【物理】2020届一轮复习人教版第七章测定电源的电动势和内阻作业 4页

‎ (五十二) 测定电的电动势和内阻 作业 ‎1．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，采用图甲所示电路，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20 Ω，电路实物图如图乙所示。‎ ‎(1)该学生接线中错误和不规范的做法是________。‎ A．滑动变阻器不起变阻作用 B．电流表接线有错 C．电压表量程选用不当 D．电压表接线不妥 ‎(2)该同学将电路按正确的方式连接好，检查无误后，闭合开关，进行实验。某一次电表的示数如图丙所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A。‎ ‎(3)该同学实验完毕，将测量的数据反映在UI图上(如图丁所示)，根据该图线，可求出干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。‎ 解析：(1)由题图乙可知，滑动变阻器均接下边两个接线柱，起不到变阻作用；电压表的正接线柱应与开关连接，使开关对电压表有控制作用，故应选A、D。‎ ‎(2)电压表读数用“十分之一”估读法，得：1.20 V，电流表读数用“二分之一”估读法，得：‎0.26 A。‎ ‎(3)题图丁图线与纵轴交点纵坐标值表示干电池的电动势大小，则E＝1.48 V，图线斜率的绝对值表示内阻，即r＝＝ Ω≈0.77 Ω。‎ 答案：(1)AD　(2)1.20　0.26　(3)1.48　0.77‎ ‎2．根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内阻。图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U12‎ ‎，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在R坐标系中描出坐标点，如图乙所示。已知R0＝150 Ω，请完成以下数据分析和处理。‎ ‎(1)图乙中电阻为________Ω的数据点应舍掉。‎ ‎(2)在坐标纸上画出R的关系图线。‎ ‎(3)图线的斜率是________(V－1·Ω－1)，由此可得电池电动势Ex＝________V(计算结果均保留三位有效数字)。‎ 解析：(1)根据画图描点原则，应舍掉电阻为80 Ω的数据点。‎ ‎(2)如图所示。‎ ‎(3)根据闭合电路欧姆定律：Ex＝U12＋(R＋rx)，所以＝＋＋，由(2)中图线可知斜率＝≈0.004 57(V－1·Ω－1)，解得Ex≈1.46 V。‎ 答案：(1)80　(2)见解析图　(3)0.004 57　1.46‎ ‎3．某同学为了测量电的电动势和内阻设计了图(a) 所示电路，所用的实验器材有：待测电，量程为3 V 的电压表V(内阻无穷大)，电阻箱R，阻值未知的定值电阻R0，开关K1，双掷开关K2。‎ 实验步骤如下：‎ ‎①调节电阻箱的阻值为20 Ω，K2接a，闭合K1，记下电压表的读数为2.00 V，断开K1；‎ ‎②保持电阻箱的阻值不变，K2切换到b，闭合K1，记下图(b)所示电压表的读数，断开K1；‎ ‎③将K2再切换到a，闭合K1，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的阻值R和对应的电压表的示数U，断开K1；‎ ‎④以为纵坐标，为横坐标，绘出图线(用直线拟合)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)图(b)所示电压表的读数为________V，定值电阻R0＝________Ω。‎ ‎(2)用E、r表示电的电动势和内阻，则与的关系式为________________________。‎ ‎(3)依据实验数据绘出的图线如图(c)所示，则电电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留两位有效数字)。‎ 解析：(1)电压表量程为3 V，由题图(b)知最小分度为0.1 V，可得其读数为2.30 V；当R＝20 Ω，K2接a，闭合K1时，得通过R的电流为 A＝‎0.1 A，K2切换到b，闭合K1时，电阻箱与R0串联，则由欧姆定律可知，R0＝Ω＝3.0 Ω。‎ ‎(2)由实验步骤及闭合电路欧姆定律可知，U＝R，变形可得：＝＋·。‎ ‎(3)题图(c)中，图线与纵坐标轴的交点纵坐标值为0.34，由(2)中关系式可得E＝ V≈2.9 V，图线斜率k＝，由图线数据知k＝＝1.44，解得r≈1.2 Ω。‎ 答案：(1)2.30　3.0(3或3.00)　(2)＝＋·　(3)2.9　1.2(1.1～1.3均可)‎ ‎4．电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D ‎，测量它们的电动势和内阻。‎ ‎(1)用多用电表直流电压50 V挡测量每块电池的电动势。测量电池A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为________V。‎ ‎(2)用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5 Ω。改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的R图线，如图丙。由图线C可知电池C的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。‎ ‎(3)分析图丙可知，电池________(选填“A”“B”“C”或“D”)最优。‎ 解析：(1)用多用电表直流电压50 V挡测量每块电池的电动势，可以从表盘中的中间刻度读出正确结果，由指针指示可知电池A的电动势：E＝11.0 V。‎ ‎(2)根据闭合电路欧姆定律有：E＝I(R0＋r)＋IR，因此有：＝×R＋×(R0＋r)，由此可知，题图丙中图线的斜率表示，纵轴截距表示。由图线C可知：k＝＝，＝0.5，由此解得：E＝12 V，r＝1 Ω。‎ ‎(3)电动势大、内阻小的电最优，由题图丙可知图线C代表的电电动势最大，内阻最小，因此最优。‎ 答案：(1)11.0　(2)12　1　(3)C