《【名師一號】2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 7-5 實(shí)驗(yàn):測定電源的電動勢和內(nèi)電阻課時(shí)檢測 新人教版(通用)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【名師一號】2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 7-5 實(shí)驗(yàn):測定電源的電動勢和內(nèi)電阻課時(shí)檢測 新人教版(通用)(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五講 實(shí)驗(yàn):測定電源的電動勢和內(nèi)電阻
1.用圖①所示的電路測電池的電動勢和內(nèi)阻時(shí),由于電壓表的分流作用造成系統(tǒng)誤差.圖②所示的U-I圖像中有兩條直線AB和A′B,其中一條是根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)畫出的圖線,另一條是修正電壓表分流所引起的誤差后得到的圖線,由圖可知( )
A.AB是根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)畫出的圖線
B. A′B是根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)畫出的圖線
C. 路端電壓U越大,通過電壓表的電流越大
D. 由于電壓表的分流作用,使電池電動勢和內(nèi)電阻的測量值都小于真實(shí)值
解析 由圖示電路可知,測量電壓是真實(shí)的,測量電流比真實(shí)電流小,故在同一U-I圖線中,對應(yīng)同一U值,測量電流值比真實(shí)電流值小,故
2、圖中AB是根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)畫出的圖線.
答案 ACD
2.測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω).
器材:量程3V的理想電壓表V,量程0.6A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑動變阻器R′,電鍵K,導(dǎo)線若干.
(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.圖中的元件需要用題目中給出的符號或字母標(biāo)出.
(2)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表讀數(shù)I1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2.則可以求出E=____________,r=____
________.(用I1、I2、U1、U2及R表示)
解析 (1)固定電阻起保護(hù)作用,滑動變阻器用限流接法就可以,原理圖如圖
3、所示.
(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得E=U1+I(xiàn)1(r+R) E=U2+I(xiàn)2(r+R)
解得E=,r=-R.
答案 (1)如圖
(2)?。璕
3.某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖①示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖②所示的R-圖線,其中R為電阻箱讀數(shù),I為電流表讀數(shù),由此可以得到E=________V,r=________Ω.
解析 由閉合電路的歐姆定律可知
I=,所以=
由圖像可知,當(dāng)=1.0 A-1時(shí),R=2Ω,
當(dāng)=3 A-1時(shí),R=7.8Ω
代入上式得E=2.9V r=0.9Ω.
答案 2.9 0.9
4.一種供某儀器使用的小型電池上
4、標(biāo)稱的開路電壓為9V、允許通過的最大電流為50mA.為了測量這個(gè)電池的電動勢和內(nèi)阻,因沒有電流表等,實(shí)驗(yàn)者利用了如圖所示的電路,圖中電壓表的內(nèi)阻很大,可不考慮其對電路的影響,R為電阻箱,阻值范圍為0~9999Ω,定值電阻R0為保護(hù)電阻.
(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻有以下幾種規(guī)格,你認(rèn)為當(dāng)做保護(hù)電阻R0最合適的是( )
A.10Ω,5W B.180Ω,0.25W
C.190Ω,0.5W D.1.2kΩ,1W
(2)按如圖的電路實(shí)驗(yàn):斷開開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值最大;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,讀取電壓表的示數(shù)為U1、電阻箱的讀數(shù)為R1;改變電阻箱的阻值,再次讀取電壓表的
5、示數(shù)為U2、電阻箱的讀數(shù)為R2;則可計(jì)算得出電池的電動勢E=____________,內(nèi)阻r=____________.
解析 (1) 電路的最小電阻R0==Ω=180Ω,R0功率P=IR0=0.45W.所以選C.
(2) 由閉合電路的歐姆定律可知
E=U1+(r+R0),E=U2+(r+R0),
以上兩式聯(lián)立得E=,
r=-R0.
答案 (1) C
(2) ?。璕0
5.用如圖所示的電路,測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí)造成短路,電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用.除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:
(a)電流表(量程
6、0.6A、3A);
(b)電壓表(量程3V、15V);
(c)定值電阻(阻值1Ω,額定功率5W);
(d)定值電阻(阻值10Ω,額定功率10W);
(e)滑動變阻器(阻值范圍0~10Ω、額定電流2A);
(f)滑動變阻器(阻值范圍0~100Ω、額定電流1A).
那么
(1)要正確完成實(shí)驗(yàn),電壓表的量程應(yīng)選擇________V,電流表的量程應(yīng)選擇________A;R0應(yīng)選擇________Ω的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是________Ω的滑動變阻器.
(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是______________________
_____________________
7、___________________________________________________________________________________________.
解析 (1)由于電源是一節(jié)干電池(1.5V),所以選量程為3V的電壓表;估算電流時(shí),考慮到干電池的內(nèi)阻一般在幾歐左右,加上保護(hù)電阻,最大電流在0.5A左右,所以選量程為0.6A的電流表;由于電池內(nèi)阻很小,所以保護(hù)電阻不宜太大,否則會使得電流表、電壓表取值范圍小,造成的誤差大;滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了,取0~10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓,若取0~100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變,最后突然
8、變化的現(xiàn)象.
(2)關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所選測量方法造成的,一般具有傾向性,總是偏大或偏?。緦?shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比實(shí)際值小.
答案 (1)3 0.6 1 0~10
(2)由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小
6.某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻,使用的器材還包括定值電阻(R0=5Ω)一個(gè),開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)原理圖如圖①.
(1)在圖②的實(shí)驗(yàn)圖中,已正確連接了部分電路,請完成余下電路的連接.
(2)請完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟:
A.檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零;調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖③所示,讀得電阻值是______
9、__;
B.將開關(guān)S1閉合,開關(guān)S2斷開,電壓表的示數(shù)是1.49V;
C.將開關(guān)S2________,電壓表的示數(shù)是1.16V;斷開開關(guān)S1.
(3)使用以上數(shù)據(jù),計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(4)由于所用電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動勢比實(shí)際值偏________(填“大”或“小”).
解析 (2)由題圖③讀得電阻箱阻值為R=20Ω;將S1閉合S2斷開,電壓表示數(shù)為電源電動勢E=1.49V,將S2再閉合,電壓表示數(shù)為R兩端電壓.將電壓表視為理想電表,則干路電流I==A=0.058A.
(3)因?yàn)镮=,所以r=-R0-R=Ω=0.69Ω.
(4)若考慮電壓表的內(nèi)阻,則S1閉合S2斷開時(shí),電壓表示數(shù)為該表兩端電壓,小于電源電動勢.
答案 (1)如圖所示
(2)20Ω 閉合
(3)0.69Ω
(4)小