高考物理总复习 实验九 测定电源电动势和内阻课堂检测 10页

‎2016版高考物理总复习 实验九 测定电源电动势和内阻课堂检测 ‎1．采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．‎ ‎(1)除了选用下图中的部分器材外，________(填选项)；‎ A．还需要电压表　　　　　B．还需要电流表 C．还需要学生电源 D．不再需要其他器材 ‎(2)测量所得数据如下：‎ 测量次数 物理量　　‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ R/Ω ‎1.2‎ ‎1.0‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎0.4‎ ‎0.2‎ I/A ‎0.60‎ ‎0.70‎ ‎0.80‎ ‎0.89‎ ‎1.00‎ ‎1.20‎ U/V ‎0.90‎ ‎0.78‎ ‎0.74‎ ‎0.67‎ ‎0.62‎ ‎0.43‎ 用作图法求得电池的内阻r＝________；‎ ‎(3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA＝________.‎ 解析：(1)除图中给出的器材外，还需要电压表，故应选A；‎ ‎(2)作出U－I图象，可求得电池的内阻r＝＝Ω≈0.75 Ω；‎ ‎(3)由U＝I(R＋RA)和第5组数据，得：电流表的内阻RA＝－R＝(－0.4) Ω＝0.22 Ω.‎ 答案：(1)A　(2)如图所示　0.75 Ω(±0.10 Ω)‎ ‎(3)0.22 Ω ‎2．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：‎ A．干电池一节；‎ B．电流表(量程‎0.6 A)‎ C．电压表(量程3 V)‎ D．开关S和若干导线 E．滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω，允许最大电流‎1 A)‎ F．滑动变阻器R2(最大阻值300 Ω，允许最大电流‎0.5 A)‎ G．滑动变阻器R3(最大阻值1 000 Ω，允许最大电流‎0.1 A)‎ ‎(1)①按如图所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选________(填写代号)．‎ ‎②为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将下图所示的实物图连接成实验电路(已连接了部分线)，要求变阻器的滑片滑至最右端时，其使用电阻值最大．‎ ‎(2)实验步骤：‎ ‎①按实验要求连接好电路．闭合开关前把变阻器的滑片滑至一端，使接入电路的阻值最大；‎ ‎②闭合开关，调节滑动变阻器，使________的指针有明显偏转，读取________和________的示数．用同样方法测量多组数据；‎ ‎③断开开关，整理好器材；‎ ‎④数据处理．‎ ‎(3)将实验测得的数据标在如下图所示的坐标图中，请作出U－I图线，由此求得待测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(结果保留三位有效数字)‎ 解析：滑动变阻器不要选阻值过大的，因为阻值过大不便于调节，要保证电流不超过额定值，电流表量程为‎0.6 A，所以选R1；U－I图线中，与纵轴的交点就是电动势，斜率就是内阻．‎ 答案：(1)①E(或R1)　②如图甲所示 ‎(2)②电流表　电流表　电压表 ‎(3)如图乙所示　1.50(1.47～1.52均对)‎ ‎1．88(1.86～1.90均对)‎ ‎3．(1)用电压表、电流表测定电源的电动势和内阻实验，采用的是________电路图．‎ ‎(2)某同学将和测得的数值逐一描绘在坐标纸上，再根据这些点分别画出了图线a与b，如下图所示，你认为比较合理的是图线________(填“a”或“b”)．‎ ‎(3)根据该图线得到电源电动势的大小是________V；内阻是________Ω(保留两位小数)．‎ 解析：(1)测定电源的电动势及内阻的实验中，原理是闭合电路的欧姆定律，电压表要测量路端电压，电流表要测量电路中的总电流，A、B错误；为了使内阻测量准确，电流表要采用内接法，C错误，D正确．‎ ‎(2)描出点后应用直线把各点连接起来，所以选a.‎ ‎(3)利用图象纵轴上的截距求得电源电动势为1.45 V，曲线的斜率绝对值为电源的内阻，约为0.94 Ω.‎ 答案：(1)D　(2)a　(3)1.45　0.94‎ ‎4．在做测量一只蓄电池(电动势约为2.2 V，内阻很小)的电动势和内阻的实验时，备有下列器材供选用：‎ A．定值电阻(阻值已知为R1＝1 Ω，额定功率约5 W)‎ B．定值电阻(阻值已知为R2＝10 Ω，额定功率约10 W)‎ C．直流电流表(量程0～‎0.6 A～‎3 A，内阻不能忽略)‎ D．直流电压表(量程0～3 V～15 V，内阻较大)‎ E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω)‎ F．滑动变阻器(阻值范围0～1 000 Ω)‎ G．电键 H．导线若干 ‎(1)为防止电源短路，用作保护电阻的定值电阻选用________(填“A”或“B”)；滑动变阻器选用________(填“E”或“F”)．‎ ‎(2)某同学将选定的器材在如下图所示的实物图上连线完成了实验电路，闭合电键后无论怎样移动滑片P，发现电压表示数约为2.2 V不变，电流表的示数几乎为零，若电路中只有一处故障，则电路故障可能是下述中的________．‎ A．b、c间断路 B．a、b间某点电阻丝断路 C．