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1、2013 高考物理复习训练 2-10 (时间： 60 分钟 ) 知识点一 实验原理 1用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是 ( ) A应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 B应选用内阻较小的电压表和电流表 C移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小 解析 伏安法测电池的电动势和内阻实验中，应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表，滑动变阻器阻值不能太大，如果太大不便于调节 答案 BD 2为测定电池的电动势和内阻，待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是 ( ) A一只电流表和一只电阻箱
2、B一只电压表和一只电阻箱 C一只电流表和一个滑动变阻器 D一只电压表和一个滑动变阻器 解析 由EIRIr知测E、r用一只电流表测电流，用电阻箱改变外电阻并可读出阻值，只要获得两组I、R数据即可求得E、r，用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻，故A正确，C不可行；由EUURr知测E、r用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U、R值求出E、r，故B正确；若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以，因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定，故D不能达到目的 答案 AB 3给你一个电压表、一个电阻箱、电键及导线等器材： (1)在虚线框内画出根据闭合电路欧姆定律测定一节旧的干电池的电动势和内阻的实验电路图 (2)在实验过
3、程中，将电阻箱拨到 45 时，电压表读数为 0.90 V；若将电阻箱拨到如图 2 10 9甲所示的位置时，电压表读数如图 2 10 9乙表盘所示根据以上数据，可以算出该节电池的电动势 E _ V，内电阻 r _ . 图 2 10 9 解析 由E0.90.945r，E1168r，得E1.3 V，r20 . 答案 (1)电路图如图所示 (2)1.3 20 知识点二 数据处理 4用电流表和电压表测定电池的电动势 E 和内阻 r，所用电路如图 2 10 10(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示 . 组别 1 2 3 4 5 6 电流 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0
4、.57 电压 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (1)试根据这些数据在图 2 10 10(b)中作出 U I 图线 图 2 10 10 (2)根据图线求出电池的电动势 E _V，电池的内阻 r _. 解析 本题考查用作图法处理实验数据的能力作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示由图线与纵轴的交点可得电动势E1.45 V，再读出图线与横轴交点的坐标(1.00,0.65)，由EUIr得rEUI0.69 . 答案 (1)见解析图 (2)1.45 0.69 知识点三 电路图的连接 5某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内电阻，
5、使用的器材还包括定值电阻 (R0 5 )一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图 2 10 11(a) (1)在图 2 10 11(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接 (2)请完成下列主要实验步骤： 检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图 2 10 11(c)所示，读得电阻值是 _； 将开关 S1闭合，开关 S2断开，电压表的示数是 1.49 V； 将开关 S2_，电压表的示数是 1.16 V；断开开关 S1. (3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是 _(计算结果保留两位有效数字 ) 图 2 10 11 解析 (2)由题干图(c)读得电阻箱阻值为R20 ；将
6、S1闭合S2断开，电压表示数为电源电动势E1.49 V，将S2再闭合，电压表示数为R两端电压将电压表视为理想电表，则干路电流IUVR1.1620A0.058 A. (3)因为IER0Rr，所以rEIR0R1.490.058520 0.69 . 答案 (1)如图所示 (2) 20 闭合 (3)0.69 6如图 2 10 12 甲是利用两个电流表 A1和 A2测量干电池电动势 E 和内阻 r 的电路原理图图中 S 为开关， R 为滑动变阻器，固定电阻 R1和 A1内阻之和为 10 000 (比 r 和滑动变阻器的总电阻大得多 )， A2为理想电流表 图 2 10 12 (1)按电路原理图在图 2
7、10 12 乙虚线框内各实物图之间画出连线 (2)在闭合开关 S 前，将滑动变阻器的滑动端 c 移动至 _(选填“ a 端”、“中央”或“ b 端” ) (3)闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动端 c 至某一位置，读出电流表 A1和 A2的示数 I1和 I2.多次改变滑动端 c 的位置，得到的数据为 I1/mA 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 I2/mA 480 400 320 232 140 68 图 2 10 13 在如图 2 10 13 所示的坐标纸上以 I1为纵坐标、 I2为横坐标画出所对应的 I1I2曲线 (4)利用所得曲线求得电源的电动势 E
8、 _V，内阻 r _.(保留两位小数 ) (5)该电路中电源输出的短路电流 Im _A. 解析 (1)由电路图连线如图 (2)闭合开关S前，为保护电路，应使连入电路的滑动变阻器阻值最大，故滑动端c置于b端 (3)连线如图 (4)电路中A1与R1串联等效于电压表，纵轴截距为0.149 mA，对应电压值U0.149103 104V1.49 V， 故电动势E1.49 V，内阻rUI0.60 . (5)短路电流ImEr1.490.60A2.5 A. 答案 (1)见解析图 (2)b 端 (3)见解析图 (4)1.49 0.60 (5)2.5 7现有器材：理想电流表一个，两个定值电阻 R1， R2，单刀单
9、掷开关两个，导线若干，要求利用这些器材较精确地测量一节干电池的电动势 (电动势约 1.5 V) (1)在虚线框内画出实验电路图 (2)用已知量和测得量表示待测电动势的数学表达式 E _. 解析 (1)由闭合电路的欧姆定律知：EI(Rr)，当外电阻发生改变时，电流就改变，由两个定值电阻测得两个对应电流值，代入上式就可以解出电动势和内阻故电路设计成如图所示 (2)将对应电压值和电流值代入EI(Rr)得两个方程： EI1(R1r)，EI2(R2r)， 联立解得：EI1I2(R1R2)I2I1. 答案 (1)电路图见解析 (2)I1I2(R1 R2)I2 I18在利用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实
10、验中，某同学的实际连线如图 2 10 14a 所示 (电流表 A： 0 0.6 3 A，电压表 V： 0 3 15 V) (1)经仔细检查、诊断知，该图中有两处不太合理的连线，那么这两处不太合理的连线对应的编号是 _ (2)若利用改正后的正确的连线图，实验后，测得数据，并画出电源的输出特性图象 (U I 图 )如图 2 10 14 b则该电源的电动势为 _，电源内阻为 _ 图 2 10 14 答案 (1) (2)3 V 2 9利用电压表和电流表测一节干电池的电动势 E 和内阻 r，电路如图 2 10 15 所示，图中 R1为粗调滑动变阻器， R2为微调滑动变阻器，实验得到四组数据如下表中所示
11、(1)表中数据经处理后，可确定电动势 E _V，内阻 r _. (2)现有滑动变阻器： A(10 ， 1 A)， B(500 ， 0.5 A)， C(500 ， 0.1 A)那么在本次实验中，滑动变阻器 R1应选用 _， R2应选用 _ (填 “A”“B”或 “C”) I/mA U/V 50.0 1.35 75.0 1.28 100.0 1.20 150.0 1.05 图 2 10 15 答案 (1)1.5 3 (2)B A 10利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：干电池：电动势约为 1.5 V，符号 电压表：量程 0 1 V，内阻 998.3 ，符号 电流表：量程 0 1 A，符号 滑动变阻器：最大阻值 10 ，符号 电阻箱：最大阻值 99 999.9 ，符号 单刀单掷开关 1 个，符号 导线若干 (1)设计测量电源电动势和内阻的电路并画出电路原理图要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负 (2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的 _倍，电阻箱的阻值应为 _. 解析 电源电动势为1.5 V，而电压表量程为01 V，故电压表需要扩大量程为了实验的精确度，减少读数的相对误差，所以量程扩大到2 V即可 答案 (1)如解析图所示 (2)2 998.3
