【导与练】（浙江专用）高考物理大一轮总复习 第七章 第6课时 实验三 测定电源的电动势和内阻知能达标训练(1).doc

第6课时实验三:测定电源的电动势和内阻1.下面给出了多种用伏安法测电源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(c)a.测出两组i、u的数据,代入方程组e=u1+i1r和e=u2+i2r,求出e、rb.多测几组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e、rd.多测出几组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为电动势,再用闭合电路欧姆定律求出内阻r解析:a项中只取了两组数据,实验误差大;若有的数据误差很大,用b项的方法无法排除;d项中取i、u的平均值毫无意义;故选c项.2.(2013年浙江理综)采用如图(甲)所示的电路“测定电池的电动势和内阻”.(1)除了选用图(乙)中的部分器材外,(填选项);a.还需要电压表b.还需要电流表c.还需要学生电源d.不再需要其他器材(2)测量所得数据如下: 测量次数物理量123456r/1.21.00.80.60.40.2i/a0.600.700.800.891.001.20u/v0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r=;(3)根据第5次所测得的实验数据,求得电流表内阻ra=.解析:(1)选a,图中已有电流表、电阻箱和干电池,还缺少电压表.(2)作出ui图像,由图像斜率可求得r=(0.750.10).(3)由欧姆定律得:r+ra=ui,得ra=ui-r=0.22 .答案:(1)a(2)(0.750.10)(3)0.22 3.(2013年安徽理综)根据闭合电路欧姆定律,用图(甲)所示电路可以测定电池的电动势和内电阻.图中r0是定值电阻,通过改变r的阻值,测出r0两端的对应电压u12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的.根据实验数据在1u12r坐标系中描出坐标点,如图(乙)所示.已知r0=150 ,请完成以下数据分析和处理.(1)图(乙)中电阻为的数据点应剔除;(2)在坐标纸上画出1u12r的关系图线;(3)图线的斜率是(v-1-1),由此可得电池电动势ex=v.解析:根据闭合电路欧姆定律得:ex=u12+i(r+rx),i=u12r0,整理得:u12=r0exr0+rx+r,变形得:1u12=1ex+rxr0ex+1r0exr.从上式看出1u12和r是线性关系,其图像为直线,r=80.0 的数据点偏离直线太远,应剔除.画1u12r关系图线时,应使大多数点落在直线上,不在直线上的点分布在直线两侧,图线如图所示.图线的斜率k=1r0ex.在图线上选取相距较远的两点(0,0.71)和(180,1.51),得出k=1.51-0.71180-0 v-1-14.4410-3 v-1-1,ex=1kr0=14.4410-3150 v1.50 v.答案:(1)80.0(2)见解析(3)4.4410-31.504.(2013江苏南京一模)在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验电路如图所示.(1)实验过程中,应选用哪个电流表和滑动变阻器(请填写选项前对应的字母).a.电流表a1(量程0.6 a,内阻约0.8 )b.电流表a2(量程3 a,内阻约0.5 )c.滑动变阻器r1(010 )d.滑动变阻器r2(0200 )(2)实验中要求电流表测量通过电池的电流,电压表测量电池两极的电压.根据图示的电路,电流表测量值真实值(选填“大于”或“小于”).(3)若测量的是新干电池,其内电阻比较小.在较大范围内调节滑动变阻器,电压表读数变化(选填“明显”或“不明显”).解析:(1)因干电池要求的电流不能太大,电流表选0.6 a量程,故选a不选b;在限流接法中,滑动变阻器的阻值应与待测内阻r相差不大,既有明显的电流变化和电压变化,还便于调节,故选c不选d.(2)由于电压表有分流作用,通过电流表的电流小于通过电池的电流,故电流表的测量值小于真实值.