勢和內(nèi)阻 2.某學(xué)生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時 ,所用滑動變阻器的阻值范圍為 0~20Ω ,連接電路的實物圖如圖 L2-10-2 所示. 圖 L2-10-2 (1)該學(xué)生接線中錯誤或不規(guī)范的做法是 . A.滑動變阻器不起變阻作用 B.電流表接線有錯 C.電壓表量程選用不當(dāng) D.電壓表接線不妥 (2)請在下面的虛線框中畫出這個實驗的正確電路圖. 知識點二 實驗器材、數(shù)據(jù)處理和誤差分析 3.測定干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗電路如圖 L2-10-3 所示,請回答下列問題. (1)現(xiàn)備有以下器材: A.干電池 1 個; B.滑動變阻器(0~50Ω ); C.電壓表(量程為 3V); D.電壓表(量程為 15V); E.電流表(量程為 0.6A); 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔 F.電流表(量程為 3A). 圖 L2-10-3 其中電壓表應(yīng)選 ,電流表應(yīng)選 .(填字母代號) (2)圖 L2-10-4 是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的 U-I 圖像,由此可知這個干電池的電動勢 E= V, 內(nèi)阻 r= Ω . 圖 L2-10-4 4.用電流表和電壓表測定電池的電動勢 E 和內(nèi)阻 r,所用電路如圖 L2-10-5 所示,一位同學(xué)測 得的六組數(shù)據(jù)如下表所示. 圖 L2-10-5 組別 1 2 3 4 5 6 電流 I/A 0.12 0.20 0.31 0.38 0.50 0.59 電壓 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖 L2-10-6 中作出 U-I 圖線. 圖 L2-10-6 (2)根據(jù)圖線求出電池的電動勢 E= V,電池的內(nèi)阻 r= Ω . 5.要精確測量一個直流電源的電動勢和內(nèi)阻,提供下列實驗器材: A.待測電源(電動勢約為 4.5V,內(nèi)阻約為 2Ω ); B.電流表 A(量程為 0.6A,內(nèi)阻為 1Ω ); C.電壓表 V1(量程為 15V,內(nèi)阻為 3kΩ ); D.電壓表 V2(量程為 3V,內(nèi)阻為 2kΩ ); E.定值電阻 R1=500Ω ; F.定值電阻 R2=1000Ω ; G.滑動變阻器 R(阻值范圍為 0~20Ω ); H.開關(guān)及導(dǎo)線. (1)該實驗中電壓表應(yīng)選 ,定值電阻應(yīng)選 .(填字母代號). (2)在虛線框中畫出實驗電路圖. 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔 (3)若將滑動變阻器滑到某一位置,讀出此時電壓表讀數(shù)為 U,電流表讀數(shù)為 I,從理論上分析, 電源電動勢 E 和內(nèi)阻 r 間的關(guān)系式應(yīng)為 E= . 6.在“測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,備有下列器材: A.干電池(電動勢 E 約為 1.5V,內(nèi)阻 r 小于 1.5Ω ); B.電流表 G(滿偏電流為 3mA,內(nèi)阻 Rg=10Ω ); C.電流表 A(量程為 0.6A,內(nèi)阻約為 0.1Ω ); D.滑動變阻器 R1(0~20Ω ,10A); E.滑動變阻器 R2(0~100Ω ,1A); F.定值電阻 R3=990Ω ; G.開關(guān)、導(dǎo)線若干. (1)為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,其中應(yīng)選用的滑動變阻器為 (填字母代號). (2)請在虛線框中畫出利用本題提供的器材所設(shè)計的測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖. (3)圖 L2-10-7 為某同學(xué)根據(jù)正確的實驗操作得到的數(shù)據(jù)作出的 I1-I2 圖線(I1 為電流表 G 的 示 數(shù) ,I2 為 電 流 表 A 的 示 數(shù) ), 由 該 圖 線 可 得 被 測 干 電 池 的 電 動 勢 E= , 內(nèi)阻 r= . 圖 L2-10-7 7.在測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中,用電源、電阻箱、電壓表連成如圖 L2-10-8 所示的電路. 一位同學(xué)記錄的 6 組數(shù)據(jù)如下表: 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔 圖 L2-10-8 R/Ω 2.0 3.0 6.0 10 15 20 U/V 1.30 1.36 1.41 1.48 1.49 1.50 根據(jù)這些數(shù)據(jù)選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸,并在如圖 L2-10-9 所示的方格紙上畫出圖線,根據(jù)圖線讀 出電源的電動勢 E= V,電源的內(nèi)阻 r= Ω . 