高中物理 第2章 恒定电流 10 实验 测定电池的电动势和内阻学业分层测评 新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。实验 测定电池的电动势和内阻 (建议用时：45分钟)学业达标1(多选)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020 ，连接电路的实物图如图21012所示关于该学生接线的说法正确的是() 【导学号：08160130】图21012A滑动变阻器不起变阻作用B电流表接线有误C电压表量程选用不当D电压表接线不妥【解析】在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路了，没有接滑动头，所以移动变阻器滑动时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，A正确；电流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、负接线柱接对了，所以B错误；图中电源由一节干电池充当，电动势是1.5 V，所以电压表量程应选用03 V，图中连接是正确的，所以C错误；图中把电压表直接和电池并联，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，D正确【答案】AD2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】根据EI(Rr)，由电流表测出电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，A正确；根据EUIr，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出E、r，B正确；根据EU，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，C正确；因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，D错误【答案】D3(多选)图21013是根据某次实验记录数据画出的UI图象，下列关于这个图象的说法中正确的是()图21013A纵轴截距表示待测电源的电动势，即E3.0 VB横轴截距表示短路电流，即I短0.6 AC根据rE/I短，计算出待测电源内阻为5 D根据r|，计算出待测电源内阻为1 【解析】在UI图象中，图线与U轴的交点表示电源电动势，由图可知E3.0 V，A正确；此图的纵坐标并非从零开始，故B、C错误；在UI图象中斜率表示电源内阻r，故D正确【答案】AD4某研究性学习小组利用如图21014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R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：08160131】图21014【解析】由闭合电路欧姆定律EI(Rr)，得RrEr，因此R图象的斜率值即为电源电动势，而纵截距的绝对值为内阻r.由图象可得r1 ，在图象上取点计算斜率可得E3 V.【答案】315(2015天津高考)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 )的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A电流表：量程0.6 A，内电阻约1 B电流表：量程3 A，内电阻约0.2 C电压表：量程3 V，内电阻约30 kD电压表：量程6 V，内电阻约60 kE滑动变阻器：01 000 ，额定电流0.5 AF滑动变阻器：020 ，额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(均填仪器的字母代号)(2)如图21015为正确选择仪器后，连好的部分电路为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连(均填仪器上接线柱的字母代号)图21015(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以_为纵坐标，以_为横坐标【解析】(1)为了使测量更准确，电流表选量程为0.6 A的电流表A，电池组的电动势约4.5V，故电压表选D，为了便于调节滑动变阻器应选F.(2)为了使测量误差尽可能小，测量电源电动势和内电阻的原理图如图1所示，因此将a、d相连，c、g相连，f、h相连 图1 图2(3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图2所示，根据闭合电路欧姆定律，得EUr，所以，因此可作出 图象处理数据【答案】(1)ADF(2)adcgfh(3)(或U或R)(横纵坐标互换亦可)6(2015江苏高考)小明利用如图21016所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻图21016(1)图中电流表的示数为_A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在坐标纸上作出UI图线图21017由图线求得：电动势E_V；内阻r_.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_【解析】(1)电流表选用量程为00.6 A，分度值为0.02 A，则其读数为0.44 A.(2)坐标系选择合适的标度，根据表中数据描点作出的UI图线如图所示图线与纵轴交点为“1.61 V”，故E1.61 V，由图线的斜率1.24知，电池内阻为1.24 .注意此处不要用图象与纵轴交点值除以与横轴交点值(3)长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大【答案】(1)0.44(2)UI图线见解析1.61(1.591.63都算对)1.24(1.221.26都算对)(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大7(2016宜宾高二检测)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，内阻为1.0 )B电流表A1(满偏电流1.5 mA，内阻约为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 【导学号：08160132】(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_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_.(保留两位小数)【解析】(1)电流表的内阻为10 ；满偏电压为Um1.510310 V1.5102 V；若改装为1.5 V的电压表，则应串联的电阻为：R990 ；(2)根据题意可知，乙为电流表C与电阻箱结合作为电压表使用，甲为电流表B，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(R3RA2)EI2r变形得：I1I2；由数学知可得：图象中的k；b；由图可知：b1.46；k0.761