学鲁科版选修31 4.3测定电源的电动势和内电阻 作业（3）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 4.3测定电源的电动势和内电阻 作业（3）1在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6 v，内阻约为05 ，电流表的内阻为05 ，电压表的内阻为6 k。为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的（ ）a. b. c. d. 2关于电源电动势,下列说法正确的是( )a. 电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压b. 同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化c. 在闭合电路中,当外电阻增大时,路端电压增大,电源的电动势也增大d. 电源的电动势就是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量3如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的图像，则下列说法中正确的是a电动势，发生短路时的电流b电动势，内阻c电动势，内阻d当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大4（2014嘉定区二模）一节干电池的电动势为1.5v，表示该电池（ ）a. 一定有1.5j的化学能转变成电能b. 在工作状态下两极间的电压恒定为1.5vc. 比电动势为1.2v的电池存储的电能多d. 将1c电量由负极输送到正极过程中，非静电力做了1.5j的功5有关电压与电动势的说法中正确的是（ ）a电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法b电动势就是电源两极间的电压c电动势公式e=中的w与电压u=中的w是一样的，都是电场力做的功d电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别6闭合电路的电源电动势为e,内阻为r,如图所示,闭合开关s,当滑动变阻器的滑片p从右端滑到左端时，下列说法中正确的是（ ） a小灯泡l1、l3变亮,l2变暗b小灯泡l3变暗,l1、l2变亮c电压表v1示数变化量较小d电压表v2示数变化量较小7用如图所示的电路可以测量电源电动势e、内阻以及定值电阻，用、i分别表示电表、a的读数，若滑动变阻器的滑片p从最右端一直移动到最左端，则（ ）a在同一坐标纸上分别作出、图线，如下图所示，则图中的a图线表示的是图线b由实验数据可得定值电阻，若考虑到电表不是理想电表，则这样测得的的值大于实际值ca图线的斜率大小等于db图线的斜率大小等于8如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的ui图象下列判断正确的是（ ）a. 电动势e1=e2，发生短路时的电流i1i2b. 电动势e1=e2，内阻r1r2c. 电动势e1e2，内阻r1r2d. 当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化小9用电动势为e、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为r的电动机供电，电动机正常工作后，测得通过的电流为i、电动机两端的电压为u，则（ ）a电路中电流b在时间t内，电池组消耗的化学能为ietc在时间t内，电动机输出的机械能是ieti2rtd以上说法都不对10用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1和1k，如图为所需的器材（1）请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出ui图线，根据图线求出电池的电动势e= v，内阻r= i/a0.120.200.310.320.500.57u/v1.371.321.241.181.191.05（3）在以上实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，下列说法正确的是a用图a所示电路时，e测e真 b用图a所示电路时，r测r真c用图b所示电路时，e测e真 d用图b所示电路时，r测r真11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：（i）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ii）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；（iii）以u为纵坐标，i为横坐标，作ui图线（u、i都用国际单位）；（iv）求出ui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接线柱b两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱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的接线柱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的接线柱（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。12某研究性学习小组利用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=_v，r=_13某课外小组的三位同学想要测量以下三种电池的电动势和内电阻：r20（1号）干电池：电动势约为15vr6（5号）干电池：电动势约为15v某种锂电池：电动势约为20v他们可选择的部分器材有：a电压表（量程3v时内阻约3k；量程15v时内阻约15k）b电阻箱（阻值范围0 999）c电阻箱（阻值范围0 99999）wd滑动变阻器（阻值0 50，额定电流15a）e滑动变阻器（阻值0 2k，额定电流05a）f电流表（量程为06a，内阻约0125）为完成测量，三位同学进行了如下实验：甲同学将一节1号干电池直接接在量程为3v的电压表两端（如图甲所示），将此时电压表的示数作为电池电动势的测量值。