高三物理专项基础训练 第90练 测定电源的电动势和内阻(1).doc

第90练 测定电源的电动势和内阻基础过关一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1. 在进行测定电源电动势和内电阻的实验时，除了需有待测电源、开关和导线外，下列各组器材可以完成实验的是（填字母代号）（ ）a电压表和电流表b电流表和电阻箱c电流表和滑动变阻器d电压表和电阻箱e电压表和滑动变阻器f电压表、电流表和滑动变阻器 2用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的ui图，由图可知（ ）a电池电动势的测量值是1.40vb电池内阻的测量值是3.50c外电路发生短路时的电流为0.40vd电压表的示数为1.20v时电流表的示数i=0.20a 3下面给出几种用伏安法测量e和r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，用闭合电路欧姆定律列方程求解e和rb多测几组i、u值，求出几组f和r，最后分别求出e和r的平均值c测出多组i、u值，画出ui图线，根据图线求e和rd多测出几组i、u值，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e，再用闭合电路欧姆定律求出r二、简答题（把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）4某同学用电源电动势，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数，并多次重复，画出的ui图线如图所示，则该电源的电动势e= v.内阻r= .5图中r为已知电阻，rx为待测电阻，s1为单刀单掷开关，s2为单刀双掷开关，v为电压表（内阻极大），e为电源（内阻不可忽略），现用图中电路测量电源电动势e及电阻r. （1）写出操作步骤： ； （2）由r及测得的量，可得e= ，rx= . 6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）干电池e（电动势约为1.5v、内电阻大约为1.0） （b）电压表v（015v） （c）电流表a（00.6a、内阻约为0.1） （e）滑动变阻器r1（010、10a） （f）没动变阻器r2（0100、1a）（g）定值电阻r2=990（h）开关、导线若干（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是 （填写字母代号）；（2）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号.（3）上图为某一同学根据他设计的实验，给出的i1i2图线（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），由图1线可求得被测电池的电动势e= v，内电阻r= . 7已知太阳能电池组的电动势约为8v，短路电流约为4ma，为了精确地测出它的电动势和内电阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有：a电流表：量程5ma，内阻约为10b电流表：量程20ma，内阻约为40c电压表：量程5.0v，内阻约为5kd电压表；量程15v，内阻约为15ke滑动变阻器：电阻4kf滑动变阻器：电阻40k（1）为使实验尽可能方便、安全、准确，选择用上述仪器中的 （用仪器前的字母表示）.（2）在虚线框内画出电路图.（3）该电路测得的电源电动势和真实值相比较 ，测得的内电阻和真实值相比较 .（填“偏大”“偏小”或“相等”） 8如图是利用改装电表测量两节电池的电动势及内阻的电路图.两只灵敏电流计的内阻均为600量程均为1ma.（1）根据图中电阻箱的数值，改装后电压表的量程是 ，电流表的量程是 .（2）若实验中操作规范，消除了偶然误差，每节电池的内阻约为1，则内阻测量的相对误差约为 .（3）只改动图中的一根导线，就可以大大减少内阻测量的误差，试完成这根线的调整. 9某人设计了如图所示的电路，该电路能够测量电源e的电动势和内电阻r ，e是辅助电源.a、b两点间有一灵敏电流计g.（1）补充下列实验步骤：闭合开关s1、s2， 使得灵敏电流计的示数为零，这时，a、b两点ua、ub的关系是ua ub，即a、b相当于同一点，读出电流表和电压表的示数i1和u1，其中i1就是通过电源e的电流.