2021高考物理一轮复习-第7章实验10《测定电源的电动势和内阻》试题-新人教版2.doc

第七章第七章实验十实验十测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻1.用如图实用如图实1010 所所示的电路测量电池电动势和内电阻时，假设示的电路测量电池电动势和内电阻时，假设有两只电压表有两只电压表 V1、V2量程相同，内阻分量程相同，内阻分别为别为 RV1、RV2，且，且RV1RV2；两只电流表；两只电流表 A1、A2量程相同，内阻分别为量程相同，内阻分别为 RA1、RA2，且，且 RA1RA2，在实验中，为了使，在实验中，为了使 E、r 的测量值更精确一的测量值更精确一些，选择的电表可以是些，选择的电表可以是()图实图实1010A.V1与与 A1B.V1与与 A2C.V2与与 A1D.V2与与 A2解析：解析：本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响，电压表内阻越大，电流本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响，电压表内阻越大，电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对本实验无影响，因为电流表内阻与值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对本实验无影响，因为电流表内阻与 R 是是串联，不需知道串联，不需知道 R 与与 RA的值，故电流表选用哪一个都可以的值，故电流表选用哪一个都可以.应选应选 A、B.答案：答案：AB2.某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为所用滑动变阻器的阻值范围为 020，连接电路的实物图如图实，连接电路的实物图如图实1011 所示所示.该学生接线中错误的和不标准的做法是该学生接线中错误的和不标准的做法是()图实图实1011A.滑动变阻器不起变阻作用滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有错电流表接线有错C.电压表量程选用不当电压表量程选用不当D.电压表接线不妥电压表接线不妥解析：解析：由图中接线可知，滑动变阻器连成定值电阻起不到变阻作用，电流表正、负极连由图中接线可知，滑动变阻器连成定值电阻起不到变阻作用，电流表正、负极连错错，电压表始终有读数电压表始终有读数，电压表量程为电压表量程为 3 V 符合实验要求符合实验要求，电压表接线应接到开关外侧电压表接线应接到开关外侧，故故 A、B、D 三项中不标准三项中不标准.答案：答案：ABD3.在测一节干电池在测一节干电池(电动势约为电动势约为 1.5 V，内阻约为，内阻约为 2)的电动势和内阻的实验中，变阻器和的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选用：电压表各有两个供选用：A 电压表量程为电压表量程为 15 V，B 电压表量程为电压表量程为 3 V，A 变阻器为变阻器为(020，3A)，B 变阻器为变阻器为(0500，0.2A).电压表应该选电压表应该选(选填选填“A或或“B)，这是因为这是因为；变阻器应该选；变阻器应该选(选填选填“A或或“B)，这是因，这是因为为.解析解析：干电池的电动势干电池的电动势 1.5 V，而而 A 电压表量程是电动势电压表量程是电动势(1.5 V)的的 10 倍倍，读数误差较大读数误差较大，故应选故应选 B 电压表；电压表；B 变阻器的电阻值太大，额定电流又过小，故应选变阻器的电阻值太大，额定电流又过小，故应选 A 变阻器变阻器.答案：答案：BA 电压表量程过大，读数误差较大电压表量程过大，读数误差较大AB 变阻器额定电流过小，阻值太大变阻器额定电流过小，阻值太大4.某研究性学习小组利用图实某研究性学习小组利用图实1012 甲所示电路测量电池组的电动势甲所示电路测量电池组的电动势 E 和内阻和内阻 r.根据根据实验数据绘出如图实实验数据绘出如图实1012 乙所示的乙所示的 R1I图线，其中图线，其中 R 为电阻箱读数，为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：为电流表读数，由此可以得到：EV，r.图实图实1012解析解析：由：由 EI(Rr)得，得，REIr，那么，那么 R1I图象的斜率即为电池组电动势的大小，图象的斜率即为电池组电动势的大小，即即E2.4(或或 2.5)V，图象纵轴截距的绝对值为电池组的内阻，图象纵轴截距的绝对值为电池组的内阻 r1.答案：答案：2.4(或或 2.5)15.