《2020高考物理一轮总复习第八章恒定电流实验课3测定电源的电动势和内电阻练习(含解析)新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理一轮总复习第八章恒定电流实验课3测定电源的电动势和内电阻练习(含解析)新人教版（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 第八章实验课 3 测定电源的电动势和内电阻1某同学设想运用如图甲所示的实验电路，测量未知电阻Rx的阻值、电流表A的内阻和电源 ( 内阻忽略不计 ) 的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求(1) 为了测量未知电阻Rx的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至_( 选填“最大”或“最小”) ，然后闭合开关K1，将开关K2拨至 1 位置，调节R2使电流表 A有明显读数I0；接着将开关K2拨至 2 位置保持R2不变，调节R1，当调节R134.2 时，电流表A读数仍为I0，则该未知电阻的阻值Rx_.(2) 为了测量电流表A的内阻RA和电源 ( 内阻忽略不计 ) 的电动势E，他将R1
2、的阻值调到R11.5 ；R2调到最大，将开关K2拨至 2 位置，闭合开关K1；然后多次调节R2，并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I；最后根据记录的数据，他画出了如图乙所 示 的 图 象 ， 根 据 你 所 学 知 识 和 题 中 所 给 字 母 写 出 该 图 象 对 应 的 函 数 表 达 式 为 ：_( 用题中所给字母表示) ；利用图象中的数据可求得，电流表A 的内阻RA_，电源(内阻忽略不计) 的电动势E_V. 解析： (1) 为了保护电路，需要将电阻箱的阻值都调至最大；因为两种情况下电流表示数相同，Rx和R1等效，所以RxR134.2 .(2) 将电流表看作一个电阻
3、RA，根据闭合电路欧姆定律得EI(R1R2RA) ，解得1I1ER2R1RAE，故1I- R2的图象的斜率为1E，则纵截距为R1RAE，代入数据可得1E10.52，R1RAE0.5 ，解得E4 V，RA0.5 .答案： (1) 最大34.2 (2)1IR2ER1RAE0.5 4 2(2019 届温州模拟 ) 在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A电流传感器1 2 B电流传感器2 C定值电阻R0(3 k )D滑动变阻器R(0 20 )E开关和导线若干某同学发现上述器材中没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验(1) 该同学利用测出的实验数据
4、作出的I1-I2图线 (I1为电流传感器1 的示数，I2为电流传感器2 的示数，且I1远小于I2) 如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_.(2) 若将图线的纵轴改为_，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小解析： (1) 由闭合电路欧姆定律有EUIr，可得I1R0EI2r，则I1ER0rR0I2，即I1与I2间为线性关系，由数学知识可得，krR0，bER0，由题图乙可知，b1.5 mA ，k0.5 103，解得E4.5 V ，r1.5 .(2) 若将图象纵轴改为路端电压，即I1R0，则图线与纵轴交点的物理意义即为被测电源电动势的大小答案： (1)4.5 1.5
5、(2)I1R03(2018 届开封模拟 ) 某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值 实验器材有： 待测电源E( 不计内阻 ) ，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表 V( 量程为 3 V ，内阻很大 ) ，电阻箱R(0 99.99 ) ，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干3 (1) 先测电阻R1的阻值请将该同学的操作补充完整：A闭合 S1，将 S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1. B保持电阻箱示数不变，_，读出电压表的示数U2. C则电阻R1的表达式为R1_. (2) 该同学已经测得电阻R13.2 ，继续测电源电动势E和电阻R2
6、的阻值， 其做法是：闭合 S1，将 S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的1U- 1R图线，则电源电动势E_V，电阻R2_.解析： (1) 将 S2切换到b， 由欧姆定律有U2I(R0R1) ，U1IR0， 联立解得R1U2U1U1R0.(2)根据EUUR(R1R2) ，变形得1U1E1RR1R2E，对比图象有1E 0.5 ，得E2 V ；R1R2E1.5 0.50.52.0 ，R13.2 ，得R20.8 .答案： (1) 将 S2切换到bU2U1U1R0(2)2 0.8 4在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实