改变滑动变阻器r、r的阻值，重新使得 ，读出 .（2）写出步骤对应的方程式及电动势和内电阻的表达式 .（3）说明此方法的优点. 10为测定一节蓄电池的电动势和内阻（内阻约为0.5），实验可能采用的电路图如图甲、乙所示.为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中连接了一个保护电阻r0，除蓄电池、开关，导线外，可供使用的实验器材还有：a电流表（量程0.6a、内阻约0.5）b电压表（量程3v，内阻约6k）c电压表（量程15v，内阻约30k）d定值电阻（阻值1，额定功率5w）e定值电阻（阻值10，额定功率10w）f滑动变阻器（阻值范围010，额定电流2a）g滑动变阻器（阻值范围0200，额定电流1a）（1）实验应采用 电路（填“甲”或“乙”）；（2）电压表应选 ，定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 .（填相应仪器的序号） 11王红同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻r0.他设计了如图所示的电路来测r0的阻值，实验时用u1，u2，i分别表示电表v1，v2，a的读数，并将滑动变阻器的滑片p移动到不同位置时，记录了u1，u2，i的一系列值.（1）他在同一坐标纸上分别作出u1i，u2i，图线，则所作的直线斜率较大的是 .（2）定值电阻r0的计算表达式是r0= （用测得的物理量表示），若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得r0值 （值“大于”、“等于”或“小于”）实际值.（3）张超同学说：“在王红同学所用的实验器材中，如果知道电流表的内阻ra，就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及r0的值.请你在虚线框中画出张超同学设想的电路图，并写出简单实验步骤和e，r ，r0三个物理量的计算式.第90练 测定电池的电动势和内阻bdfad 解析 由全电路欧姆定律u=e-ir知当i=0时，u=e.u-i直线的斜率表示电源的内阻，则轴的电压刻度不是从零开始的，u-i图线的横截距不再表示u=0时的短路电流，而是表示路端电压1v时的干路电流是0.4a，因为=常数，从图中易知，所以.正确选项是ad.拓展：本题主要考查测电动势和内阻实验中u-i图像的意义，同时考查学生由图像提取信息的能力.解题的关键是要理解开路电压就是电动势，图线斜率的绝对值是内阻.3c 4.9.5v,0.55（1）操作步骤：s1断开，s2接到a端，记下电压表的读数u1；s2仍接到a端，闭合s1，记下电压表的读数u2；s1仍闭合，s2接到b端，记下电压表的读数u3 （2）e=u1，6（1）r1（2）电路图如右图所示（3）1.47,0.83解析 该题主要考查用伏安法测电动势和内阻，由于干电池的内阻与电流表的内阻相差不大故采用安培表内接法.要使调节方便滑动变阻器选r1，要使读数准确，电压表的量程选03v，电流表的量程选00.6a，方使实验误差达到最小，而提供的电压表v（015v）很显然不能满足要求，分析题目所给的条件可以把电流表改装成量程为03v的电压表，只要给电流表g串联一个阻值为990的定值电阻就能满足题意.7（1）ace （2）电流表外接（如图）（3）相等，偏大解析 绝大部分同学沿袭课本实验原理用电流表内接法，出现这种错误主要是这一部分学生不注意分析题中所要测量的电源是高内阻电源（=2000），抓住了这个本质后，该题很显然用电流表外接法，其它的问题如器材的选取、误差的分析在此基础上结合本文有关内容也就迎刃而解了.8答案：（1）3v，0.6a （2）50%（3）将下面的电流计正接线柱与滑动变阻器滑杆右端的接线从滑杆右端改接到开关的右接线柱上.解析：本题是在教材上测电动势和内阻的实验的改进，具体做题时先要作出电路图，分清电路的组成，在此基础上还要能正确读出电阻箱的电阻值，能理解电压表和电流表的改装原理，了解相对误差的定义及如何减少误差.由图可知这是一个用外接法来测量电动势和内阻的实验，只是两电表都是用电流表改装的，易知改装后的电压表的量程是3v，电流表的量程是0.6a，本题中测量的相对误差若用内接法则测量的相对误差，由此可见误差主要是由电流表的分压引起的，故只要将外接法改为内接法即可.9（1）调节滑动变阻器r，；= 灵敏电流计的示数为0；电流表和电压表的示数i2和u2；（2）e=