以下对这种测量方法的误差分析正确的是 a这种测量方法得到的电动势的测量值比真实值大b这种测量方法造成误差的原因是测量时电路中有微小电流c因为“断路时路端电压等于电源电动势”，所以这种测量方法的系统误差为零乙同学将一节5号干电池接入图乙所示电路中，为完成该实验，电压表应选择的量程是 v；滑动变阻器应选择 （选填相应器材前的字母）。乙同学根据测量数据画出u-i的图像如图丙所示（图中只画了坐标纸的大格），关于此图像的下列说法中正确的是a此图线在横轴上的截距表示电池被短路时的短路电流b为减小误差，可以将原坐标纸上两坐标轴交点处的纵坐标取为10v，使每小格代表的电压值变小，从而放大纵轴的标度c纵轴的标度放大后，图线在横轴上的截距仍表示电池被短路时的短路电流d纵轴的标度放大后，电池的内阻仍等于图线斜率的绝对值丙同学为了测量锂电池的电动势，想给量程是15v的电压表串联一个定值电阻（用电阻箱代替），改装成量程是25v的电压表，实验电路如图丁所示，请将以下电压表改装过程的主要实验步骤补充完整：a闭合开关前将滑动变阻器的滑片移至 端（选填“a”或“b”），并把电阻箱阻值调到零b闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为10vc保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表示数为 vd不改变电阻箱的阻值，保持电阻箱与量程为15v的电压表串联，撤去其它线路就得到量程为的25v电压表丙同学的上述操作步骤中，电阻箱应选 ，滑动变阻器应选 （选填相应器材前的字母）14在测量电源的电动势和内阻实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路根据实验数据描点，绘出的r图象是一条直线，若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势e= ，内阻r= （用k、b和r0表示）试卷第5页，总6页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1c【解析】电流表的内阻与电源的内阻差不多，采用电流表外接法。b图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，故选a、d图错误，c图无法测出，故选a。2d【解析】试题分析：电压表是由内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势，故a错误；电动势反映本身的特性，与外电路的结构无关，即同一电源接入不同的电路，电动势不会变化；在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也不会变化，故bc错误；电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，d正确。考点：电源的电动势和内阻【名师点睛】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关电源的电动势在数值上等于内、外电压之和。3acd【解析】试题分析：图像的纵截距表示电流为零的情况下外电路电压，即断路情况，此时外电压大小等于电源电动势，两者的纵截距相同，表示电源电动势相同，所以，图像的横截距表示外电路电压为零时，电路的电流，即短路电流，所以短路电流，图像的斜率表示电源内阻，所以，故ac正确b错误；根据可知，内阻，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大，d正确考点：考查了闭合电路欧姆定律、u-i图象【名师点睛】要求同学们理解u-i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，与i轴的交点表示短路电流，斜率表示内阻4d【解析】试题分析：电源是一种把其它形式的能转化为电能的装置，电动势e的大小等于非静电力做的功与电量的比值，即e=，其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小，而与转化能量多少无关解：a、d、电源电动势的大小表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1c电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功，即一节干电池的电动势为1.5v，表示该电池能将1c电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5j的功，故d正确，a错误；b、电动势应等于电源内外电压之和，故b错误；c、电动势大的说明电源把其它形式的能转化为电能的本领大，即由e=知，电动势大的存储的电能不一定多，故c错误故选d点评：e=也是属于比值定义式，与u=含义截然不同，电动势e大小表征电源把其它形式能转化为电能本领大小，而电压u大小表征电能转化为其它形式的能的大小，要注意区分5d【解析】试题分析：a、电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量故a错误b、根据闭合电路欧姆定律，路端电压u=eir，只有当外电路断开时，i=0，路端电压等于电动势当外电路接通时，路端电压即电源两极间的电压小于电动势，故b错误c、电动势定义式公式e=中的w是非静电力做功，电压u=中的w是静电力做功故c错误d、电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，从能量转化的角度来说有本质的区别故d正确故选：d6bd【解析】试题分析：触片p从右端滑到左端时，电阻变小，总电流变大，l2变亮，内电阻与l2电压变大，并联部分电压变小，l3变暗，l3电流变小，总电流变大，流过l1电流变大，l1变亮，故a错误，b正确；并联部分电压变小，电压表v1示数变小，l2电压变大，v2示数变大，路端电压变小，所以u1u2，c错误，d正确故选bd。