2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)10 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻隨堂訓(xùn)練（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)10 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻隨堂訓(xùn)練（含解析）1(xx湛江模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組欲用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開(kāi)關(guān)S和若干導(dǎo)線測(cè)定某電池組的電動(dòng)勢(shì)圖15(1)在圖15甲中，根據(jù)圖15乙電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路(2)閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U.該學(xué)習(xí)小組測(cè)出大量數(shù)據(jù)，分析篩選出如表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計(jì)算相應(yīng)的與的值請(qǐng)用表中數(shù)據(jù)在圖15丙坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，并作用圖線.R/16671.450.033.325.020.0U/V7.75.44.53.62.92.5I/R(1021)0.601.402.003.004.005.00I/U/V10.130.190.220.280.340.40(3)從圖線中可求得待測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E_V(4)根據(jù)該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，會(huì)存在系統(tǒng)誤差，試分析測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際電動(dòng)勢(shì)偏_(填“大”或“小”)(5)若要測(cè)該電池組的內(nèi)阻，應(yīng)知道定值電阻的阻值，用多用表測(cè)量該定值電阻的表盤(pán)指針如圖15丁所示，歐姆擋位如圖15戊所示，則知定值電阻的阻值是_.【答案】(1)(2)如圖(3)10(4)小(5)50【解析】(1)根據(jù)電路圖，畫(huà)出的實(shí)物圖(2)根據(jù)上表所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后根據(jù)坐標(biāo)系中的點(diǎn)作直線，作出圖象：(3)由閉合電路歐姆定律可得：UR變形得：由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象中的斜率為：k截距為：b由圖可知，b0.1所以E10 V.(4)因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致干路電流示數(shù)偏小，但電壓表是準(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，同時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，所以電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值內(nèi)阻小于真實(shí)值(5)由歐姆表的讀數(shù)方法可知，電阻讀數(shù)為：51050 .2用如圖16所示電路測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻約0.5 ，允許通過(guò)的最大電流0.6 A)圖中電壓表的量程為2.0 V，內(nèi)阻3 000 ；電流表的量程為0.10 A，內(nèi)阻5.0 .除被測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，還有如下器材：圖16A滑動(dòng)變阻器：阻值范圍010 B滑動(dòng)變阻器：阻值范圍0100 C定值電阻：阻值為1 D定值電阻：阻值為100 (1)為了滿足實(shí)驗(yàn)要求并保證實(shí)驗(yàn)的精確度，R2應(yīng)選阻值為_(kāi) 的定值電阻；為便于調(diào)節(jié)，圖中R1應(yīng)選擇阻值范圍是_的滑動(dòng)變阻器(2)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為0.10 A時(shí)，電壓表讀數(shù)為1.16 V；當(dāng)電流表讀數(shù)為0.05 A時(shí)，電壓表讀數(shù)為1.28 V則可以求出E_V，r_.【答案】(1)1010(2)1.40.4【解析】(1)因電流表的內(nèi)阻為5.0 ，為了保護(hù)電流表，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)小電阻，使流過(guò)此支路的電流比較大，達(dá)到保護(hù)電流表的目的，R2應(yīng)選1 ；根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并聯(lián)電路的總電阻比任意支路的電阻都要小，為達(dá)到能明顯控制電路總電阻的變化，應(yīng)選用與電壓表內(nèi)阻阻值相差大的滑動(dòng)變阻器，選阻值范圍為010 的滑動(dòng)變阻器(2)根據(jù)題意，U11.16 V，I10.10 A，U21.28 V，I20.05 A利用閉合電路歐姆定律得：EU1(I1)r，EU2(I2)r，代入數(shù)據(jù)可解得E1.4 V，r0.4 .3(xx湛江質(zhì)檢)某同學(xué)為了較精確地測(cè)量某一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材：A待測(cè)干電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻約為1 )B電流表G(滿偏電流3.0 mA，內(nèi)阻為100 )C電流表A(量程00.6 A，內(nèi)阻約為1 )D滑動(dòng)變阻器R1(010 ，額定電流為2 A)E滑動(dòng)變阻器R2(01 k，額定電流為1 A)F定值電阻R0(阻值為900 )G開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)為了能比較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還要考慮操作的方便，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(2)根據(jù)題意在圖17中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)所需要的電路圖(3)根據(jù)電路圖，將實(shí)物圖18連接起來(lái)，組成完整的電路圖17圖18(4)如圖19所示，是某同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出的圖線，其中，縱坐標(biāo)I1為電流表G的示數(shù)，橫坐標(biāo)I2為電流表A的示數(shù)，由圖可知，被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi) V，內(nèi)電阻為_(kāi) .