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  • 2021-05-25 发布

【物理】2020届一轮复习人教版实验:测定电源的电动势和内阻作业

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测定电源的电动势和内阻 ‎1.某探究小组准备用图8甲所示电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:‎ 待测电源(电动势约2 V),电阻箱R(最大阻值为99.99 Ω),定值电阻R0(阻值为2.0 Ω),定值电阻R1,(阻值为4.5 kΩ),电流表G(量程为400 μA,内阻Rg=500 Ω),开关S,导线若干。‎ 图8‎ ‎(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为__________V的电压表。‎ ‎(2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I。‎ ‎(3)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则和的关系式为__________。(用题中字母表示)‎ ‎(4)以为纵坐标,为横坐标,探究小组作出-图象如图乙所示。根据该图象求得电源的内阻r=0.50 Ω,则其电动势E=__________V。(计算结果保留2位小数)‎ ‎(5)该实验测得的电动势E测与真实值E真相比,理论上E测__________E真。(选填“>”“<”或“=”)‎ 解析 (1)将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个电压表,由部分电路欧姆定律可知UV=I(Rg+R1)=2 V。‎ ‎(3)电路中的总电流可表示为I总=I+,对闭合电路有E=I总(r+R0)+I(R1+Rg),联立可解得=·+。‎ ‎(4)由题图乙中斜率k== A-1·Ω,解得E=2.08 V。‎ ‎(5)根据公式可知该实验中电动势测量结果无系统误差,故测得的电动势E测与真实值E真相等。‎ 答案 (1)2 (3)=·+ (4)2.08(2.07~2.09均可) (5)=‎ ‎2.某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。‎ ‎(1)他先用多用电表直接测电池板的两极电压,应将红表笔接在电池板的________(填“正”或“负”)极。‎ ‎(2)接下来该同学用如图9的电路来完成电动势和内阻的测量,图9中电压表和开关之间的3种连接方式,其中正确的是________。(填“①”“②”或“③”)。‎ 图9‎ ‎(3)该同学两次实验记录的电压表读数为10.6 V和11.8 V,电流表读数为0.51 A和0.44 A,他将以上数据填入表格,请判断下列数据记录正确的表格是________(填“表1”或“表2”)。‎ ‎   表1           表2‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ U/V ‎11.8‎ ‎10.6‎ I/A ‎0.44‎ ‎0.51‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ U/V ‎11.8‎ ‎10.6‎ I/A ‎0.51‎ ‎0.44‎ ‎  ‎ ‎ (4)请判断,从第1次实验到第2次实验,滑动变阻器滑动触头向________(填“右”或“左”)滑。‎ 解析 (1)多用电表测电压,电流应从红表笔流进,故红表笔应接电池板的正极。‎ ‎(2)从表中数据来看,量程应选择0~15 V,开关要控制整个电路,故应选线②。‎ ‎(3)由路端电压与电流的关系可知,表1数据符合实际。‎ ‎(4)滑动变阻器连入电路中的电阻越小,电压表的示数越小,电路中电流越大,故从第一次实验到第二次实验,滑动变阻器的滑动触头向左移动。‎ 答案 (1)正 (2)② (3)表1 (4)左 ‎3.[2017·天津理综,9(3)]某探究性学习小组利用如图10所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω 的电阻。‎ 图10‎ ‎①按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc ‎′三条导线中,混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是__________导线断开;若读数为零,则一定是______导线断开。‎ ‎②排除故障后,该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图11。由I1-I2图象得到电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω。‎ 图11‎ 解析 ①用多用电表的电压挡检测电路故障,电压表的表头是电流计,原电路有断路,回路中无电流,将电压表接在a、b′间后有示数,说明电路被接通,即a、b′间有断路故障,再测量a、a′间电压,电压表读数不为零,说明断路故障的范围被缩小到a、a′间,则一定是aa′导线断开;若读数为零,则说明电路仍未被接通,电路故障一定是bb′导线断开。‎ ‎②根据闭合电路的欧姆定律得E=I1(R1+r1)+(I1+I2)(R0+r),I1I2,上式可简化为E=I1(R1+r1)+I2(R0+r),读出两点坐标:(60 mA,0.12 mA)和(260 mA,0.05 mA),代入方程解得电动势E=1.41 V,内阻r=0.5 Ω。‎ 答案 ①aa′ bb′ ②1.41(1.36~1.44均可)‎ ‎0.5(0.4~0.6均可)‎

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