2018_2019学年高中物理第二章恒定电流2.10实验测定电池的电动势和内阻课时检测区.docx

2.10 实验 测定电池的电动势和内阻课时检测区能力达标1.(多选)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中正确的是()A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小【解析】选A、C。旧干电池内阻较大，测量时电压表读数变化明显，A正确。伏安法测电池的电动势和内阻实验中，应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表，滑动变阻器阻值不能太大，如果太大不便于调节，C正确。【补偿训练】某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是()A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器【解析】选D。如图甲，根据闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir，可测量多组数据列式求解，A不符合题意；如图乙，根据欧姆定律可得E=(r+R)，测量多组数据可求解，B不符合题意；如图丙，根据欧姆定律可得E=I(R+r)，可测量多组数据列式求解，C不符合题意；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D符合题意。2.如表所示是在测某电池的电动势和内阻的实验中记录的六组数据。请在直角坐标系中画出U-I图象，并根据图象算出待测电池的电动势和内阻。U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57【解析】建立坐标系，利用描点法画出U-I图象，如图所示。第四个点明显偏离，可见误差太大，应舍去。直线与纵轴的交点坐标即为电源的电动势E=1.46 V。由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir，将直线上的点(0.50，1.10)的坐标U=1.10 V，I=0.50 A代入得内阻r=0.72 。答案：图象见解析图1.46 V0.72 3.某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内阻，已知有干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 )，电压表(03 V，3 k)，电流表(00.6 A，1.0 )，滑动变阻器R1(10 ，2 A)和R2(100 ，0.1 A)各一只。(1)实验中滑动变阻器应选用_(选填“R1”或“R2”)。(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U-I图象，由图可较准确地求出电源电动势E=_ V；内阻r=_ 。【解析】(1)电路中最大电流I=Er=0.75 A。R2的额定电流小于0.75 A，同时R2的阻值远大于电源内阻r，不便于调节，所以变阻器用R1。(2)如图所示。(3)将图线延长，交于纵轴，则纵截距即为电动势E=1.46 V(1.451.48 V均正确)。r=，可得r=1.79 (1.781.90 均正确)。答案：(1)R1(2)见解析图(3)1.46(1.451.48均正确)1.79(1.781.90均正确)4.在测干电池的电动势和内电阻的实验中，图中有甲、乙两个可供选择的电路，应选用_ 电路进行实验，实验中误差的来源是_，读数比实际值偏_，根据实验数据画出的U-I图线如图丙所示，则求得的电动势是_ V，内电阻是_。【解析】本实验中，电压表应测路端电压U，电流表应测通过电源的电流I，根据U=E-Ir，来确定电动势E和内阻r，甲、乙两个电路都存在系统误差，对甲电路，电流表读出的不是通过电源的电流I，而是通过电源的电流I和电压表上电流IV=之差，即U=E-(I+)r，即误差来自电压表的分流。对乙电路，电压表读出的不是路端电压U，而是路端电压U和电流表两端电压UA=IRA之和，即U+IRA=E-Ir，即误差来自电流表的分压，由于电源的内阻一般都较小，电压表的分流作用影响较小，故采用甲电路。给出的图象是电源的外电路特性曲线，将给出的图线向两方延长和U轴的交点即为电动势，而此直线斜率的绝对值为内阻。即纵截距为电动势E=1.5 V，r=0.75 。答案：甲电流表、电压表的分流小1.50.755.用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 )，保护电阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关。逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I。以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线(U、I都用国际单位)。求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题：(1)电压表最好选用_；电流表最好选用_。A.电压表(03 V，内阻约15 k)B.电压表(03 V，内阻约3 k)C.电流表(0200 mA，内阻约2 )D.电流表(030 mA，内阻约2 )(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_。A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=_，r=_，代入数值可得E和r的测量值。【解析】(1)本实验误差在于电压表的分流，内阻越大越好，故选A；电路中能达到的最大电流I= A180 mA，电流表最好选C。(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明外电路的电阻变大，滑动变阻器的电阻变大，则两导线