现有一个阻值为现有一个阻值为 10.0 的定值电阻、一个电键、假设干根导的定值电阻、一个电键、假设干根导线和一个电压表，该线和一个电压表，该电压表电压表盘面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案盘面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案.(电压表内阻很电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧姆大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧姆)要求：要求：(1)在下面的方框中画出实验电路图在下面的方框中画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后的实验步骤简要写出完成接线后的实验步骤.(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式写出用测得的量计算电源内阻的表达式 r.解析：解析：电压表指针偏转角度与通过电压表的电流，或者与加在电压表两端的电压成正电压表指针偏转角度与通过电压表的电流，或者与加在电压表两端的电压成正比，因此表盘面无刻度值也可以用格数的多少表示电压的大小，当断开电键时，电压表比，因此表盘面无刻度值也可以用格数的多少表示电压的大小，当断开电键时，电压表偏转格数偏转格数 N1表示电源电动势的大小表示电源电动势的大小.电键闭合时，电键闭合时，N2表示表示 R 两端电压，根据闭合电路欧两端电压，根据闭合电路欧姆定律，姆定律，N1N2rN2R，得，得 rN1N2N2R.答案：答案：(1)如下图如下图(2)断开电键，记下电压表偏转格数断开电键，记下电压表偏转格数 N1；合上电键，记下电压表偏合上电键，记下电压表偏转格数转格数 N2N1N2N2R6.(2021南通调研南通调研)某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线假设干，该同学按如仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线假设干，该同学按如图图实实1013 所示电路进行实验，测得的数据如下表所示所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.实验次数实验次数12345R()4.010.016.022.028.0I(A)1.000.500.340.250.201/I(A1)1.02.03.04.05.0来源来源:学科网学科网(1)假设利用图象确定电池的电动势和内阻，那么应作假设利用图象确定电池的电动势和内阻，那么应作(选填选填“RI或或“R1I)图象；图象；(2)利用测得的数据在图实利用测得的数据在图实1014 所示的坐标纸上画出适当的图象；所示的坐标纸上画出适当的图象；图实图实1014(3)由图象可知，该电池的电动势由图象可知，该电池的电动势 EV，内阻，内阻 r；(4)利用该实验电路测出的电动势利用该实验电路测出的电动势 E测测和内阻和内阻 r测测与真实值与真实值 E真真和和 r真真相比，理论上相比，理论上 E测测E真真，r测测r真真(选填选填“、“r真真.答案：答案：(1)R1I(2)图象见解析图图象见解析图(3)6.02.0(4)7.为了测定为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了以下器材：一节干电池的电动势和内电阻，现准备了以下器材：待测干电池待测干电池 E(电动势约电动势约 1.5 V，内阻约，内阻约 1.0)电流表电流表 G(满偏电流满偏电流 3.0 mA，内阻，内阻 10)安培表安培表 A(量程量程 00.60A，内阻，内阻 0.10)滑动变阻器滑动变阻器 R1(020，2 A)滑动变阻器滑动变阻器 R2(01000，1A)定值电阻定值电阻 R3990 开关和导线假设干开关和导线假设干(1)为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是(填仪器代号填仪器代号)；(2)请在图实请在图实1015 甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；图实图实1015(3)图实图实1015乙所示为某同学根据正确的电路图作出乙所示为某同学根据正确的电路图作出的的I1I2图线图线(I1为电流为电流表表G的示的示数，数，I2为安培表为安培表 A 的示数的示数)，由该图线可求出被测干电池的电动势，由该图线可求出被测干电池的电动势 EV，内电阻内电阻 r.解析：解析：(1)为减小本实验的误差，提高实验精度，实验电流应适当增大，所选用的滑动变为减小本实验的误差，提高实验精度，实验电流应适当增大，所选用的滑动变阻器的电阻要适当小，故滑动变阻器应选阻器的电阻要适当小，故滑动变阻器应选(或或 R1).