P与电阻丝未接通 D．保护电阻断路 ‎(3)排除故障后，某小组讨论发现图中有一条导线连接错误，请在错误导线上画上“×”，并画出正确接线．‎ ‎(4)改正错误后按正确操作完成实验，根据实验记录，将测量数据描点如图所示，请在图上作出相应图象．则待测蓄电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω.(保留三位有效数字)‎ 解析：(1)如用R2＝10 Ω的定值电阻，则电流过小，与U－I图象不符，无法完成实验， 因此应选A；滑动变阻器应选E，因为滑动变阻器F阻值过大，不易调节．‎ ‎(2)电压表有示数约为2.2 V且不变，说明a、c之间断路，A、C正确．‎ ‎(3)由于电源内阻很小，电流表一定内接．‎ ‎(4)根据作出的图象知，纵轴截距为电动势E＝2.20 V，(2.10 V～2.30 V皆可)‎ k＝＝R1＋r，所以r＝0.500 Ω(0.400 Ω～0.600 Ω皆可)．‎ 答案：(1)A　E　(2)AC ‎(3)图线如图所示 ‎(4)2.20(2.10～2.30)　0.500(0.400～0.600)‎ ‎5．在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．‎ ‎(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)‎ ‎(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10 Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________．(选填“‎1”‎或“‎2”‎)‎ 方案 编号 电阻箱的阻值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)根据实验数据描点，绘出的－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)‎ 解析：(1)实验中电阻箱起到改变电路的总电阻和分压作用，为了确保仪器的安全，一般将电阻箱的电阻先调到最大值．‎ ‎(2)由于定值电阻R0＝10 Ω，若选用方案1，则电压表的示数较小，示数变化范围也很小，所以选用方案2.‎ ‎(3)由题意可得E＝(R0＋R＋r)，变形为＝R＋，由题意得斜率k＝，截距b＝，解得E＝，r＝－R0.‎ 答案：(1)最大值　(2)2　(3)　－R0‎ ‎6．(2014·北京卷)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．‎ ‎(1)应该选择的实验电路是下图中的________(选填“甲”或“乙”)．‎ ‎(2)现有电流表(0～‎0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：‎ A．电压表(0～15 V)‎ B．电压表(0～3 V)‎ C．滑动变阻器(0～50 Ω)‎ D．滑动变阻器(0～500 Ω)‎ 实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母)‎ ‎(3)某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在下图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.‎ 序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 电压U(V)‎ ‎1.45‎ ‎1.40‎ ‎1.30‎ ‎1.25‎ ‎1.20‎ ‎1.10‎ 电流I(A)‎ ‎0.060‎ ‎0.120‎ ‎0.240‎ ‎0.260‎ ‎0.360‎ ‎0.480‎ ‎(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.‎ ‎(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下图的各示意图中正确反映P－U关系的是________．‎ 解析：本题主要考查电源电动势和内阻的测量实验、电路选择、仪器选择、图象绘制、图象分析及相关实验数据获得、电池输出功率分析、P－U关系图象判断及其相关知识，意在考查考生灵活运用电学实验知识分析处理问题的能力．‎ ‎(1)测量电源的电动势和内阻，由于干电池的内阻很小，电流表应内接，所以应该选择的实验电路为甲．‎ ‎(2)由于干电池的电动势大约为1.5 V，所以电压表选用量程为3 V的，滑动变阻器选用0～50 Ω的．‎ ‎(3)在图中标出第2组数据后，可以看出，除第4组数据所描点偏离直线较多外，其他5组数据所描点都大致处于一条直线上，用直尺过尽可能多的点作一直线，不在直线上的点尽可能均匀分布在直线两侧，得到干电池的伏安特性曲线．‎ ‎(4)根据闭合电路欧姆定律，E＝U＋Ir，变化为U＝E－Ir.由此可知，干电池的伏安特性曲线在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于电源内阻，所以电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.83 Ω.‎ ‎(5)根据电源输出功率最大的条件，当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，此时电压表示数等于电源电动势的一半，选项C正确．‎ 答案：(1)甲　(2)B　C　(3)如图　(4)1.50(1.49～1.51)　0.83(0.81～0.85)　(5)C