高考物理一轮复习 专题38 测定电源的电动势和内阻（测）（含解析）.doc

专题38 测定电源的电动势和内阻【满分：110分 时间：90分钟】实验题(共10小题，每题11分，共110分。)1某实验探究小组为了测量电流表内阻，设计的电路如图甲所示实验中供选择的仪器如下：待测电流表（05ma，内阻约300）电流表（010ma，内阻约100）定值电阻（300）定值电阻（10）滑动变阻器（01000）滑动变阻器（020）电键s及导线若干干电池（1.5v）（1）定值电阻应选_，滑动变阻器应选_（2）对照电路图用笔画线代替导线连接如图乙所示实物图（3）主要的实验步骤如下：a按图甲所示电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最_（填“左”、“右”）端；b闭合电键s，移动滑动触头至某一位置，记录和的读数和；c重复步骤b，多次移动滑动触头，测量多组数据；d以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图丙所示（4）根据图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式=_（用k和表示）【答案】（1）；r4 （2）如右图所示（3）左 （4）【名师点睛】遇到给定电路图的实验题，应根据串并联规律和欧姆定律写出有关表达式，即可求解；熟记变阻器采用分压式接法时应选择全电阻小的变阻器；遇到根据图象求解的题目，首先要根据物理规律写出有关图象纵坐标与横坐标的函数表达式，然后再根据斜率、截距的概念即可求解2（1）在练习使用多用电表时，某同学将选择开关拨至“10”挡时，欧姆表的内部结构可简化为图甲中虚线框内的电路，欧姆表已经进行了必要的调零该同学想用一个电阻箱rx 较精确地测出该电路中电源的电动势e和该倍率下完成调零后欧姆表的内阻r内（即rg+r0+r），他的操作步骤是： a将欧姆表与电阻箱rx连成图甲所示的闭合电路；b改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数rx和对应的电流表g的示数i；c将记录的各组rx、i的数据描点在乙图中，得到1/irx图线；d由乙图所作1/irx图线，求出电源电动势e和欧姆表内阻r内图甲中，a表笔的颜色是 （填红或黑），电源电动势e为 v，欧姆表内阻r内为 ，电流表g的量程是 ma（2）若该同学将图甲中电流表g并联一个定值电阻，组成一个新的欧姆表（表盘刻度不变），新欧姆表的倍率较改装前欧姆表的倍率 （填变大、变小或相同）【答案】（1）黑；8；160；50；（2）变小【名师点睛】此题考查了测量电源的电动势及内阻的实验；解题时关键是根据电路图与闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式，根据函数表达式与图象可以求出电源电动势与内阻，要掌握应用图象法处理实验数据的方法。3同学们利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻(1)图中电流表的示数为_a(保留小数点后两位)(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_【答案】(1)0.44 (2)ui图象见解析图；1.60(1.581.62都算对)；1.22(1.181.26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。【名师点睛】本题考查对图象的认识，要掌握从u-i图线中获取电源的电动势和内电阻的方法，在计算内阻的时候，要注意纵坐标的起点不是零。4某实验小组正在测定一节新型电池的电动势（约为3v）和内阻，现要选取一个定值电阻r0当做保护电阻。（1）首先为了准确测量定值电阻r0阻值，在操作台上准备了如下实验器材：a、电压表v（量程3v，电阻约为4k）b、电流表a1（量程1a，内阻约0.5）c、电流表a2（量程3a，内阻约0.5）d、定值电阻r0（阻值约为3）e、滑动变阻器r（0-10）f、开关s一个，导线若干根据上述器材，在测量r0阻值时应选择_（填序号）为电流表，其实验电路图应选择以下哪种接法_（填字母a或b），经测量定值电阻r0阻值为2.8。（2）之后为了测量该新型电池的电动势和内阻，设计了如下实验，在下图中将所选 器材进行连接。（3）根据实验记录做出u-i图线如图所示，从中可以求出待测新型电池的内阻为_，电池电动势为_v（保留两位有效数字）。【答案】（1）b ；a（2）电路图如图； （3）0.95 ；2.9（2）测量电动势和内阻的电路如图；（3）由u-i图像可知：2.5=e-0.1(r+r0)；1=e-0.5(r+r0) r0=2.8；解得r=0.95，则r=1.2，e=2. 9v【名师点睛】两个实验都是基本的试验；关键是要搞清每个实验的原理；搞清试验的电路图及数据的处理方法；在用u-i图像求解电动势和内阻时，注意坐标轴的起点坐标。5在“测定2节干电池组成池组的电动势和内阻”的实验中，备有下列器材：a 待测的干电池组(电动势约为3.0 v，内阻小于2.0 ) b电流表a1(量程03 ma，内阻ra110 )c电流表a2(量程00.6 a，内阻ra20.1 )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，于是他设计了如图甲所示的实验电路，在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_(填写器材前的字母代号)(2)图乙为该同学根据实验电路测出的数据绘出的i1i2图线，i1为电流表a1的示数，i2为电流表a2的示数则由图线可得被测电池组的电动势e_v，内阻r_.