高考物理 实验精选百题解析 专题13 电动势和内阻的测量.doc

2013年高考物理 实验精选百题解析 专题13 电动势和内阻的测量1(11分) （2013长春市四模）用电阻箱、多用电表、开关和导线 测量两节干电池的电动势和内阻。（1）将图甲中的实物连接成可完成实验的电路。（2）完成以下实验步骤的相关内容。将多用电表的选择开关旋转至 （填“1”、“直流电压2.5v”、“直流电流100ma”）档。调节电阻箱，示数如图乙所示。读得电阻值r1= 。合上开关，从多用电表上读得数值为x1。重复，收集多组r和x的数据。（3）某同学根据自己设计的实验以及收集到的数据，作出了如图丙所示的（x取国际单位）图象，由此可近似求出以下物理量，则下列选项正确的是a测得电源的电动势e=1.5vb测得电源的电动势e=3.0vc图象纵轴截距的绝对值代表电源的内阻值d图象纵轴截距的绝对值代表电源内阻和电表内阻的阻值之和 av图1定值电阻滑动变阻器2（18分）（2013北京市西城区模拟）在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻。电源甲的电动势大约为4.5v，内阻大约为1.5；电源乙的电动势大约为1.5v，内阻大约为1。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：a. 量程为3v的电压表vb. 量程为0.6a的电流表a1c. 量程为3a的电流表a2d. 阻值为4.0的定值电阻r1e. 阻值为100的定值电阻r2f. 最大阻值为10的滑动变阻器r3g. 最大阻值为100的滑动变阻器r4 （1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图1所示电路测量电源甲的电动势和内电阻。定值电阻应该选择 （填d或者e）；电流表应该选择 （填b或者c）；滑动变阻器应该选择 （填f或者g）。分别以电流表的示数i和电压表的示数u为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图2所示ui图象，u和i的单位分别为v和a，拟合公式为u=5.6i+4.4。则电源甲的电动势e = v；内阻r = （保留两位有效数字）。iu图2在测量电源甲的电动势和内电阻的实验中，产生系统误差的主要原因是 a. 电压表的分流作用b. 电压表的分压作用c. 电流表的分压作用d. 电流表的分流作用v图3定值电阻k1k2e. 定值电阻的分压作用（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图3所示电路。定值电阻应该选择 （填d或者e）。实验中，首先将k1闭合，k2断开，电压表示数为1.48v。然后将k1、k2均闭合，电压表示数为1.23v。则电源乙电动势e = v；内阻r = （小数点后保留两位小数）。【答案】（1）d 【2分】；b 【2分】；f 【2分】 4.4 【2分】；1.6 【2分】a 【2分】3（2013北京市丰台区二模）图1是利用两个电流表a1（微安表）和a2（毫安表）测量干电池电动势e和内阻r的电路原理图。图中s为开关。r为滑动变阻器，固定电阻rl和a1内阻之和为l0000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，a2为理想电流表。+ e，rasa1raa2r1图2a1a2ersr1rbca图1 按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。 在闭合开关s前，将滑动变阻器的滑动端c移动至_（填“a端”、“中央”或“b端”）。 闭合开关s，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表a1和a2的示数i1和i2。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为i1（ma）0.1200.1250.1300.1350.1400.145i2（ma）48040032023214068 在图3所示的坐标纸上以i1为纵坐标、i2为横坐标画出所对应的i1- i2曲线。i1/a1601501401301201100100200300400500i2/ma图3 利用所得曲线求得电源的电动势e=_v，内阻r =_。 该电路中电源输出的短路电流im=_a。