高考物理一轮复习 课时跟踪检测41 实验10 测定电源的电动势和内阻-人教版高三全册物理试题.doc

课时跟踪检测四十一实验10测定电源的电动势和内阻【基础过关】测量电阻有多种方法(1)若用多用电表欧姆挡测电阻，下列说法中正确的是()A测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D测量阻值不同的电阻时都必须重新调零(2)若用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡电阻的伏安特性曲线A电压表V1(量程06 V，内阻很大)B电压表V2(量程04 V，内阻很大)C电流表A(量程03 A，内阻很小)D滑动变阻器R(最大阻值10 ，额定电流4 A)E小灯泡(2 A,5 W)F电池组(电动势E，内阻r)G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小请将设计的实验电路图在图甲中补充完整每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点(I，U1)、(I，U2)，标到U­I坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线如图乙所示，则电池组的电动势E_V，内阻r_.(结果均保留两位有效数字)在U­I坐标系中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_，电池组的效率为_(此空填百分数，保留一位小数)解析：(1)欧姆表盘右端示数为零，指针从左向右摆动，测量电阻时，如果指针偏转过大，表明被测电阻为小电阻，所以应该换为小倍率的挡位，A项正确；红、黑颜色的表笔实质上就是颜色不同的导线，如果表笔插错位置不会影响测量结果，所以B项错误；欧姆表内部有电源，测量电阻时需要把电阻与原电路断开，所以C项正确；如果测量不同电阻时，欧姆表挡位不改变时不需要重新欧姆调零，换挡位需要重新欧姆调零，所以D项错误(2)根据实验要求，需要测定路端电压和电流，同时测定小灯泡的电压和小灯泡的电流，所以在测量小灯泡的伏安特性时电流表选用外接法，若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，说明小灯泡和滑动变阻器是串联关系，小灯泡与滑动变阻器各自分压，所以设计电路图如图所示根据U­I图象中纵轴截距代表电动势可知电源电动势E4.5 V，斜率的绝对值表示内阻r 1.0 .由图象可知，两图线的交点坐标即为灯泡电压UL2.5 V，此时电路中电流为2.0 A，根据闭合电路欧姆定律有EIrIRUL，代入数据解得R0 ，电池组的效率×100%×100%×100%55.6%.答案：(1)AC(2)见解析4.51.0055.6%【提升过关】1(2016届吉林长春十一中月考)某同学为了测量某电池的电动势E和内阻r，设计了如图所示的电路，并已连接成实物图已知定值电阻R020 ，电压表V1的内阻约为5 000 ，V2为理想电压表(1)根据如图所示实物电路，请在虚线框内画出实验电路图；(2)实验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表V1和V2的示数U1、U2，数据如下表所示请根据表格中的数据在图示的坐标纸中画出U2­U1的图线；次数123456U1/V1.02.03.04.04.55.0U2/V17.015.214.012.411.610.8(3)由图象可得该电源的电动势E_V，内阻r_.(结果保留三位有效数字)；(4)实验电路测得的电源内阻的阻值_(填“大于”“小于”或“等于”)真实值解题思路：根据电路图连接实物图通过表格中的数据描点作图根据实验的原理推导出U2­U1的关系式，通过图线的斜率和截距求出电源的电动势和内阻解析：根据闭合电路欧姆定律得EU2r，则U2EU1，根据U2­U1的图线，图线的斜率k，纵截距bE，所以该电源的电动势E18.4 V，内阻r28.5 .根据闭合电路欧姆定律EU2Ir，得r，由于电压表的分流作用，所以I偏小，所以内阻的测量值大于真实值答案：(1)如图甲所示(2)如图乙所示(3)18.4(18.018.8均正确)28.5(26.531.5均正确)(4)大于2(2017届江苏宿迁沭阳中学期末)某同学为测量电源电动势并研究不同负载下电源输出功率，设计了如图甲所示电路，测量数据如下表所示：U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55(1)请在给出的直角坐标系中画出U­I图象(图乙)；(2)根据图线求得该电源的电动势E_V，内电阻r_；(3)根据U­I的图线，电流I0.20 A时，电源的输出功率P测_W；如果考虑电表内阻对电路的影响，则电源实际输出功率P实_(填“大于”“小于”或“等于”)P测解题思路：根据表格中的数据描点作图，图线纵轴截距表示电动势，图线斜率的绝对值表示内阻解析：(1)描点作图，如答案图所示，将偏离比较远的点舍去(2)纵轴截距表示电动势，所以E2.0 V，图线斜率的绝对值表示内阻，则r 0.81 .