【答案】（1）d；（2）2.99；1.76；【解析】【名师点睛】本题考查测电动势和内电阻实验，同时要注意电表的改装原理，明确用电流表代替电压表的方法。6某同学利用下列器材测定一节干电池的电动势和内电阻a待测干电池（电动势约1.5v，内阻约1.0）b电流表（满偏电流3ma，内阻10）c安培表，量程00.6a，内阻约为0.1d电阻箱（09999）e滑动变阻器（020，10a）f滑动变阻器（0100，1a）g电键和导线若干（1）由于没有电压表，该同学用电流表g和电阻箱改装成量程为3v的电压表，则电阻箱的阻值应调为_（2）为了能较为准确地进行测量，以及操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_（填器材前的字母代号）（3）请在图1方框中画出实验电路图。（4）闭合开关s，调节滑动变阻器，读出电流表相应的示数i，并计算出改装后的电压表的读数u，在坐标纸中画出了如图2所示的u-i图像，由图像可知：e=_v，r=_（保留两位有效数字）【答案】（1）990（2）e（3）如图所示（4）【名师点睛】本题考查了电压表的改装、实验器材的选择、设计测电源电动势与内阻实验的电路图，知道测电源电动势与内阻实验的实验原理，根据实验器材可以作出电路图7在测量一节干电池电动势e和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路：（1）根据图甲实验电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。（2）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片p调到 （选填“a”或“b”）端。（3）合上开关、接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；该接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数u和对应的电流表示数i的图像，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为、，与横轴的截距分别为、；接1位置时，作出的图线是图丙中的 （选填“a”或“b”）线；测出的电池电动势e和内阻r存在系统误差，原因是 。由图丙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为 ， 。【答案】（1）如图所示：（2）a端（3）b，电压表的分流；，【名师点睛】应明确用“等效电源”法分析“测量电源电动势和内阻实验”误差的方法，明确u-i图象中纵轴截距与斜率的含义。8在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。（1） 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”）（2） 改变电阻箱的阻值r，分别测出阻值r0=10的定值电阻两端的电压u，下列两组r的取值方案中，比较合理的方案是_.（选填1或2）方案编号电阻箱的阻值r/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势e= ，内阻r= 。（用k、b和r0表示）【答案】最大值， 2， 【名师点睛】本题考查实验测定电动势和内电阻；注意本实验中实验电路较为简单，但要注意数据的处理的掌握，特别是图象法的应用。9为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材： a.待测干电池(电动势1.5 v左右，内阻不超过1.5 )b.电流表a1(量程02 ma，内阻ra1=10 )c.电流表a2(量程00.6 a，内阻约为0.1 )d.滑动变阻器r1(020 ， 10 a)e.滑动变阻器r2(0100 ，1 a)f.定值电阻r3990 g.开关、导线若干 利用以上提供的器材，欲测量该电池的电动势和内阻，请回答以下问题： (1)（1分）为测量方便且测量误差较小，上述滑动变阻器应选用_(填写序号字母). (2)（3分）在右图所示虚线框内补画出完整的电路原理图（标明使用的器材）. 【答案】（1）d（2）如右图【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及u-i图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查10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（满偏电流3 ma，内阻ra10 ）c电流表（00.6 a，内阻约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，为操作方便且能较准确的进行测量，滑动变阻器应选_（填写器材前的字母代号）。（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为电流表的示数，i2为电流表的示数），则由图线可得被测电池的电动势e_v，