2019-2020年高中物理 第2章 第10節(jié) 實驗 測定電源的電動勢和內(nèi)阻練習(xí) 新人教版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理 第2章 第10節(jié) 實驗 測定電源的電動勢和內(nèi)阻練習(xí) 新人教版選修3-11利用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻所依據(jù)的公式是EUIr，需要測量的物理量有U、I2為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，下圖給出的兩種實驗電路圖由于一般電池的內(nèi)阻較小(比電壓表的內(nèi)阻小得多，與電流表的內(nèi)阻相差不多)，所以為使測量結(jié)果比較準確，應(yīng)選用圖(1)所示的電路3用作圖法求電池的電動勢和內(nèi)阻，作UI圖象時，在坐標圖上以I為橫坐標，以U為縱坐標，作出圖象后，把這條直線用虛線延長，這條直線與縱軸交點的物理意義是電源的電動勢E，與橫軸交點的物理意義是短路電流I，直線的斜率的物理意義是斜率的大小等于電源內(nèi)阻，由此可以看出，用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的優(yōu)點是減小實驗中的偶然誤差，但要求在測量數(shù)據(jù)準確的基礎(chǔ)上，作圖象時必須嚴格認真，且使大多數(shù)的點在這一直線上，不在這一直線上的點大致均勻地分布在直線的兩側(cè)，才能從圖象中找出正確的結(jié)論和準確的答案4測電源電動勢和內(nèi)阻的其他方法(1) 依據(jù)EIRIr(2) 依據(jù)EUr基礎(chǔ)鞏固1如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列的說法中正確的是(CF)A由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實值B由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實值C由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實值D由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實值 E測出的電動勢與真實值相同F(xiàn)測出的電動勢比真實值小解析：EUIR，IIA，由于電壓表的分流作用，對于每個電壓值U1，測得的電流IA小于總電流I1，U越大，IA跟I1相差越大，電源的UI圖象如圖所示：由圖示可知，電源電動勢的測量值小于真實值，電源內(nèi)阻的測量值小于真實值，故ABDE錯誤，CF正確；故選CF.2如圖是測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路，關(guān)于誤差的說法正確的是(BE) A由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實值B由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實值C由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實值D由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實值E測出的電動勢與真實值相同F(xiàn)測出的電動勢比真實值小解析：由圖示可得，電流表測電路電流，由于電流表的分壓作用，電壓表測量值小于路端電壓，實驗誤差是由于電流表分壓造成的；當外電路斷路時，電壓表示數(shù)等于路端電壓，電源的UI圖象如圖所示：由圖示可知，電源電動勢的測量值與真實值相等，電源內(nèi)阻的測量值大于真實值，故ACDF錯誤，BE正確；故選BE.3(多選)用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，下列說法中錯誤的是(BD)A應(yīng)選用舊的干電池作為被測電源，以使電壓表讀數(shù)變化明顯B應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表C移動滑動變阻器的滑片時，不能使滑動變阻器短路造成電流表過載D使滑動變阻器阻值盡量大一些，測量誤差才小解析：伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電壓表和內(nèi)阻較小的電流表，滑動變阻器阻值不能太大，如果太大不便于調(diào)節(jié)4在測定一節(jié)干電池(電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為2 )的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，滑動變阻器和電壓表各有兩個供選擇：A電壓表量程為15 V；B電壓表量程為3 V；C滑動變阻器為(20 ，3 A)；D滑動變阻器為(500 ，0.2 A)(1)電壓表應(yīng)該選_(選填“A”或“B”)，這是因為_.(2)變阻器應(yīng)選_(選填“C”或“D”)，這是因為_.