教科版选修31 学生实验测量电源的电动势和内阻 第1课时 作业.docx

5.学生实验:测量电源的电动势和内阻基础巩固1(多选)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法正确的是()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,测量误差才小解析选用电表时应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表;同时,滑动变阻器的阻值不能太大.如果这样电流较小,电流表读数误差较大,故应选a、c.答案ac2(2016北京理综)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合,为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是()a.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 b.一个伏特表和多个定值电阻c.一个安培表和一个电阻箱d.两个安培表和一个滑动变阻器 解析a选项应用公式e=u+ir可以测量e和r.b选项应用公式e=u+urr可以测量e和r.c选项应用公式e=ir+ir可以测量e和r.d选项中无法测量路端电压,故最不可取,选d.答案d3如图所示,测量电源电动势和内电阻的电路,关于误差的说法正确的是()a.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值b.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值c.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值d.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值答案c4如图所示,在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()a.e=e0,r=r0b.ee0,rr0d.ee0,rr0解析当不考虑电流表内阻ra的影响时,由闭合电路欧姆定律,得e=i1r1+i1r,e=i2r2+i2r.解得e=i1i2(r1-r2)i2-i1,r=i1r1-i2r2i2-i1.当考虑ra影响时,由闭合电路欧姆定律,得e0=i1(r1+ra+r0),e0=i2(r2+ra+r0).解得e0=i1i2(r1-r2)i2-i1,r0=i1r1-i2r2i2-i1-ra.比较两组结果知 e0=e,r0r.答案c5(多选)如图所示,根据某次测电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的u-i图像,下列关于图像的说法正确的是()a.纵轴截距表示待测电源的电动势,即e=3.0 vb.横轴截距表示短路电流,即i0=0.6 ac.根据r=ei0计算出待测电源内阻为5 d.根据r=|ui|计算出待测电源内阻为1 解析由u-i图线,纵轴截距表示电动势e=3.0 v,图线纵坐标不是从0开始,因此,电源的内阻为r=ui=1 .答案ad6用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中,被测电源是两节干电池串联的电池组.可供选择的实验器材如下:a.电流表,量程00.6 a,03 ab.电流表,量程0100 a,0100 mac.电压表,量程03 v,015 vd.滑动变阻器,01 000 ,0.1 ae.滑动变阻器,020 ,2 af.开关一个,导线若干(1)为了尽量得到较好效果,电流表应选,量程应选,电压表量程应选,滑动变阻器应选.(2)如图所示有甲、乙两个可供选择的电路,应选电路进行实验.实验中误差是由于表的读数比实际值偏.解析(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5 a,故电流表应该选a,其量程应该选00.6 a.两节干电池串联后的电动势为3.0 v,故电压表量程应该选03 v.滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可,故选择e.(2)应该选乙电路,电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大,其分压作用不可忽略,而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多,其分流作用可以忽略,故选择乙电路.实验中电压表的示数是路端电压,电流表的示数比干路中的电流略小,所以实验中的误差是由于电流表的读数比实际值偏小造成的.答案(1)a00.6 a03 ve(2)乙电流小7在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,已连接好部分实验电路.丙(1)按如图甲所示的实验电路,把图乙中剩余的电路连接起来.(2)在图乙的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于(选填“a”或“b”)端.(3)图丙是根据实验数据作出的u-i图像,由图可知,电源的电动势e= v,内阻r= .解析(1)电路连接如图所示.(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大,故滑片应置于b端.(3)由图像可知,电源电动势为1.5 v,内阻r=1.5-1.00.5 =1.0 .答案(1)见解析(2)b(3)1.51.0能力提升1(多选)在测量电源的电动势和内阻的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器,可以达到测量目的()a.一只电流表和一个滑动变阻器b.一只电流表和一只电压表c.一只电流表和一个电阻箱d.一只电压表和一个电阻箱解析由e=u+ir知,至少有两个电路状态,才能求e和r.选项c、d正确.答案cd2(多选)如图所示,根据某次实验记录数据画出的u-i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b.横轴截距表示短路电流c.根据r=ei短,计算出待测电源内电阻为12 d.电流为0.3 a时的外电阻是18 解析图像与纵轴的交点,电流取值为0,此时为断路状态,截距即等于电源电动势,选项a正确;但图像与横轴的交点处,电压等于5.0 v,所以0.5 a是路端电压为 5.0 v 时的电流,而不是短路电流,所以选项b错误;根据r=e-ui得r=2 ,所以选项c错误;根据r=ui=5.40.3 =18 ,选项d正确.答案ad3(多选)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.电压表接线不妥解析在实物连线图中,滑动变阻器的两个固定端接入电路了,滑动头没有接,所以移动滑动变阻器滑动端时,不会改变接入电路的电阻大小,滑动变阻器不起变阻作用,所以选项a应选;直流电表只允许电流从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出,题图中电流表的正、负接线柱接对了,所以选项b不选;题图中电源由一节干电池充当,电动势是1.5 v,所以电压表的量程应选用03 v,题图中连接是正确的,所以选项c不选;题图中把电压表直接和电池两端并联,这样即使将开关断开,电压表仍有示数,即开关不能控制通过电压表的电流,且电流从负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线不妥,选项d应选.答案ad4用如图所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3 v,内阻约2 ),保护电阻r1(阻值10 )和r2(阻值5 ),滑动变阻器r,电流表a,电压表v,开关s,导线若干.实验主要步骤:()将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;()逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数u和相应电流表的示数i;()以u为纵坐标,i为横坐标,作u-i图线(u、i都用国际单位);()求出u-i图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题:(1)电压表最好选用;电流表最好选用.a.电压表(03 v,内阻约15 k)b.电压表(03 v,内阻约3 k)c.电流表(0200 ma,内阻约2 )d.电流表(030 ma,内阻约2 )(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是.a.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱b.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱c.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱d.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、r1和r2表示待测电源的电动势e和内阻r的表达式e=,r=.代入数值可得e和r的测量值.解析(1)因电源电动势为3 v,且电压表内阻越大,系统误差越小,所以电压表选a;通过电流表的最大电流约为3v2+10+5=176.5 ma,所以电流表选c;(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,说明滑动变阻器连入电路的电阻丝长度在增长,故滑片p左侧电阻丝连入电路,所以一条导线接在电阻丝左端接线柱,另一条导线接在滑动变阻器金属杆两端中的任意一端接线柱都可,选项c正确;(3)由闭合电路欧姆定律e=u+i(r+r2),可得u=e-i(r+r2),由题意u=0时,i=a,且r+r2=k,所以得e=ka;r=k-r2.答案(1)ac(2)c(3)kak-r25在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中,所用电压表和电流表的内阻分别为1 k和0.1 ,图甲中为实验原理图及所需器件图.(1)在图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.甲(2)一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在图乙中画出u-i图像,根据图像读出电池的电动势e= v,求出的电池内阻r= .i/a0.120.200.310.320.500.57u/v1.371.321.241.181.101.05乙解析(1)先将电源、开关、电流表、滑动变阻器按照一定顺序连接好,再将电压表并到滑动变阻器与电流表串联电路两端,实物连接如图所示.(2)根据表格中的u、i数据,在方格纸u-i坐标上描点画线,如