(保留兩位有效數(shù)字)圖19【答案】(1)D(2)如圖所示(3)如圖所示(4)1.4(1.381.42均可)067(0.660.68均可)【解析】(1)選擇滑動(dòng)變阻器阻值較小的D，操作方便，且能比較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量(2)考慮到實(shí)驗(yàn)器材中沒(méi)有電壓表，而有電流表G(滿偏電流為3.0 mA，內(nèi)阻為100 )與定值電阻R0(阻值為900 )，可將二者串聯(lián)改裝為電壓表(3)據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí)，注意電流表的正負(fù)極(4)從題圖中直線與縱軸的截距讀出I11.4 mA，則干電池的電動(dòng)勢(shì)EI1(R0RG)1.4 V；當(dāng)電流表A的示數(shù)I20.6 A時(shí)，電流表G的示數(shù)為I11.0 mA，則通過(guò)干電池的電流II1I20.601 A，此時(shí)干電池輸出電壓UI1(R0RG)1.0 V，所以，干電池電阻 r0.67 .4(xx鄭州一模)在“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供了如圖甲、乙、丙所示的三組器材(1)請(qǐng)把能完成實(shí)驗(yàn)的器材都連成電路(2)某同學(xué)根據(jù)他的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖丁所示的圖象，由此可知該同學(xué)選用的是_組器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(填“甲”“乙”或“丙”)根據(jù)圖象可得出電源的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_.(忽略電表內(nèi)阻的影響，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)如圖所示(2)丙1.4(1.31.5) 10(0.801.1)【解析】(2)該同學(xué)選用的是丙組器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，REr，由題圖可以得到斜率為1.4，R軸截距為1，所以電動(dòng)勢(shì)E1.4 V，內(nèi)阻r1 .5(xx長(zhǎng)春一模)某同學(xué)用如圖20甲所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，R為電阻箱實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電壓表(量程03 V，內(nèi)阻約3 k)，電阻箱(阻值范圍0999.9 )，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)請(qǐng)根據(jù)圖20甲的電路圖，在圖20乙中畫(huà)出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路；(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變并記錄電阻箱R的阻值，記錄對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)U，得到如下表所示的若干組R、U的數(shù)據(jù)根據(jù)圖20丙所示，表中第4組對(duì)應(yīng)的電阻值讀數(shù)是_；圖2012345電阻R/60.535.220.09.9電壓U/V2.582.432.222.001.78678910電阻R/5.84.33.52.92.5電壓U/V1.401.181.050.930.85(3)請(qǐng)寫(xiě)出和的函數(shù)關(guān)系式(用題中給的字母表示)_，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖丁所示的圖線，讀出圖線的截距為b，斜率為k，由此得出電池組的電動(dòng)勢(shì)E_，內(nèi)電阻r_.(此小題全用題中所給的字母表示)【答案】如圖所示(2)13.7(3)6某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)(電動(dòng)勢(shì)E在9 V左右，內(nèi)阻r約為50 )已知該電池允許輸出的最大電流為150 mA，該同學(xué)利用如圖21所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻約為2 k，R為電阻箱，阻值范圍09 999 ，R0是定值電阻，起保護(hù)電路的作用圖21(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：A2 B20 C200 D2 000 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選_作為保護(hù)電阻(填入相應(yīng)的字母)(2)在圖22的實(shí)物圖中，已正確地連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接圖22(3)該同學(xué)完成電路的連接后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖23所示，其讀數(shù)為_(kāi)圖23(4)改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖24所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為_(kāi)V，內(nèi)阻r為_(kāi).(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖24(5)用該電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系E測(cè)_E真，r測(cè)_r真(填“大于”“小于”或“等于”)【答案】(1)B(2)如圖所示(3)6.5 V(4)1050(5)小于小于【解析】(1)電路中的電流最大為150 mA，電路中的總電阻最小為Rmin60 ，則保護(hù)電阻的最小值為R0Rminr10 ，故應(yīng)選B(2)連接時(shí)要注意電壓表的量程應(yīng)選擇15 V的量程，另外連線要畫(huà)在接線柱上，連線盡量不要從實(shí)驗(yàn)儀器上過(guò)(3)電表的讀數(shù)可以直接讀出來(lái)，注意用的是15 V的量程(4)由題意有，UEr，化簡(jiǎn)后得出，由題圖知0時(shí)，E10 V，圖線的斜率為，則r(/)E50 .(5)依據(jù)可知，當(dāng)0時(shí)，而在實(shí)驗(yàn)中不可能為零，故實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)EU(1r)小于真實(shí)值根據(jù)r(/)E得出的內(nèi)阻r的值也偏小