圖 L2-10-9 8.在測量“水果電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內(nèi) 就構(gòu)成了簡單的“水果電池” ,其電動勢約為 1.5V,可是這種電池并不能點亮額定電壓為 1.5V、額定電流為 0.3A 的手電筒上的小燈泡.原因是流過小燈泡的電流太小了,經(jīng)實驗測定 電流約為 3mA.現(xiàn)有下列器材: 待測“水果電池”; 電流表 A(滿偏電流為 3mA,電阻約為 10Ω ); 電壓表 V(量程為 0~1.5V,電阻約為 1000Ω ); 滑動變阻器 R1(0~30Ω ); 滑動變阻器 R2(0~30kΩ ). 開關(guān)、導(dǎo)線等. (1)本實驗選用圖 L2-10-10 甲所示的實驗原理圖,應(yīng)該選的滑動變阻器是 (填寫儀 器代號). 圖 L2-10-10 (2)在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù) U 與電流表的示數(shù) I 的值得到 U-I 圖像如圖乙所示,根據(jù)圖中 所給數(shù)據(jù),則“水果電池”的電動勢 E= V,內(nèi)阻 r= Ω . (3)若不計測量中的偶然誤差,用這種方法測量得出的電動勢和內(nèi)阻的值與真實值相比較,電 動勢 E (選填“偏大”“相等”或“偏小”),內(nèi)阻 r (選填“偏大”“相等” 或“偏小”). 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔 1.D [解析 ] 圖甲中可用 E=I1(r+R1)、 E=I2(r+R2) 求得電池的電動勢和內(nèi)阻 ,圖乙中可用 E=U1+ ·r、E=U2+ ·r 求得電池的電動勢和內(nèi)阻,而圖丙中可用 E=U1+I1r、E=U2+I2r 求得 電池的電動勢和內(nèi)阻,故三位同學(xué)設(shè)計的電路都能測出電池的電動勢和內(nèi)阻,D 正確. 2.(1)ABD (2)如圖所示 “ [解析]要使滑動變阻器起變阻的作用 ,則必須使接入電路的兩根導(dǎo)線中有一條接在下面的 接線柱上,另一條接在上面的金屬桿的一端,圖中滑動變阻器起不到變阻的作用;電流表和電 壓表接入電路時,選擇好恰當(dāng)?shù)牧砍毯?要特別注意“+” -”接線柱的接線是否正確,不然的 話,極易損壞電表,圖中電流表的“+”“-”接線柱的接線出現(xiàn)錯誤;干電池的電動勢為 1.5V, 電壓表量程選用適當(dāng) ,但電壓表不能直接并聯(lián)到電源兩端 ,因為開關(guān)斷開后 ,電壓表仍有示 數(shù). 3.(1)C E (2)1.5 1.0 [解析](2)U-I 圖像在縱軸上的截距等于干電池的電動勢,為 1.5V,圖線的斜率的絕對值等于 電源內(nèi)阻,r= =Ω =1.0Ω . 4.(1)如圖所示 (2)1.45 0.69 [解析](1)作圖線時應(yīng)使盡可能多的點落在直線上 ,個別偏離太大的點應(yīng)舍去 ,圖線如圖所 示.(2)由圖線與縱軸的交點可得電動勢 E=1.45V,圖線的斜率的絕對值表示電池的內(nèi)阻 ,得 r=0.69Ω . 5.(1)D F (2)略 (3) U+(1Ω +r)I 或 U+ r [解析](1)待測電源的電動勢約為 4.5V,用量程為 15V 的電壓表 V1 誤差大,選用量程為 3V 的 電壓表 V2,需串聯(lián)電阻擴大量程,串聯(lián)的定值電阻 R=1kΩ . (2)如圖所示. 或 (3) 由 閉 合 電 路 的 歐 姆 定 律 , 對 甲 圖 , 有 E= E= U+ r. 6.(1)D (2)如圖所示 (3)1.45V 0.69Ω 歡迎使用下載！ U+(1 Ω +r)I, 對 乙 圖 , 有 初高中精品文檔 7.1.52 0.34 [解析]由記錄的六組數(shù)據(jù)可求出各電阻值對應(yīng)的電流,由題表可得下表數(shù)據(jù): U/V I/A 1.30 0.65 1.36 0.45 1.41 0.24 1.48 0.15 1.49  1.50 0.10  0.075 用縱軸表示 U,橫軸表示電流 I.用描點法描出 U-I 圖線(如圖所示),縱坐標(biāo)上截距為 1.52V, 所以 E=1.52V.由 E=U+Ir 可知圖線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻,得 r=0.34Ω . 8.(1)R2 (2)1.5 500 (3)相等 偏大 [解析](1)“水果電池”電動勢約為 1.5V,與小燈泡連接后電流約為 3mA,估算其內(nèi)阻約為 500 Ω ,要使電路電流變化范圍大一些,需要選用與電源內(nèi)阻接近的滑動變阻器,故選用 R2. (2)根據(jù)圖像可知 ,縱軸截距表示電動勢 ,斜率的絕對值的 1000 倍表示內(nèi)阻 .故電動勢為 1.50V,內(nèi)阻為 500Ω . (3)根據(jù)歐姆定律可知電動勢 E 測量值等于真實值,而內(nèi)阻測量值大于真實值,因為還包含電 流表內(nèi)阻. 貫徹全國農(nóng)村衛(wèi)生工作會議精神，掌握新形勢 歡迎使用下載！