沪科版选修31 4.2测量电源的电动势和内阻 作业2.doc

自我小测1用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列说法中错误的是()a应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显b应选用内阻较小的电压表和电流表c移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载d使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才会小2如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压u与通过它们的电流i的关系图像，下列说法中正确的是()a路端电压都为u0时，它们的外电阻相等b电流都是i0时，两电源的内电压相等c电源甲的电动势大于电源乙的电动势d电源甲的内阻小于电源乙的内阻3下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是()a测出两组i、u的数据，代入方程组eu1i1r和eu2i2r，求出e和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图像，再根据图像求出e、rd多测几组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e，再用闭合电路欧姆定律求出电池内电阻r4如图所示是根据某次实验记录数据画出的ui图像，下列关于这个图像的说法中正确的是()a纵轴截距表示待测电源的电动势，即e3 vb横轴截距表示短路电流，即i短0.6 ac根据re/i短，计算出待测电源内阻为5 d根据r|，计算出待测电源内阻为1 5如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值e和r与真实值e0和r0相比较，正确的是()aee0，rr0 bee0，rr0cee0，rr0 dee0，rr06在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中，若线路器材接触良好，某同学按下图连接好电路，合上开关以后，发现电流表示数很大，电压表示数为零，移动滑动变阻器的触头，两电表的示数均无变化，产生这样故障的原因是_；又若在实验中出现两电表的示数正常，但移动滑动变阻器触头时，两电表的示数不变化，产生这样故障的原因是_。7在“测电源电动势和内阻”的实验中，实验室提供了下列器材：电压表v1(03 v)，电压表v2(015 v)；电流表a1(00.6 a)，电流表a2(03 a)，滑动变阻器r1(010 ，2 a)，滑动变阻器r2(0100 ，0.5 a)，阻值为1 的蓄电池，为了使测量出的电动势和内阻都尽可能准确，实验时电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_。画出本实验的电路图，并简要说出你的理由。8某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势e和内阻r。根据实验数据绘出如图乙所示的r图线，其中r为电阻箱读数，i为电流表读数，由此可以得到e_，r_。9一位同学在电学实验中测得并记录以下6组数据：i/a0.120.200.310.320.500.57u/v1.371.321.241.181.101.05(1)试根据表中数据在图甲中画出ui图线并读出电动势e_；内电阻r_。图甲(2)若不画出图线，只选用其中两组u和i数据，可利用公式euir，算出e和r，这样做可能得出误差较大的结果。选用第_组和第_组数据，求得e、r的误差最大。10现要按图所示的电路测量一节旧干电池的电动势e(约1.5 v)和内阻r(约20 )，可供选择的器材如下：电流表、 (量程0500 a，内阻约为500 )，滑动变阻器r(阻值0100 ，额定电流1.0 a)，定值电阻r1(阻值约为100 )，电阻箱r2、r3(阻值0999.9 )，开关、导线若干。由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装(扩大量程)，然后再按图电路进行测量。(1)测量电流表的内组按图电路测量的内阻，以下给出了实验中必要的操作。a断开开关s1b闭合开关s1、s2c按图连接线路，将滑动变阻器r的滑片调至最左端，r2调至最大d调节r2，使的示数为i1，记录r2的值e断开开关s2，闭合开关s3f调节滑动变阻器r，使、的指针偏转适中，记录的示数i1请按合理顺序排列实验步骤(填序号)_。