(3)根据U­I的图线，电流I0.20 A时，此时输出电压U1.84 V，则电源的输出功率P测UI0.37 W因为电压表起分流作用，所以测量的电流偏小，所以测量的电源输出功率偏小，即P实P测答案：(1)如图所示(2)2.0(1.982.02均可)0.81(0.750.85均可)(3)0.37大于3(2016届四川广元中学期末)实验室中准备了下列器材：A待测干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为1.0 )B电流表A1(满偏电流1.5 mA，内阻为10 )C电流表A2(量程00.60 A，内阻约为0.10 )D电压表V(量程015 V，内阻约为10 k)E滑动变阻器R1(020 ，2 A)F滑动变阻器R2(0100 ，1 A)G电阻箱R3：最大阻值为999.9 ，允许通过的最大电流是0.6 AH开关一个，导线若干(1)若要将电流表A1改装成量程为1.5 V的电压表，需给该电流表串联一个_的电阻(2)为了测量电池的电动势和内阻，小明按图(a)设计好了测量的电路图，在图(a)中，甲是_，乙是_(填器材前面的序号)(3)为了能较为准确地进行测量和操作方便，图(a)所示的测量电路中，滑动变阻器应选_(填器材前面的序号)(4)图(b)为小明根据图(a)的测量电路测得的实验数据作出的I1­I2图线(I1为电表乙的示数，I2为电表甲的示数)，由该图线可得：被测干电池的电动势E_V，内阻r_.(均保留两位小数)解析：(1)电流表的内阻为10 ；满偏电压为Um1.5×103×10 V1.5×102 V；若改装为量程为1.5 V的电压表，则应串联的电阻为R 990 .(2)根据题意可知，乙为电流表B与电阻箱结合作为电压表使用，甲为电流表C，作为电流表使用(3)因内阻较小，故滑动变阻器略大于内阻即可，故滑动变阻器选择E.(4)由闭合电路欧姆定律可得I1(R3RA)E(I1I2)·r，变形得I1I2；由数学知识可得：题图(b)中的k；b；由题图(b)可知b1.46；k×1030.76×103；故解得E1.47 V，r0.76 .答案：(1)990(2)CB(3)E(4)1.47(1.461.48均正确)0.76(0.740.78均正确)4某同学利用如图甲所示电路测定电源的电动势和内阻实验中电表内阻对实验结果影响很小，均可以忽略不计闭合开关S后，变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图乙中U­I图象的直线a、b所示(1)用笔画线代表导线，将图丙实物图中各元件按图甲连接成实验电路(2)通过分析可知，其中图乙中图线_(填“a”或“b”)表示电压表V1示数随电流表A示数变化关系(3)根据U­I图象中坐标轴所标出的数据，可求出电源的电动势E_，内阻r_.(用图中给出的坐标值表示)解析：(1)根据电路图连接实物图，如图所示(2)电压表V1示数随电流表A示数的增大而减小，故对应的图线应是a.(3)由EUIr知，EU1I1r，EU2I2r，联立解得E，r.答案：(1)见解析(2)a(3)5现有一摄像机电池，无法从标签上看清其电动势等数据现进行如下实验操作：(1)选取多用电表的直流电压10 V挡，将两表笔直接接到电池的正负两极，指针偏转情况如图甲，由此可知其电动势约为_V是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻答：_(填“可以”或“不可以”)(2)现要更加准确测量其电动势和内阻，实验室备有下列器材：A电流表(量程00.6 A，内阻为3 )B电压表(量程03 V，内阻为3 k)C电压表(量程030 V，内阻为30 k)D定值电阻R1500 E定值电阻R25 000 F滑动变阻器(阻值范围030 )G开关及导线该实验中电压表应选_，定值电阻应选_(均填选项前的字母序号)画出实验电路图，并将实物连线图(图乙)补充完整若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表示数为U，电流表示数为I，则电源电动势和内阻间的关系式为_解析：(1)多用电表的示数为7.1 V因为电池是电源，所以不可以用欧姆表直接测量电池的内阻(2)因为电池的电动势为7 V左右，所以选择3 V量程的电压表量程太小，选择30 V量程的电压表误差太大，故需要用3 V量程的电压表串联一个定值电阻来增大量程，3 V量程的电压表的内阻为3 000 ，改装后的电压表量程扩大一倍还多，所以定值电阻D的电阻太小，故选定值电阻E.电压表与定值电阻串联充当电压表，由于电源内阻与电流表内阻较为接近，故电流表采用外接法路端电压U路端U，总电流I总I，由闭合电路欧姆定律可得EUr.答案：(1)7.1不可以(2)BE如图所示(3)EUr7