高中物理第2章直流电路5学生实验：测量电源的电动势和内阻学业分层测评教科版选修3-1.pdf

精品教案可编辑5 学生实验：测量电源的电动势和内阻(建议用时：45 分钟)1(多选)关于“用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻”实验的注意事项，下列说法中正确的是()A应选用旧的干电池作为被测电源B不能长时间将流过电源的电流调得过大C应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表D根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点画线，并使不在图线上的点大致均匀分布在直线的两侧【解析】为了使电池的路端电压变化明显，电池内阻宜大些(选用已经使用过一段时间的干电池)；干电池在大电流放电时，电动势会明显下降，内电阻会明显增大，因此不能长时间大电流放电；在选电流表时应选内阻较小的，选电压表时应选内阻较大的；在作图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去，因此选项A、B、C、D 正确【答案】ABCD2(多选)如图 2-5-8所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是()图 2-5-8A纵轴截距表示待测电源的电动势B横轴截距表示短路电流C根据rE/I短，计算出待测电源内电阻为12 D电流为0.3 A 时的外电阻是18【解析】图像与纵轴的交点，电流取值为0，此时为断路状态，截距即等于电源电动精品教案可编辑势，选项 A 对；但图像与横轴的交点处，电压等于5.0 V，所以 0.5 A 是路端电压为5.0 V时的电流，而不是短路电流，所以B 错；根据r(EU)/I得：r 2，所以C 错；根据RU/I5.40.318，选项 D 对【答案】AD3(多选)在测定电池的电动势和内电阻的实验中，待测电池、开关和导线，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的()【导学号：33410089】A一只电流表和一个电阻箱B一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器C一只电压表和一个电阻箱D一只电流表和一个滑动变阻器【解析】采用 A 选项，原理：EI1R1I1r，EI2R2I2r联立可求得采用B 选项，原理：EU1I1r，EU2I2r联立可求得采用C 选项，原理：EU1U1R1r，EU2U2R2r联立可求得而D 选项采用的滑动变阻器因不知其阻值，所以无法求得【答案】ABC4在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测的电源是两节干电池串联的电池组可供选择的实验器材如下：A电流表，量程00.6 A,0 3 AB毫安表，量程0100 mA,0 100 AC电压表，量程0 3 V,015 VD滑动变阻器，0 1 000，0.1 AE滑动变阻器，0 20，2 AF电键一个，导线若干精品教案可编辑甲乙图 2-5-9(1)为了尽量得到较好的效果，电流表应选_，量程应选 _，电压表量程选_，滑动变阻器应选_(2)如图 2-5-9有甲、乙两个可供选择的电路，应选 _ 电路进行实验 实验中误差是由于 _ 表的读数比实际值偏_ 所造成的【解析】(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5 A，故电流表应该选A，其量程应该选 00.6 A 两节干电池串联后的电动势为3.0 V，故电压表量程应该选03 V 滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可，故选择E.(2)应该选乙电路，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，其分压作用不可忽略，而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多，其分流作用可以忽略，故选择乙电路 实验中电压表的示数是路端电压，电流表的示数比干路中的电流略小，所以实验中的误差是由于电流表的读数比实际值偏小所造成的【答案】(1)A 0 0.6 A 03 V E(2)乙电流小5某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为 0 20，连接电路的实物图如图2-5-10所示图 2-5-10(1)该学生接线中错误的和不规范的做法是()A滑动变阻器不起变阻作用B电流表接线有错C电压表量程选用不当D电压表接线不妥(2)在下面方框里画出这个实验的正确电路图精品教案可编辑【解析】(1)在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路了，滑片没有接，所以移动变阻器滑片时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，选项A 正确直流电表只允许电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，图中电流表的正、负接线柱连接正确，所以选项B 不符合题意图中电源由一节干电池充当，电动势是1.5 V，所以电压表的量程应选用0 3 V，图中连接是正确的，所以选项C 不符合题意图中把电压表直接和电池两端并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能控制通过电压表的电流，且电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，选项 D 符合题意(2)这个实验正确的电路图应该如图所示【答案】(1)AD(2)电路图见解析图6某研究性学习小组利用图2-5-11(甲)所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图(乙)所示的R1I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E_V，r _.【导学号：33410090】精品教案可编辑(甲)(乙)图 2-5-11【解析】由闭合电路欧姆定律可知：IERr，所以1IRrE.由图像可知，当1I1.0 A1时，R 2；当1I3.0 A1时，R 7.8，代入上式得：E2.9 V，r 0.9.【答案】2.9 0.97(2015四川高考)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约 6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实验器材有：电流表 A1(量程 030 mA)；电流表 A2(量程 0100 mA)；电压表 V(量程 06 V)；滑动变阻器R1(阻值 0 5 )；滑动变阻器R2(阻值 0 300 )；开关 S 一个，导线若干条某同学的实验过程如下：.设计如图2-5-12甲所示的电路图，正确连接电路精品教案可编辑甲乙图 2-5-12.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录以U为纵轴，I为横轴，得到如图2-5-12乙所示的图线.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变重复的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)回答下列问题：电流表应选用_，滑动变阻器应选用_ 由图乙的图线，得电源内阻r _.用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx_，代入数值可得Rx.若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_，电压表示数变化范围_(选填“相同”或“不同”)【解析】由题U-I图线可知电流表量程应为0100 mA，故选 A2.路端电压大于5.5 V，而电源电动势E6 V，故R外?r，则滑动变阻器选R2.由题图得：rUI 25.RxrU0I0，RxU0I0r.电流IERrRx，rRx一定，R从 300 变到某同一阻值，电流变化范围相同Rx接AB间时，UERRxr(RRx)，Rx接BC间时，UERRxrR，故两种情况下电压变化不同【答案】A2R225 U0I0r相同不同