2019届高中物理第二章6第5节学生实验：测量电源的电动势和内阻随堂演练教科版.docx

学生实验：测量电源的电动势和内阻1(多选)某同学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所示指出该同学接线中错误的和不规范的做法是()A滑动变阻器不起变阻作用B电流表接线有错C电压表量程选用不当 D电压表接线有错解析：选AD.滑动变阻器要起变阻的作用，必须使接入电路的两根导线一条接在下面的接线柱上，另一条接在上面的金属杆的一端上，图中变阻器起不到变阻的作用，故选A.电流表和电压表接入电路时，选择好恰当的量程后，要特别注意“”“”接线柱是否正确，不然的话，极易损坏电表，图中电流表的“”“”接线柱无错误，故不选B.干电池的电动势为1.5 V，电压表量程适当，故不选C.但电压表不能直接并联到电源两端，因为开关断开后，电压表仍有示数，且电压表“”“”接线柱有错，故选D.2(多选)如图所示是根据某次实验记录数据画出的UI图像，下列关于这个图像的说法中正确的是()A纵轴截距表示待测电源的电动势B横轴截距表示短路电流C根据r，计算出待测电源内阻为12 D电流为0.3 A时的外电阻是18 解析：选AD.图像与纵轴的交点，电流取值为0，此时为断路状态，截距即等于电源电动势，选项A对；但图像与横轴的交点处，电压等于5.0 V，所以0.5 A是路端电压为5.0 V时的电流，而不是短路电流，所以B错；根据r得：r2 ，所以C错；根据R 18 ，选项D对3在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A待测干电池(电动势约为1.5 V，内阻小于1.0 )B电流表G(满偏电流Ig3 mA，内阻Rg10 )C电流表A(00.6 A，内阻0.1 )D滑动变阻器R1(020 ，10 A)E滑动变阻器R2(0200 ，1 A)F定值电阻R0(990 )G开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲中的(a)(b)两个参考实验电路，其中合理的是图_所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选_(填写器材的字母代号)(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理实验电路，利用测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，则由图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_.解析：(1)电路(a)中电流表A和定值电阻R0组成的电压表量程为0.6990 V594 V，而电源电动势仅约为1.5 V，所以电路(a)不合理，电路(b)合理，电源的内阻较小，又滑动变阻器采用限流式改变电路，所以用滑动变阻器R1改变电路较为方便(2)根据实验原理可知电流表G的读数乘以(10990) ，即为电路的路端电压，所以图线在纵轴上的截距乘以(10990) ，可得电源电动势E1.48103(10990) V1.48 V；从图线上取两点得电池的内阻r 0.8 .答案：(1)(b)D(2)1.48(1.471.49均正确)08(0.780.82 均正确)4某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R05 )一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图(a)所示(1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接(2)请完成下列主要实验步骤：A检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是_；B将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；C将开关S2_，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1.(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字)(4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(选填“大”或“小”)解析：(1)如答案图所示(2)由题图(c)读得电阻箱阻值为R20 ；将S1闭合S2断开，电压表示数为电源电动势E1.49 V；将S2再闭合，电压表示数为R两端电压将电压表视为理想电表，则干路电流I A0.058 A.(3)因为I，所以rR0R 0.69 .(4)若考虑电压表的内阻，则S1闭合S2断开时，电压表示数为该表两端电压，小于电源电动势，因而测得的电动势比实际值偏小答案：(1)如图所示(2)A.20 C闭合(3)0.69 (4)小5为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为09 V的电压表A量程为01 V、内阻大约为1 k的电压表V1；B量程为02 V、内阻大约为2 k的电压表V2；C量程为03 V、内阻为3 k的电压表V3.选择电压表_串联_k的电阻可以改装成量程为09 V的电压表(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时，电阻箱的阻值为15.0 ；电压表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 ，则电源的电动势E_V、内阻r_.解析：(1)改装电压表需根据电压表内阻计算分压电阻的电阻值，V3表的量程扩大3倍即为改装的电压表，故应选C.要将量程为03 V、内阻为3 k的电压表改装为量程为09 V的电压表，串联分压电阻的阻值为R6 000 6 k.(2)原理电路图如图所示(3)根据闭合电路欧姆定律知E3Ur，将U11.50 V，R115.0 及U22.00 V，R240.0 分别代入上式联立解方程得E7.5 V，r10.0 .答案：(1)C6(2)见解析(3)7.510.06利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是图中的_(选填“甲”或“乙”)(2)现有电流表(00.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表(015 V)B电压表(03 V)C滑动变阻器(050 ) D滑动变阻器(0500 )实验中电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线.序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480丙(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E_V，内电阻r_.解析：(1)电流表内阻与电池内阻相差不多，如果用乙图误差较大，应选用甲图(2)干电池的电动势为1.5 V左右，为减小误差，应选择量程为3 V的电压表；根据电源电动势和电流表量程，可知应选择最大阻值为50 的滑动变阻器(3)第四组数据误差较大，应舍去，连线后如图所示(4)根据UI图像，电源的电动势为纵轴的截距，为1.5 V，内电阻为斜率的大小，r 0.83 .答案：(1)甲(2)BC(3)见解析图(4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)7用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实验器材有：电流表A1(量程030 mA)；电流表A2(量程0100 mA)；电压表V(量程06 V)；滑动变阻器R1(阻值05 )；滑动变阻器R2(阻值0300 )；开关S一个，导线若干条某同学的实验过程如下：.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路甲.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线乙.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0，0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)回答下列问题：(1)电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(2)由图乙的图线，得电源内阻r_.(3)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx_，代入数值可得Rx.(4)若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_，电压表示数变化范围_(选填“相同”或“不同”)解析：(1)由题UI图线可知电流表