高考物理大一輪復習 第8章 恒定電流 實驗10 測定電源的電動勢和內阻課時規(guī)范訓練

實驗10 測定電源的電動勢和內阻高效演練跟蹤檢測1下列給出多種用伏安法測定電源電動勢和內阻的數據處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是()A測出兩組I、U的數據，代入方程組EU1I1r和EU2I2r，求出E和rB多測幾組I、U的數據，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值C測出多組I、U的數據，畫出UI圖象，再根據圖象求出E、rD測出多組I、U的數據，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時的路端電壓即為電動勢E，再用閉合電路歐姆定律求出內電阻r解析：選C.A中只測兩組數據求出E、r，偶然誤差較大；B中計算E、r平均值雖然能減小誤差，但太繁瑣；D中分別求I、U的平均值是錯誤的做法2在測一節(jié)干電池(電動勢約為1.5 V，內阻約為2 )的電動勢和內阻的實驗中，電壓表和變阻器各有兩個供選擇：A電壓表量程為15 VB電壓表量程為3 VC變阻器為(020 ，3 A)D變阻器為(0500 ，0.2 A)電壓表應該選_(填“A”或“B”)，這是因為_.變阻器應該選_(填“C”或“D”)，這是因為_.解析：待測干電池電動勢約為1.5 V，而A電壓表量程為15 V，若用A則很難精確讀數，誤差太大；D變阻器電阻太大而額定電流過小，調節(jié)不方便答案：BA電壓表量程過大，讀數誤差較大CD變阻器電阻太大而額定電流過小，調節(jié)不方便3要精確測量一個直流電源的電動勢和內阻，給定下列實驗器材：()A待測電源(電動勢約為4.5 V，內阻約為2 )B電流表A1(量程0.6 A，內阻為1 )C電壓表V1(量程15 V，內阻為3 k)D電壓表V2(量程3 V，內阻為2 k)E定值電阻R1500 F定值電阻R21 000 G滑動變阻器R(阻值范圍020 )H開關及導線(1)該實驗中電壓表應選_(填選項前面的序號)，定值電阻應選_(填選項前面的序號)(2)在方框中畫出實驗電路圖(3)若將滑動變阻器滑到某一位置，讀出此時電壓表讀數為U，電流表讀數為I，從理論上分析，電源電動勢E和內阻r間的關系式應為E_.解析：(1)待測電源的電動勢約為4.5 V，用量程為15 V的電壓表V1誤差大，選用量程3 V的電壓表V2，需串聯(lián)電阻擴大量程，串聯(lián)的定值電阻RRV1 k；(2)如圖所示(3)由閉合電路的歐姆定律，對甲圖，有EU(1 r)I，對乙圖，有EUr答案：(1)DF(2)見解析圖(3)EU(1 r)I或EUI4如圖所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻電池的內阻較小，為了防止在調節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：A電流表(量程0.6 A、3 A)；B電壓表(量程3 V、15 V)；C定值電阻(阻值1 、額定功率5 W)；D定值電阻(阻值10 、額定功率10 W)；E滑動變阻器(阻值范圍010 、額定電流2 A)；F滑動變阻器(阻值范圍0100 、額定電流1 A)那么：(1)要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇_V，電流表的量程應選擇_A；R0應選擇_的定值電阻，R應選擇阻值范圍是_的滑動變阻器(2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是_.解析：(1)由于一節(jié)干電池的電動勢為1.5 V，故選量程為3 V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內阻一般幾歐左右，加上保護電阻，最大電流在0.5 A左右，所以選量程為0.6 A的電流表；由于電池內阻很小，所以保護電阻不宜太大，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阻大幾倍就好了，取010 能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0100 會出現開始幾乎不變最后突然變化的現象(2)系統(tǒng)誤差一般是由測量工具和測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數總是比測量值小，造成E測E真，r測r真答案：(1)30.61010(2)由于電壓表的分流作用造成電流表讀數總是比電池實際輸出電流小5用如圖所示電路測量電源的電動勢和內阻實驗器材：待測電源(電動勢約3 V，內阻約2 )，保護電阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關S，導線若干實驗主要步驟：(i)將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關；(ii)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數U和相應電流表的示數I；(iii)以U為縱坐標，I為橫坐標，作UI圖線(U、I都用國際單位)；(iv)求出UI圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a.