解析：本題主要考查對電學(xué)儀器的選擇電學(xué)儀器的選擇最主要的有兩條原則：(1)安全，即不能超量程； (2)方便，即便于讀數(shù)和調(diào)節(jié)由于電源電動勢約為1.5 V，故選量程為03 V的電壓表，讀數(shù)既準確，又方便，D滑動變阻器的額定電流太小，阻值大，調(diào)節(jié)不方便，故選C滑動變阻器答案：(1)B讀數(shù)既準確、又方便(2)C滑動變阻器D的額定電流太小，最大阻值太大，調(diào)節(jié)不方便5某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：A被測干電池一節(jié)B電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻rA0.3 C電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.1 D電壓表：量程03 V，內(nèi)阻未知E電壓表：量程015 V，內(nèi)阻未知F滑動變阻器：010 ，2 AG滑動變阻器：0100 ，1 AH開關(guān)、導(dǎo)線若干伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻(1)在上述器材中請選擇適當?shù)钠鞑模篲(填寫選項前的字母)；(2)實驗電路圖應(yīng)選擇下圖中的 _(填“甲”或 “乙”)(3)根據(jù)實驗中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的UI圖象，則在修正了實驗系統(tǒng)誤差后，干電池的電動勢E_V，內(nèi)電阻r_.解析：(1)在上述器材中請選擇適當?shù)钠鞑模篈.被測干電池一節(jié)；為了讀數(shù)準確，所以選擇B電流表，量程：00.6 A；D.電壓表：量程03 V；滑動變阻器阻值較小有利于電表的數(shù)值變化，減小誤差，故選F；H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(2)測量電動勢和內(nèi)阻的時候，由于電源的內(nèi)阻是很小的，若采用甲圖的接法，由于電流表內(nèi)阻的影響，會使測量電阻偏大，為了減小內(nèi)阻的測量誤差，實驗時應(yīng)選用電路圖乙(3)由UI圖象可知，電池的電動勢為：E1.50 V; 內(nèi)電阻為：r 1.0 .答案：(1)ABDFH(2)乙(3)1.51.0能力提升6給你一個電壓表、一個電阻箱、電鍵及導(dǎo)線等器材：(1)在虛線框內(nèi)畫出根據(jù)閉合電路歐姆定律測定一節(jié)舊的干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖(2)在實驗過程中，將電阻箱撥到45 時，電壓表讀數(shù)為0.90 V；若將電阻箱撥到如圖甲所示的位置時，電壓表讀數(shù)如圖乙表盤所示根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)電池的電動勢E_V，內(nèi)電阻r_.解析：(2)由E0.9r，E1r，得E1.3 V，r20 .答案：(1)電路圖如圖所示 (2)1.3207某同學(xué)在用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，串聯(lián)了一只2.5 的保護電阻R0，實驗電路如圖甲所示(1)按圖甲電路原理圖將圖乙實物連接起來；(2)該同學(xué)按上述電路原理圖正確連接好實驗電路，合上開關(guān)S后，當滑動變阻器的滑動觸頭P由A端向B端逐漸滑動時，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)幾乎不變，直到當滑動觸頭P滑至鄰近B端時，電壓表的示數(shù)急劇變化，出現(xiàn)上述情況的原因是： _.(3)該同學(xué)順利完成實驗，測出的數(shù)據(jù)如下表所示請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)幫他在圖中畫出UI圖象，并由圖得出電池的電動勢E_V，內(nèi)阻r_.I/A0.100.170.230.30U/V1.201.000.800.60答案：(1)如圖所示(2)滑動變阻器的總電阻太大(3)1.483.0(如圖所示)8在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路(1)實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_(選填“最大值”“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R010 的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是_(選填“1”或“2”).方案編號電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的R圖象是一條直線若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E_，內(nèi)阻r_(用k、b和R0表示)解析：(1)實驗中電阻箱起到改變電路的總電阻和分壓作用，為了確保儀器的安全，一般將電阻箱的電阻先調(diào)到最大值(2)由于定值電阻R010 ，若選用方案1，則電壓表的示數(shù)較小，示數(shù)變化范圍也很小，所以選用方案2.(3)由題意可得E(R0Rr)，變形為R，由題意得斜率k，截距b，解得E，rR0.答案：(1)最大值(2)2(3)R0