考点：电路的动态分析【名师点睛】在判断闭合电路中的动态变化问题，判断此类问题的思路是：先局部判断电阻变化、后整体电阻和电流变化，最后判断各部分电阻、电压和电流的变化。【答案】bd【解析】试题分析：图线的斜率绝对值表示电源内阻，图线的斜率绝对值表示电源内阻和定值电阻之和，a图象斜率绝对值大于b图象的斜率绝对值，所以图线是图中b，故选项ac错误，选项d正确；根据闭合电路欧姆定律得：定值电阻的计算表达式是，若实验中的所有操作和数据处理无错误，电流表示数比的实际电流偏小，所以的测量值偏大，即实验中测得值大于实际值，故选项b正确。考点：测定电源的电动势和内阻【名师点睛】解决该题关键要掌握测定电动势和内电阻的数据处理和明确电阻的测量方法、原理和实验误差的处理。8a【解析】试题分析：u i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，与i轴的交点表示短路电流，斜率表示内阻解：au i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，与i轴的交点表示短路电流，故电动势e1=e2，发生短路时的电流i1i2，故a正确；bu i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势e1=e2，内阻r1r2，故b错误；cu i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势e1=e2，内阻r1r2，故c错误；d电动势e1=e2，内阻r1r2，根据u=e ir可知，当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故d错误；故选a【点评】本题考查了闭合电路电源的u i图象的相关知识，要求同学们理解u i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，与i轴的交点表示短路电流，斜率表示内阻9b【解析】试题分析：发动机为非纯电阻用电器故不能使用欧姆定律求得电路中的电流；但由p=ui可求得电动机的功率；由ei可求得电池消耗的化学能解：a、因发电机为非纯电阻电路，故闭合电路欧姆定律不能使用，故a错误；b、电池组消耗的化学能等于电池的输出电能，故化学能为eit；故b正确；c、电动机输出的功率p=ui，故c错误；d、因b正确，故d错误；故选b【点评】在应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，要注意其使用的条件；电动机类由于将电能转化为了内能之外的其他形式的能量，故不能再由闭合电路欧姆定律求解10（1） （2）1.46；0.75；（3）ab【解析】试题分析：（1）电源的内阻是比较小的，为了减小误差，采用电流表的内接法（2）在ui图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小（3）根据误差来源分析实验误差解：（1）根据要求，变阻器的滑动触头滑至最左端时，其使用电阻值最大，电源的内阻是比较小的，为了减小误差，采用电流表的内接法，按要求连实验实物图，如图1（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图示如图所示在ui图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.46v，图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为r=0.75（3）由图a所示电路可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使所测电源电动势小于电动势真实值，内阻测量值小于真实值由图b所示电路可知，相对于电源，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，电源内阻测量值大于真实值，当外电路断路时，电压表示数等于电源电动势，电动势测量值等于真实值，故ab正确，cd错误；故选：ab故答案为：（1）电路图如图所示；（2）1.46；0.75；（3）ab【点评】本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的11（1）a、c （2）c （3）ka； 【解析】试题分析：（1）电压表最好选用内阻较大的a；电路能达到的最大电流，电流表选用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。说明外电路的电阻变大，滑动变阻器电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是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，故选c。（3）根据u-i图线的在u轴上的截距等于电动势e，则e=ka；斜率等于内阻与r2之和，则r=k-r2。考点：测量电源的电动势和内阻【名师点睛】此实验是课本上的测量电源的电动势和内阻实验的改进实验；与课本实验不同的地方就是加了两个保护电阻；仪器的选择要考虑实验的误差因素，比如此实验产生误差的是电压表的分流作用，故选择电压表时要尽量用内阻较大的电压表1224（或25） 1【解析】试题分析：由得，则图象的斜率即为电池组电动势的大小，即e=24（或25）v，图象纵轴截距的绝对值为电池组的内阻r=1 考点：测定电源的电动势和内阻实验【名师点睛】物理图象关键要根据物理规律得到解析式，运用数学知识分析图象的物理意义本题采用的是转换法，本来i-r是非线性关系，转换成是线性关系，图象直观，一目了然13b；0-3；d；abd；a；