回答下列問題：(1)電壓表最好選用_；電流表最好選用_A電壓表(03 V，內阻約15 k)B電壓表(03 V，內阻約3 k)C電流表(0200 mA，內阻約2 )D電流表(030 mA，內阻約2 )(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現電壓表示數增大兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是_A兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱B兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱C一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱D一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內阻r的表達式，E_，r_，代入數值可得E和r的測量值解析：(1)電壓表內阻越大，分得的電流越小，誤差也就越小，所以選內阻較大的A電壓表；當滑動變阻器接入電路阻值最小時通過電流表電流最大，此時通過電流表電流大小約為I176 mA，所以選量程為200 mA的C電流表(2)由電路分析可知，滑片從左向右滑動，電壓表示數變大，意味著滑動變阻器接入電路部分的阻值增大，一導線接金屬桿左端，一導線接電阻絲左端，則滑片從左向右滑動時阻值增大，符合題意(3)由EUI(rR2)，得UI(rR2)E，對比UI圖線可知，圖象斜率的絕對值krR2，所以電源內阻rkR2；令U0，得I，圖線在橫軸上的截距為a，所以aI，則Eka.答案：(1)AC(2)C(3)kakR26某同學要測定一電源的電動勢E和內電阻r，實驗器材有：一只DIS電流傳感器(可視為理想電流表，測得的電流用I表示)，一只電阻箱(阻值用R表示)，一只開關和導線若干該同學設計了如圖甲所示的電路進行實驗和采集數據(1)該同學設計實驗的原理表達式是E_(用r、I、R表示)(2)該同學在閉合開關之前，應先將電阻箱調到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，實驗過程中，將電阻箱調至如圖乙所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為_.(3)該同學根據實驗采集到的數據作出如圖丙所示的 R圖象，則由圖象可求得，該電源的電動勢E_V，內阻r_.(結果均保留兩位有效數字)解析：(1)根據閉合電路歐姆定律，該同學設計實驗的原理表達式是EI(Rr)(2)根據實驗的安全性原則，在閉合開關之前，應先將電阻箱調到最大值根據電阻箱讀數規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為210 11 21 .(3)由EI(Rr)可得Rr. R圖象斜率等于，E6.3 V，圖象在縱軸截距等于r，r2.5 .答案：(1)I(Rr)(2)最大值21(3)6.3(6.16.4)2.5(2.42.6)7老師要求同學們測出一待測電源的電動勢及內阻，所給的實驗器材有：待測電源E，定值電阻R1(阻值未知)，電壓表V(量程為3.0 V，內阻很大)，電阻箱R(099.99 )，單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干某同學連接了一個如圖所示的電路，他接下來的操作是：a撥動電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖甲所示的位置后，將S2接到A，閉合S1，記錄下對應的電壓表示數為2.20 V，然后斷開S1；b保持電阻箱示數不變，將S2切換到B，閉合S1，記錄此時電壓表的讀數(電壓表的示數如圖乙所示)，然后斷開S1.(1)請你解答下列問題：圖甲所示電阻箱的讀數為_，圖乙所示的電壓表讀數為_V由此可算出定值電阻R1的阻值為_.(計算結果取3位有效數字)(2)在完成上述操作后，該同學繼續(xù)以下的操作：將S2切換到A，多次調節(jié)電阻箱，閉合S1，讀出多組電阻箱的示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據，繪出了如圖丙所示的 圖象由此可求得該電池組的電動勢E及內阻r，其中E_V，電源內阻r_.(計算結果保留3位有效數字)解析：(1)電阻箱的讀數等于各擋位的電阻之和，為20.00 ；電壓表讀數應估讀一位，為2.80 V；根據部分電路歐姆定律可得，解得R1的阻值約為5.45 .(2)由圖象可知當R無窮大時，R兩端的電壓近似等于電源的電動勢，即0.35 V1，解得E2.86 V；根據歐姆定律可得，解得r0.26 .答案：(1)20.002.805.45(2)2.860.266EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375