2020届高考物理总复习作业38实验十一测定电源的电动势和内阻（含解析）.docx

作业38实验十一测定电源的电动势和内阻一、选择题1下面给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是()A测出两组I、U的数据，代入方程组EU1I1r和EU2I2r，求出E、rB测出多组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C测出多组I、U的数据，画出UI图象，再根据图象求出E、rD测出多组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内阻r解析：测出多组I、U的数据，画出UI图象可消除某次测量不准造成的偶然误差，且方法直观、简便，C正确答案：C二、非选择题图3812某实验小组利用如图381所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：待测电池，电动势约为1.5 V(小于1.5 V)电流表，量程3 mA电流表，量程0.6 A电压表，量程1.5 V电压表，量程3 V滑动变阻器，020 开关一个，导线若干(1)请选择实验中需要的器材_(填标号)(2)按电路图将实物(如图382所示)连接起来图382图383 (3)小组由实验数据作出的UI图象如图383所示，由图象可求得电源电动势为_V，内电阻为_.解析：(1)电流表量程3 mA不能满足实验需要，故选量程为0.6 A的电流表；电动势小于1.5 V，故选量程为1.5 V的电压表其他都是电路必需器材，故所需器材为：.(2)如图384所示图384(3)根据图象得：E1.40 V，r2.8 .答案：见解析3(2017年高考天津卷)某探究性学习小组利用如图385所示的电路测量电池的电动势和内阻其中电流表A1的内阻r11.0 k，电阻R19.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联个R03.0 的电阻图385(1)按图385电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量a、a间电压，若读数不为零，则一定是_导线断开；若读数为零，则一定是_导线断开(2)排除故障后，该小组顺利完成实验通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图386.由I1I2图象得到电池的电动势E_V，内阻r_.图386解析：(1)根据UIR，导线电阻R等于零，所以良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差，若一根导线两端有电势差，则导线断开据此可推断出导线是完整的还是断开的(2)将电流表A1和R1串联当成电压表使用，电压测量值UI1(r1R1)，根据闭合电路欧姆定律有I1(r1R1)EI2(rR0)，整理得I1I2，由题图可知，纵轴截距b0.14103A，所以电动势E0.14103(11039103)V1.4 V，斜率的绝对值表示，即|k|，解得r0.5 .答案：(1)aabb(2)1.4(1.361.44均可)0.5(0.40.6均可)4(2019年湖南长沙长郡中学月考)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，备有下列器材：A待测的干电池一节B电流表A1(量程03 mA，内阻Rg110 )C电流表A2(量程00.6 A，内阻Rg20.1 )D滑动变阻器R1(020 ，1.0 A)E电阻箱R0(09 999.9 )F开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中没有电压表，他想将其中的一个电流表和电阻箱改装成一个电压表，其量程为03 V，并设计了图387所示的a、b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路)，其中合理的是_(填“a”或“b”)电路，此时R0的阻值应取_.图387(2)图388为该同学根据合理电路所绘出的I1I2图象(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，根据该图线可得被测干电池的电动势E_V，内阻r_.图388解析：(1)实验提供的器材中虽然没有电压表，但给出了已知内阻的两个电流表，电路中电流最小约为I75 mA，应选择00.6 A量程的电流表A2，应将电流表A1串联电阻箱改装成较大量程的电压表使用，即合理的是b；要改装成量程为03 V的电压表，由欧姆定律有UIg1(Rg1R0)，解得R0990.0 .(2)延长题图388中图线，可得图线与纵轴的交点的纵坐标为1.48 mA，由闭合电路欧姆定律得EI1(Rg1R0)I2r，即I1I2，故1.48 mA，解得E1.48 V，将(0.45 A，1.1 mA)代入可得r0.84 .答案：(1)b990.0(2)1.48(1.461.49均可)0.84(0.820.87均可)5.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图389所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.实验次数 1 2 3 4 5R()2.0 4.0 6.0 8.0 10.0U(V) 1.00 1.19 1.27 1.31 1.35(A) 0.50 0.30 0.21 0.16 0.14(1)根据表中提供的数据，若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作_图象(填选项前的字母)AUBRUCR D.U图389图3810(2)根据(1)，利用测得的数据，在图3810所示的坐标纸上作出适当的图象(3)由(2)中作出的图象可知，该干电池的电动势E_V，内阻r_.解析：(1)根据表中提供的数据，若利用图象确定干电池的电动势和内阻，则应作UI图象，即U图象(2)如图3811所示图3811(3)根据闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势等于断路电压，所以由(2)中作出的图象可知，该干电池的电动势E1.47 V，图象斜率的绝对值表示干电池的内阻，内阻r0.94 .答案：(1)A(2)如图3811所示(3)1.47(1.451.48均可)0.94(0.920.96均可)6(2019年北京二模)某同学设计了如图3812所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻R1的阻值图3812实验器材有：待测电源，待测电阻R1，电压表V(量程03 V，内阻很大)，电阻箱R(099.99 )，单刀开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干(1)先测电阻R1的阻值请将该同学的操作补充完整：A闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1.B_，将S2切换到b，读出电压表的示数U2.C则电阻R1的表达式为R1_(2)该同学已经测得电阻R13.2 ，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图3813所示的图线，则电源电动势E_V，内阻r_.图3813解析：(1)由实验电路图分析可知在切换S2时，应使电路中的电流保持不变，则应保持电阻箱示数不变S2切换到a时，电压表测量的是电阻箱R两端的电压，则有U1IR0，当S2接b时，电压表测量的是电阻箱R和R1两端的电压，则有U2I(R0R1)，解得R1R0.(2)电阻箱两端的电压UR，则，再由图乙中纵轴截距可得0.5 V1，得E2.0 V，图线斜率 /V2 /V，又知R13.2 ，解得r0.8 .答案：(1)保持电阻箱示数不变R0(2)2.00.87(2019年凉山二诊)某同学设想运用如图3814甲所示的实验电路，测量未知电阻Rx的阻值、电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求(1)为了测量未知电阻Rx的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至_(选填“最大”或“最小”)，然后闭合开关K1，将开关K2拨至1位置，调节R2使电流表A有明显读数I0；接着将开关K2拨至2位置保持R2不变，调节R1，当调节R134.2 时，电流表A读数仍为I0，则该未知电阻的阻值Rx_.图3814(2)为了测量电流表A的内阻RA和电源(内阻忽略不计)的电动势E，他将R1的阻值调到R11.5 ，R2调到最大，将开关K2拨至2位置，闭合开关K1；然后多次调节R2，并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I；最后根据记录的数据，他画出了如图3814乙所示的图象，根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为：_(用题中所给字母表示)；利用图象中的数据可求得，电流表A的内阻RA_，电源(内阻忽略不计)的电动势E_V.解析：(1)为了保护电路，需要将电阻箱的阻值都调至最大；因为两种情况下电流表示数相同，Rx和R1等效，所以RxR134.2 .(2)将电流表看作一个电阻RA，根据闭合电路欧姆定律得：EI(R1R2RA)，解得R2，故R2图象的斜率为，则纵轴上的截距为，代入数据可得：，0.5，解得：E4 V，RA0.5 .答案：(1)最大34.2(2)0.548某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干该同学设计了如图3815甲所示的电路进行实验和采集数据图3815(1)该同学设计实验的原理表达式是E_(用r、I、R表示)(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到_(填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图3815乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_.(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图3816所示的R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E_V，内阻r_.(结果均保留