高中物理 第2章 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻课后强化演练（含解析）新人教版选修3-1

第二章第10节实验：测定电池的电动势和内阻课后强化演练一、选择题1在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种电源较好()A内阻较大的普通干电池B内阻较小的普通蓄电池C小型交流发电机D小型直流发电机解析：为了使电路中路端电压变化比较明显，应使用内阻较大的干电池答案：A2为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的()A一个电流表和一个电阻箱B一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C一个电压表和一个电阻箱D一个电流表和一个滑动变阻器解析：滑动变阻器不能读出阻值，因此D不能达到实验目的答案：D3如图所示是根据某次实验记录的数据画出的UI图线，关于此图线，下列说法中正确的是()A纵轴的截距表示电源的电动势，即E3.0 VB横轴的截距表示电源的短路电流，即I短0.6 AC电源的内阻r5 D电源的内阻r1.0 解析：由UEIr可知纵截距表示电源电动势，A正确；斜率表示内阻r1 .短路电流I3 A，故D正确，B、C错误答案：AD二、非选择题4(2014枣庄一模)现有一电动势E约为9 V，内阻r约为40 的电源，最大额定电流为50 mA现有量程为3 V、内阻为2 k的电压表和阻值为0999.9 的电阻箱各一只，另有若干定值电阻、开关和导线等器材为测定该电源的电动势和内阻，某同学设计了如图1所示的电路进行实验，请回答下列问题：(1)实验室备有以下几种规格的定值电阻R0，实验中应选用的定值电阻是_A200 B2 kC4 kD10 k(2)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，目的是：_.(3)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数根据记录的多组数据，作出如图2所示的图线根据该图线可求得电源的电动势E_V，内阻r_.(保留两位有效数字)解析：(1)分析题干信息，电源的电动势约为9 V，电压表的最大量程为3 V，不满足电源电压的要求，需要串联定值电阻组装成大量程的电压表，根据欧姆定律得，UR0U 9 V，解得定值电阻R04 k，故C选项正确，A、B、D选项错误(2)实验时，为了保证电源和电表的安全，开始时应让电流最小，即电阻箱阻值应达到最大值(3)根据闭合电路欧姆定律得，E3Ur，解得，分析图线可知，图线的截距为，图线的斜率为，代入数据得电源电动势E8.6 V，r36 .答案：(1)C(2)最大值 保证电源的安全(3)8.6365(2014烟台一模)现用以下器材测量电池的电动势和内电阻()A被测电池(电动势在10 V15 V之间)B电阻箱(020 )C滑动变阻器(最大阻值20 )D定值电阻R0(阻值5 )E电流表A1(量程0.6 A)F电流表A2(量程3 A)G电键H导线若干实验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R(R0除外)的关系图线，即R图线，如图1所示则：(1)实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择_；(2)在图2虚线框内画出实验原理图；(3)根据图线求出电池的电动势为_V，内阻为_；(4)说出实验中产生误差的原因(说出两条即可)：_；_.解析：(1)电学实验的原理是根据欧姆定律利用伏安法测电阻，即用电压表测未知电阻两端的电压，用电流表测量通过未知电阻的电流，根据欧姆定律I，求出电阻R；本题中只有电流表两个，内阻未知的情况下，不能改装成电压表，相当于电压未知，这就需要知道电流和电阻值，即利用电流表和电阻箱测量电阻，所以实验时选择电阻箱(2)根据题干信息和提供的实验器材选择测量电源电动势与内阻实验所需器材；分析图线可知，电流值最大可达到2 A，则选择量程为3 A的电流表A2，定值电阻串联在电路中起到保护电路的作用，作出实验电路图：(3)根据电路图，列闭合电路欧姆定律得，EI(RR0r)，解得，图线的斜率为，纵轴截距为，代入数据得，电源电动势E12 V，电源内阻 r1 .(4)根据实验电路分析误差，电流表的内阻会对实验结果产生系统误差，考虑电流表内阻r0的情况下，EI(RR0 rr0 )，解得，电源电动势不受影响，电源内阻变大；电表读数时会产生偶然误差；作图时会产生偶然误差答案：(1)电阻箱(2)(3)121(4)电流表的内阻分压产生的系统误差电流表读数时产生的偶然误差6(2015浙江模拟)现有一电池，电动势E约为9 V，内阻r在3555 范围内，允许通过的最大电流为50 mA为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验图中R为电阻箱，阻值范围为09 999 ； R0为保护电阻(1)可备选用的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选用_A20 ，2.5 WB50 ，1.0 WC150 ，1.0 WD1 500 ，5.0 W(2)按照图(a)所示的电路图，将图(b)所示的实物图连接成实验电路(3)接好电路，闭合电键后，调整电阻箱的阻值，记录阻值R和相应的电压表示数U，取得多组数据，然后通过做出有关物理量的线性关系图象，求得电源的电动势E和内阻r.请写出所作线性图象对应的函数表达式_；图(c)是作线性图象的坐标系，若纵轴表示的物理量是_，请在坐标系中定性地画出线性图象解析：(1)电源电动势为9 V，允许通过的最大电流为50 mA