(2)测量干路电流用的电流表应选测量干路电流用的电流表应选安培表安培表 A；而将；而将电流表电流表G(满偏电流满偏电流 3.0 mA，内阻，内阻 10)与与定值电阻定值电阻 R3990 串联串联组组合起来使用代替电压表来测量路端电压合起来使用代替电压表来测量路端电压.实验电路如下图实验电路如下图.(3)根据根据 I1I2图线可求出被测干电池的电动势：图线可求出被测干电池的电动势：E1.45 mA(99010)1.45 V，内电阻：内电阻：r0.45 V/0.5A0.90.答案：答案：(1)或或 R1(2)见解析图见解析图(3)1.450.010.900.018.(2021东莞联考东莞联考)两位同两位同 学在实验室中利用如图实学在实验室中利用如图实1016(a)所示的电路测定定值电所示的电路测定定值电阻阻R0、电源的电动势、电源的电动势 E 和内电阻和内电阻 r，调节滑动变阻器的滑动触头，调节滑动变阻器的滑动触头 P 向某一方向移动时，一向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表个同学记录的是电流表 A 和电压表和电压表 V1的测的测量数据，另一同学记录的是电流表量数据，另一同学记录的是电流表 A 和电压和电压表表V2的测量数据的测量数据.并根据数据描绘了如图实并根据数据描绘了如图实1016(b)所示的两所示的两条条UI图线图线.答复以下问答复以下问题：题：图实图实1016(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知根据甲、乙两同学描绘的图线，可知()A.甲同学是根据电压表甲同学是根据电压表 V1和电流表和电流表 A 的数据的数据B.甲同学是根据电压表甲同学是根据电压表 V2和电流表和电流表 A 的数据的数据C.乙同学是根据电压表乙同学是根据电压表 V1和电流表和电流表 A 的数据的数据D.乙同学是根据电压表乙同学是根据电压表 V2和电流表和电流表 A 的数据的数据(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是图象中两直线的交点表示的物理意义是()A.滑动变阻器的滑动触头滑动变阻器的滑动触头 P 滑到了最右端滑到了最右端B.电源的输出功率最大电源的输出功率最大C.定值电阻定值电阻 R0上消耗的功率为上消耗的功率为 0.5 WD.电源的效率到达最大值电源的效率到达最大值(3)根据图根据图(b)，可以求出定值电阻可以求出定值电阻 R0，电源电动势电源电动势 EV，内电阻内电阻 r.(4)该电路中电流表的读数能否到达该电路中电流表的读数能否到达 0.6 A，试说明理由，试说明理由.解解析析：(1)从电路连接可以看出，电流表从电路连接可以看出，电流表 A 的读数增大时，电压表的读数增大时，电压表 V1的读数减小，电压的读数减小，电压表表 V2的读数增大的读数增大.甲同学是根据电压表甲同学是根据电压表 V1和电流表和电流表 A 的数据绘制图象的，的数据绘制图象的，B 错误，错误，A正确；乙同学是根据电压表正确；乙同学是根据电压表 V2和电流表和电流表 A 的数据绘制图象的，的数据绘制图象的，C 错误，错误，D 正确正确.(2)图象中两直线的交点表示电压表图象中两直线的交点表示电压表 V1的读数与电压表的读数与电压表 V2的读数相等，即滑动变阻器的读数相等，即滑动变阻器的阻值为的阻值为 0，滑动变阻器的滑动触头，滑动变阻器的滑动触头 P 滑到了最左端，滑到了最左端，A 错误；从图象可以得出电阻错误；从图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为交点对应滑动变阻器的阻值为 0，即电源的输出功率最大，即电源的输出功率最大，B 正确；定值电阻正确；定值电阻 R0消耗消耗的功率为：的功率为：PU2I1.00.5 W0.5 W，C 正确；电正确；电源的效率为：源的效率为：UI/(EI)U/E，U越大，效率越大，越大，效率越大，D 错误错误.(3)从图象可以得出定值电阻从图象可以得出定值电阻 R0的阻值为：的阻值为：R0U2/I1.0/0.5 2.0；从甲同学的图；从甲同学的图象可以得出图象在象可以得出图象在 U 轴上的截距为轴上的截距为 1.50 V，即电源的电动势为，即电源的电动势为 1.50 V，图象斜率的绝，图象斜率的绝对值为：对值为：kU1/I0.5/0.51.0，即电源的内阻为，即电源的内阻为 r1.0.(4)该电路中电流表的读数为：该电路中电流表的读数为：IE/(RR0r)，当，当 R 最小时，电流最大，最大值为：最小时，电流最大，最大值为：ImE/(R0r)1.5/(2.01.0)A0.5 A，该电路中电流表的读数不能到达，该电路中电流表的读数不能到达 0.6A.答案答案：(1)AD(2)BC(3)2.01.501.0(4)见解析见解析