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

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1、初高中精品文檔 10 實(shí)驗(yàn):測定電池的電動勢和內(nèi)阻 知識點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)步驟 1.如圖?L2-10-1?所示是甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(shí) ,所用滑

2、動變阻器的阻值范圍為 0~20Ω?,連接電路的實(shí)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?jiān)谙旅娴奶摼€框中畫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的正確電路圖. 知識點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(gè); B

3、.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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的?U-I?圖像,由此可知這個(gè)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

4、 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(gè)直流電源的電動勢和內(nèi)阻,提供下列實(shí)驗(yàn)器材: A.待測電源(電動勢約為?4

5、.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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)電路圖. 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔

6、(3)若將滑動變阻器滑到某一位置,讀出此時(shí)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(shí)驗(yàn)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)

7、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?jiān)谔摼€框中畫出利用本題提供的器材所設(shè)計(jì)的測量電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖. (3)圖?L2-10-7?為某同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,用電源、

8、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

9、 8.在測量“水果電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)選用圖?L2-10-10?甲所示的實(shí)

10、驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jì)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(shí)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

11、.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(jì)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

12、路時(shí),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?yàn)殚_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(shí)應(yīng)使

13、盡可能多的點(diǎn)落在直線上?,個(gè)別偏離太大的點(diǎn)應(yīng)舍去?,圖線如圖所 示.(2)由圖線與縱軸的交點(diǎn)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(kuò)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.(

14、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

15、?U,橫軸表示電流?I.用描點(diǎn)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(shí)值,而內(nèi)阻測量值大于真實(shí)值,因?yàn)檫€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！