7、验器材：A两节旧干电池，每节电动势约1.5 V B直流电压表V1、V2，量程均为03 V，内阻约3 k C电流表，量程00.6 A ，内阻小于1 D定值电阻R0，阻值 2 E滑动变阻器R，最大阻值15 F开关和导线若干4 (1) 请根据如图甲所示的实物图，在图乙虚线框中画出对应的电路图(2) 根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出U-I图象，求出电动势和内阻的值均小于真实值，其产生误差的原因是_(3) 实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了如图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录U1和U2的值如下表所示，用测出的数据在图丁中绘出U2-U1图线组数
8、123456 电压U1/V0.801.251.531.721.871.98 电压U2/V1.601.872.042.152.242.31 (4) 由图线可得被测电池组的电动势E_ V，内阻r_.( 结果保留2位有效数字 ) 解析： (1) 如图所示5 (2) 电流表不是测得流过电池的电流，原因是电压表的分流造成的(3) 根据描点法，如图所示(4) 由闭合电路欧姆定律可知，EU2U2U1R0r，变形得U2R0R0rErR0rU1，结合图象分析可得E2.9 V(2.83.0 V 均可 )，r3.0 (2.9 3.1 均可 ) 答案： 见解析5(2018 届韶关模拟 ) 某同学要测定一电源的电动势E
9、和内阻r，实验器材有： 一只 DIS电流传感器 ( 可视为理想电流表，测得的电流用I表示 ) ，一只电阻箱 ( 阻值用R表示 ) ，一只开关和导线若干该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据6 (1) 该同学设计实验的原理表达式是E_( 用r、I、R表示 ) (2) 该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到_( 选填“最大值”“最小值”或“任意值” ) ，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_.(3) 该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1I- R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E_V，内阻r_.( 结果均保留2 位有效数字 ) 解析： (1) 根
10、据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是EI(Rr) (2) 根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为210 11 21 .(3) 由EI(Rr) 可得1I1ER1Er.1I- R图象斜率等于1E，E6.3 V，图象在纵轴上的截距等于1Er，r2.5 .答案： (1)I(Rr) (2) 最大值21 (3)6.3(6.1 6.4) 2.5(2.42.6) 6某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动
11、变阻器，R0是标称值为4.0 的定值电阻(1) 已知灵敏电流计G的满偏电流Ig100 A、内阻rg2.0 k，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只 _( 保留1 位小数 ) 的定值电阻R1. (2) 根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路7 (3) 某次实验的数据如表所示：测量次数12345678 电压表 V 读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46 改装表 A 读数I/mA20406080100120140160 该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法( 逐差法 ) ， 计算出电池组的内阻r_( 保留2 位小数 )；为
12、减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 _ (4) 该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响， 用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是 _( 填选项前的字母) A电压表内阻的影响B滑动变阻器的最大阻值偏小CR1的实际阻值比计算值偏小DR0的实际阻值比标称值偏大解析： (1) 由电流表的改装知识可知R1IgrgImIg1001062.0 1032001031001061.0 .(2) 如图所示8 (3) 根据闭合电路欧姆定律结
13、合逐差法可知r1U1U5I5I1R0，r2U2U6I6I2R0，r3U3U7I7I3R0，r4U4U8I8I4R0. 故rr1r2r3r44U1U2U3U4U5U6U7U8480103R01.66 .逐差法在计算中体现的主要优点是：充分利用已测得的数据(4) 根据题意可知，内阻的测量值为r测UIR0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对测量结果无影响若R1的实际值比计算值偏小，则改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大根据内阻测量值的表达式可知，R0的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大故选CD. 答案： (1)1.0 (2) 见解析图 ( 其他正确连接同样可以) (3)1.66 充分利用已测得的数据(4)CD 9
