【三維設(shè)計(jì)】2020高中物理 教師用書(shū) 第1部分 第4章 第3節(jié) 應(yīng)用創(chuàng)新演練 魯科版選修3-1

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1、2020【三維設(shè)計(jì)】高二物理魯科版選修3-1教師用書(shū)：第1部分 第4章 第3節(jié) 應(yīng)用創(chuàng)新演練 1．用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)中錯(cuò)誤的是(　　) A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯 B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表 C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路，以免造成電流過(guò)載 D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖像時(shí)，應(yīng)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)畫(huà)一條直線(xiàn)，并使不在直線(xiàn)上的點(diǎn)大致均勻分布在直線(xiàn)兩側(cè) 解析：該實(shí)驗(yàn)為使電壓表示數(shù)變化比較明顯，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的舊干電池作為電源，A對(duì)；應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電壓表和內(nèi)阻較小的電流表，以減小

2、測(cè)量原理不完善帶來(lái)的誤差，B錯(cuò)。故選B。 答案：B 2.某同學(xué)用電壓表、電流表測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，采用的電路圖如圖4－3－11所示，實(shí)驗(yàn)操作正確，他記錄了七組(U，I)數(shù)據(jù)，關(guān)于數(shù)據(jù)的處理，下列操作正確的是(　　) A．電壓表的讀數(shù)U的平均值等于電動(dòng)勢(shì)E 圖4－3－11 B．任意取兩組數(shù)據(jù)，代入方程E＝U1＋I(xiàn)1r，求出E、r C．畫(huà)出U—I圖像，由圖像求E、r D．以上說(shuō)法都正確 解析：選項(xiàng)A，電壓表測(cè)的是外電路兩端的電壓，不等于電動(dòng)勢(shì)；選項(xiàng)B，測(cè)量的偶然誤差很大；選項(xiàng)C，畫(huà)出U—I圖像，這七組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)不一定都在一條直線(xiàn)上，作U—I圖像時(shí)，舍去誤差較大

3、的點(diǎn)，故由圖像法求E、r可減小偶然誤差，故正確操作應(yīng)為C。 答案：C 3．如圖4－3－12所示是根據(jù)某次測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的U—I圖像。關(guān)于這個(gè)圖像，下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．縱軸截距表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝6.0 V B．橫軸截距表示短路電流，即I短＝0.5 A 圖4－3－12 C．根據(jù)r＝，計(jì)算出待測(cè)電源內(nèi)電阻r＝2 Ω D．電流為0.3 A時(shí)的外電阻R＝18 Ω 解析：圖像與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流值為0，此時(shí)為開(kāi)路狀態(tài)，截距即為電源電動(dòng)勢(shì)E＝6.0 V，選項(xiàng)A對(duì)；但圖像與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路端電壓U＝5.0 V，所以0.5 A不是

4、短路電流，選項(xiàng)B錯(cuò)；r＝＝|| Ω＝2 Ω，選項(xiàng)C錯(cuò)；當(dāng)I＝0.3 A時(shí)，由部分電路歐姆定律得R＝＝ Ω＝18 Ω，選項(xiàng)D對(duì)。 答案：AD 4．測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖4－3－13所示。圖4－3－14中給出的器材有：待測(cè)的電源(電動(dòng)勢(shì)約為4 V，內(nèi)阻約為2 Ω)，電壓表(內(nèi)阻很大，有5 V、15 V兩個(gè)量程)，電流表(內(nèi)阻不計(jì)，有0.1 A、1 A兩個(gè)量程)，滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～10 Ω)，開(kāi)關(guān)。另有導(dǎo)線(xiàn)若干。試按照?qǐng)D4－3－13中的電路在圖4－3－14中畫(huà)出連線(xiàn)，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路(要求正確選擇電表量程，以保證儀器的安全并使測(cè)量有盡可能高的精確度)。 圖4－3－1

5、3 圖4－3－14 解析：電源電動(dòng)勢(shì)大約為4 V，所以電壓表可確定用5 V量程；電路中能接入的最大電阻為12 Ω，最小電流為： Imin＝＝ A＝0.33 A 由此確定電流表選用1 A量程。 電路連接如圖所示。 答案：見(jiàn)解析 5.在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.1 Ω和1 kΩ，如圖4－3－15為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需器件圖。 圖4－3－15 (1)在圖中畫(huà)出連線(xiàn)將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路。 (2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57

6、U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 圖4－3－16 試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖4－3－16中畫(huà)出U－I圖像，根據(jù)圖像讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，求出電池內(nèi)阻 r＝________Ω。 解析：(1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖將實(shí)物圖連接起來(lái)，如圖甲所示。 (2)根據(jù)U、I數(shù)據(jù)，在方格紙U－I坐標(biāo)上找點(diǎn)描跡。如圖乙所示，然后將直線(xiàn)延長(zhǎng)，交U軸于U1＝1.46 V，此即為電源電動(dòng)勢(shì)；交I軸于I＝0.65 A，注意此時(shí)U2＝1.00 V，由閉合電路歐姆定律得I＝，則r＝＝Ω＝0.71 Ω。 答案：(1)見(jiàn)解析圖　(2)見(jiàn)解析圖　1.46　0.71