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  • 2021-06-01 发布

【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

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‎ (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

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