高中物理 第2章 恒定电流 10 实验 测定电池的电动势和内阻课时作业 新人教版选修31.doc

10 实验 测定电池的电动势和内阻基础夯实一、选择题(1题为单选题，2题为多选题)1如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路。电路中r1、r2为已知阻值的电阻。下列说法中正确的是()a只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻b只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻c只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻d三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻答案：d解析：图甲中可用ei1(rr1)、ei2(rr2)求得电源的电动势和内电阻，图乙中可用eu1r、eu2r求得电源电动势和内电阻，而图丙中可用eu1i1r、eu2i2r求得电源的电动势和内电阻，故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻，故d正确。2某学生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。该学生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电压表接线不妥答案：abd解析：由图中接线可知，滑动变阻器连成定值电阻起不到变阻作用，电流表正、负接线柱接错，电压表始终有读数，开关不能控制电压表，电压表接线应接到开关外侧，电压表量程为3v符合实验要求，故a、b、d三项不规范。二、非选择题3用电流表和电压表测定电池的电动势e和内电阻r，所用电路如下图(a)所示，一位同学测得的6组数据如下表所示。组别123456电流i/a0.120.200.310.320.500.57电压u/v1.371.321.241.181.101.05(1)试根据这些数据在图(b)中作出ui图线。(2)根据图线求出电池的电动势e_v，电池的内电阻r_。答案：(1)见解析图(2)1.460.72解析：本题考查用作图法处理实验数据。作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太大的点应舍去，图线如下图所示。由图线与纵轴的交点可得电动势e1.46v，再读出图线与横轴交点的坐标(1.00，0.64)，由euir得r0.72。4(安徽黄山市20142015学年高二上学期期末)在测电源电动势和内阻实验中，由于电源内阻较小，电压表示数变化不明显，作出的ui图象如图甲中a所示，这对数据处理的结果将引入较大误差，为了解决此问题，某同学在电路中串联了一定值电阻r7(如图乙)，作出的ui图象如图甲中b所示，则此电源的电动势大小为_v，内阻为_。 答案：1.50.5解析：由图示电源的ui图象可知，电源电动势为：e1.5v，图象斜率的绝对值等于电源内阻及r阻值之和，则有：r总rr7.5，则电源内阻：rr总r7.570.5。5(石家庄市第一中学20132014学年高二上学期期末)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。该同学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r图象，则由图象求得，该电源的电动势e_v，内阻r_(结果均保留两位有效数字)。答案：(1)ei(rr)(2)最大值25(3)6.0(5.86.2均可)2.4(2.32.5均可)解析：(1)在闭合电路中，e、i、r、r几个量之间的关系是ei(rr)。(2)为了整个电路的安全，所以开始电流要小，即电阻箱电阻调到最大值；题图乙电阻箱读数为25。(3)根据ei(rr)，推出，再结合r图象可知：图线的斜率为，截距为，解得e6.0v(5.86.2均可)，r2.4(2.32.5均可)。能力提升一、非选择题1(黑龙江哈尔滨三中20142015学年高二检测)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)。(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1.49v；c将开关s2_，电压表的示数是1.16v，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)。答案：(1)如图所示(2)a20c闭合(3)0.69解析：(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，e1.49v，将s2闭合，电压表示数为电阻箱r两端电压，将电压表视为理想电表，则干路电流ia0.058a。(3)因为i，所以rr0r(520)0.69。2.(山东潍坊一中20142015学年高二上学期检测)为了测定电源电动势e、内阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值r，电压表v1的示数u1，电压表v2的示数u2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流i，分别描绘了a、b两条ui图线，如图乙所示。请回答下列问题：(1)写出流过电阻箱的电流i的表达式_；(2)小灯泡两端电压随电流变化的图象是_；(选填“a”或“b”)(3)根据图乙可以求得电源的电动势e_v，内阻r_，该电路中小灯泡消耗的最大功率为_w。答案：(1)i(2)b(3)3.02.01.0解析： (1)首先要明白电路的组成，作出电路图，如图所示。 电阻箱两端电压uu2u1，电阻箱阻值为r，所以流过电阻箱的电流i。(2)小灯泡两端电压随电流的增大而增大，所以选图线b。(3)图线a为电源路端电压随电路中电流变化的关系图线，图线a与纵轴的交点为电源的电动势，e3.0v，图线a斜率的绝对值为电源的内阻，r2.0，图线a、b的交点表示u1u2，即电阻箱的阻值为0，此时小灯泡消耗的功率最大，pui1.0w。3(河北正定中学20142015学年高二下学期期中)为测定一节干电池的电动势和内阻，现提供如下仪器：a电压表(量程2v，内阻约8k)b电流表(量程0.6a，内阻ra 0.8)c滑动变阻器(020)d开关e若干导线 (1)为准确测定干电池的电动势和内阻，应选择图_(选填“甲”或“乙”)；(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至_端。(选填“左”或“右”)；(3)移动变阻器的滑片，得到几组电压表和电流表的示数，描绘成如图丙所示的ui图象从图线的截距得出干电池的电动势为1.40v的理论依据是_；(4)利用图丙可得到干电池的内阻为_(保留两位有效数字)；答案：(1)甲(2)左(3)ui图象与纵轴交点坐标值是电源电动势(4)0.63解析：(1)电流表内阻已知，采用伏安法测电源电动势与内阻时，应选择图甲所示电路。(2)由图乙所示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至左端。(3)在闭合电路中，路端电压ueir，当i0时，ue，则ui图象与纵轴交点坐标值等于电源电动势，由图丙所示图象可知，电源电动势为1.40v。(4)电源ui图象斜率的绝对值是电源内阻，由图丙所示图象可知，电源内阻r1.43，电池内阻为1.430.80.63。4(河南省实验中学20132014学年高二上学期期中)电动自行车的一块电瓶标称电动势为12v，但用久以后性能会下降。表现之一为电瓶的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将某电动自行车的一块旧电瓶充满电后测量电动势和内阻。现有下列器材可用：电流表a：量程0600ma，内阻约2电流表g：量程0500a，内阻rg200电压表v：量程03v，内阻约5k定值电阻r119800定值电阻r29800滑动变阻器r3：0100，1a滑动变阻器r4：01000，1a电键一只，导线若干待测电瓶e(1)请选择合适的器材在下边虚线框中画出实验电路图(器材必须标明符号)(2)兴趣小组记录了实验数据，并通过计算得到了6组电压u和对应电流i的值见下表，请作出ui图象，并