答案： 如图 （2分，错一条线不得分） b端 （2分） 如图 （2分，必须有描点，不描点不得分） 1.49（1.481.50）（2分）0.60（0.550.65）（2分）2.4（2.32.7）（2分）（提示：把r1和a1整体等效为一个电压表，测量路端电压）4(10分) (2013浙江省湖州市二模) 为了测量一电池组的电动势e和内阻r，实验步骤如下：图a为连接好的实物图，将滑动变阻器滑片移到最右端，正确使用电阻箱并调节电阻箱旋钮至图c所示位置；闭合电键，保持电阻箱读数不变，移到滑动变阻器的滑片，记录电压表和电流表的读数，并重复实验测得多组数据；断开电键，拆除线路，整理器材；根据实验记录数据进行数据处理。回答下列问题：(1)根据实物图a，请你用正确符号在答题纸对应的虚线框中画出实验电路图；(2)根据图c，读出电阻箱接入电路的阻值大小为 ；(3)根据电压表和电流表的读数，建立ui坐标系，描出相应的数据点，如图d所示；请你在答题纸对应坐标系中绘出ui图像，根据图像，求出该电池组的电动势e= v和内阻r= 。 图a图b图c图d答案(10分) (1)实验电路图(2分)；(2) _2.5_(2分)；(3) ui图象(2分)； e=_3.000.1_v(2分)，r=_3.60.5_(2分)。 ave、rs图a图b7.（8分）（2013上海市闵行区二模）某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势e和内电阻r。（1）先直接用多用表测定该电池电动势，在操作无误的情况下，多用表表盘示数如图a所示，其示数为_v。（2）然后，用电压表v、电阻箱r、定值电阻r0、开关s、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。i在图b中，根据电路图，用笔画线代替导线，将左侧实物图连接成完整电路。 r(w)16671.450.033.325.020.0u(v)8.35.94.84.23.22.91/r(10-2w-1)0.601.402.003.004.005.001/u(v-1)0.120.170.210.240.310.35ii闭合开关s，调整电阻箱阻值r，读出电压表v相应示数u。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的r、u数据，并计算出相应的1/r与1/u的值。请用表中数据在图c坐标纸上描点，并作出1/r -1/u图线。iii从图线中可求得待测电池电动势e=_v。8（9分）（2013四川省凉山州二模）实验室有量程是03a（内阻较小）的电流表和03v（内阻很大）的电压表，电阻箱r（最大值9999），滑动变阻器r（02k），固定电阻r1=5，开关s，导线若干，欲测量某一电源的电动势e和内阻r（e略小于3v，内阻较小） （1）由于电源内阻较小，要求固定电阻r1作为等效内阻的一部分，设计电路要求误差尽量小，且便于操作，能达到这一要求的电路是 。 （2）用正确的实验电路图得到的实验数据，作出的图象是一条倾斜的直线，其纵截距为b，斜率为k，则电动势e= ，内阻r= （用b、k、r1表示）。9（7分）（2013上海市13校联考）某同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻，身边的器材仅“一个多用电表、一个滑动变阻器（r1可调范围0到20）、一个定值电阻（r2）、一个电键（s）、导线若干”。小明利用上述器材设计了实验原理图（如图a所示），并进行了如下实验步骤： 根据原理图，连接实验器材，且s断开； 多用电表选择“r1”，先_，后红表笔接b端，黑表笔c端，记录下r2示数（如图c所示）； s闭合，多用电表选择“直流电压1v”档，红表笔接b端，黑表笔接a端，记录下uba示数；然后红表笔接c端，黑表笔接b端，记录下ucb示数； _，重复步骤，至少记录六组数据； 然后以c、b两端电压为横轴，b、a两端电压为纵轴，描点并连线，画出“ubaucb”关系图（如图b所示）。 （1）请你完成上述操作步骤中的两处填空。（2）由图c可知r2测量值为_，由“ubaucb”图像可得旧干电池的电动势和内电阻分别为_v、_。（保留两位有效数字）10(8分) （2013山东省淄博市一模）在一次实验技能比赛中，一同学设计了如下电路来测电源的电动势和内阻该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路（图甲是其电路原理图），其中r0是保护电阻图甲图乙该同学在闭合电键后，发现电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其它器材经检测都是完好的，则出现故障的原因是 ，（请用接线柱处的字母去表达）该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据画出了ui图线如图所示根据图线求出电池的电动势e= v，内阻r= 若保护电阻r0的阻值未知，该