(3)若测量的新干电池,其内阻比较小,内电压很小,在较大范围内调节滑动变阻器时,内电压几乎不变,外电压约等于电源的电动势,电压表读数变化不明显.答案:(1)ac(2)小于(3)不明显5.(2013浙江名校联盟第一次联考)小明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.他设计了如图(甲)所示的电路进行实验和采集数据.(1)小明设计该实验的原理表达式是(用e、r、i、r表示);(2)小明在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至图(乙)所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为;(3)小明根据实验采集到的数据作出如图(丙)所示的1ir图像,则由图像求得,该电源的电动势e=v,内阻r=(结果均保留2位有效数字).解析:(1)在闭合电路中,e、i、r、r几个量之间的关系是e=i(r+r).(2)为了整个电路的安全,所以开始电流要小,在闭合开关之前,应先将电阻箱电阻调到最大值;题图乙电阻箱读数为25 .(3) 根据闭合电路欧姆定律,该同学设计实验的原理是根据e=i(r+r),推出1i=re+re,再结合1ir图像可知:1ir图线的斜率为1e,图线与纵轴的截距为re,解得e=6.0 v(5.86.2 v均可),r=2.4 (2.32.5 均可).答案:(1)e=i(r+r)(2)最大值25(3)6.0(5.86.2均可)2.4(2.32.5均可)【教师备用1】 某同学采用如图(甲)所示的电路测定电源电动势和内阻,已知干电池的电动势为1.5 v左右,内阻为1 左右,电压表(03 v,3 k),电流表(00.6 a,1.0 ),滑动变阻器有r1(010 ,2 a)和r2(0100 ,0.1 a)各一只.(1)在实验中滑动变阻器应选用(填“r1”或“r2”).(2)在图(乙)中用笔画线代替导线连接实物图.解析:(1)r2允许通过的最大电流为0.1 a,不能满足实验的要求,再者为了实验中便于调节,滑动变阻器应选r1.(2)实物连接图如图所示:答案:(1)r1(2)图见解析【教师备用2】 (2013威海一模)电动自行车现在已经成为人们时尚的代步工具,其中的电池是铅蓄电池,用三块或四块铅蓄电池联后给电动自行车供电.某兴趣小组将一辆旧电动自行车的电池拆下后充满电,测量其中一块铅蓄电池的电动势和内阻.(1)用图(甲)所示的电路测量该铅蓄电池的电动势e和内阻r,图中r0为保护电阻,其阻值为5 .改变电阻箱的阻值r,测出对应的电流i,根据测量的数据作出该铅蓄电池的1ir图线,如图(乙)所示.由图线可求得该电池的电动势e= v,内阻r= .(2)本实验中测得的电池内阻比真实值(填“大”或“小”或“相等”).解析:根据图(甲),应用闭合电路欧姆定律,e=i(r+r0+r),变形为1/i=r/e+(r0+r)/e.该铅蓄电池的1ir图线斜率等于1/e,由图线可求得该电池的电动势e=10 v;图线在纵轴的截距绝对值等于(r0+r)/e,由图线可求得该电池的内阻为4 .由于没有考虑电流表内阻,实际测量出的电池内阻等于电池内阻与电流表内阻之和,所以本实验中测得的电池内阻比真实值大.答案:(1)104(2)大【教师备用3】 研究表明:用纳米硅粉和藻朊酸盐制成电极的电池,其容量是一般电池的8倍.在测定一节该新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有:待测该电池一节(电动势约为2 v)电流表g(量程3.0 ma,内阻r1=100 )电流表a(量程0.6 a,内阻r2=1.0 )定值电阻r1=100 定值电阻r2=900 滑动变阻器r(050 )开关、导线若干(1)为了更准确测出该电池的电动势和内阻,采用图(甲)所示实验电路图,其中定值电阻r应选用(选填“r1”或“r2”).请根据你选定的定值电阻完成图(乙)中的实物连接.(2)某同学在实验中测出电流表a和电流表g的示数i和ig,根据记录数据作出igi图象如图(丙)所示,根据图象可求得,被测电池的电动势e=v,内阻r=.