(2)将电流表 (较小量程)改装成电流表 (较大量程)如果(1)中测出的内阻为468.0 ，现用r2将改装成量程为020 ma的电流表 ，应把r2调为_与并联，改装后电流表 的内阻ra为_。(3)利用电流表 、电阻箱r3测电池的电动势和内阻用电流表 、电阻箱r3及开关s按图所示电路测电池的电动势和内阻。实验时，改变r3的值，记录下电流表 的示数i，得到若干组r3、i的数据，然后通过作出有关物理量的线性图像，求得电池电动势e和内阻r。请写出与你所作线性图像对应的函数关系式_。请在如图所示的虚线框内坐标中作出定性图像(要求标明两个坐标轴所代表的物理量，用符号表示)。图中_表示e。图中_表示r。参考答案1解析：选用电表时应选用内电阻较大的电压表，内阻较小的电流表，同时滑动变阻器的阻值不能太大，太大不易调节。答案：bd2解析：根据欧姆定律可知外电阻r、路端电压u与电流i的关系为r，在ui图像中甲、乙两图像的交点坐标为(i0，u0)，说明两电源的外电阻相等，选项a正确。图像与u轴交点的坐标值表示电源电动势的大小，与i轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图像的斜率大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值)。由图像可知，甲与u轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势；甲与i轴交点的坐标值比乙的小，表明甲的短路电流小于乙的短路电流；图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，可见选项c正确，选项d错误。又电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即u内ir，因为甲的内阻比乙的内阻大，所以当电流都为i0时，甲电源的内电压较大，选项b错误。答案：ac3解析：a中只测量两组数据求出e、r，偶然误差较大；b中计算e、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；d中分别求i、u的平均值是错误的做法。答案：c4解析：由电源ui图像的物理意义可知a对，b、c错，根据r|可得：r1 ，故d对。答案：ad5解析：测电源电动势和内电阻有三种方法：一是用电流表和电压表来测量；二是用一只电压表来测量；三是用一只电流表来测量。当不考虑电流表内阻ra的影响时，由全电路欧姆定律，得ei1r1i1r，ei2r2i2r。解得e，r。当考虑ra影响时，由闭合电路欧姆定律，得e0i1(r1rar0)，e0i2(r2rar0)。解得：e0，r0ra。比较两组结果知：e0e，r0r。答案：c6解析：(1)因为电流表示数很大，电压表示数为零，移动滑动变阻器的触头，两电表的示数均无变化，所以滑动变阻器发生短路；(2)两电表的示数正常，但移动滑动变阻器触头时，两电表示数不变化，可判断滑动变阻器的滑动触头没有连入电路中。答案：滑动变阻器短路滑动变阻器的滑动触头没有连入电路中7解析：由待测电源电动势和内阻的大约值，从读数要求出发，不难选出电压表用v1，电流表用a1来测量。由于滑动变阻器r2允许通过的最大电流为0.5 a，从安全角度考虑，滑动变阻器应选用r1。主要实验器材选定后，再考虑到中学实验室中的电流表的内阻ra均不能忽略，且很难达到rar，故由于电流表的分压作用带来的系统误差较大，在无特殊说明情况下，一般均采用电流表内接法。电路中为什么要接入定值小电阻r0？为了说明问题，先假定电源的电动势就是2 v，内阻就是0.1 ，不考虑电流表内阻的分压影响。本处通过列表来说明接入r0前后对测量值准确度的影响。答案：v1a1r1电路图如下图所示8解析：由欧姆定律有，ei(rr)，rr。由此知图线的斜率为电动势e，纵轴截距大小为内阻r，e2.9 v，r0.9 。答案：2.9 v0.9 9解析：本题考查作图法处理实验数据。作图线时，应把个别不合理的数据排除图线，如图乙所示。由直线与纵轴的交点可读出电动势e1.45 v，再读出直线与横轴的交点的坐标(u，i)连同得出的e值代入euir中，得到r(eu)/i0.70 。选用第3组和第4组数据求得的结果误差最大。由图知，当过第3组和第4组数据作直线时，此直线与原直线偏离最大，因此误差最大。图乙答案：(1)e1.45 vr0.70 (2)34(1)作图线时，应让尽量多的点落在直线上，个别误差大的点要舍去(例如本图中的第4个点)。(2)纵坐标可以不从零开始，有效利用坐标纸的空间。(3)内阻r要用r|来求解。10解析：(1)按题意知，采用的是替代法测电流表的内阻，所以合理顺序应为：cbfeda。(2) 的内阻为ra2468.0 ，原最大量程为500 a