知识点一实验原理

知识点一 实验原理 1 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中 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 测量误差才小 解析 伏安法测电池的电动势和内阻实验中 应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流 表 滑动变阻器阻值不能太大 如果太大不便于调节 答案 BD 2 为测定电池的电动势和内阻 待测电池 开关 导线配合下列仪器可达到实验目的的是 A 一只电流表和一只电阻箱 B 一只电压表和一只电阻箱 C 一只电流表和一个滑动变阻器 D 一只电压表和一个滑动变阻器 解析 由 E IR Ir 知测 E r 用一只电流表测电流 用电阻箱改变外电阻并可读出阻值 只要获得两组 I R 数据即可求得 E r 用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻 故 A 正 确 C 不可行 由 E U r 知测 E r 用一只电压表和一只电阻箱可获得两组 U R 值求 出 E r 故 B 正确 若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以 因滑动变阻器接入电路的 阻值无法确定 故 D 不能达到目的 答案 AB 3 给你一个电压表 一个电阻箱 电键及导线等器材 1 在虚线框内画出根据闭合电路欧姆定律测定一节旧的干电池的电动势和内阻的实验电路 图 2 在实验过程中 将电阻箱拨到 45 时 电压表读数为 0 90 V 若将电阻箱拨到如图 4 3 9 甲所示的位置时 电压表读数如图 4 3 9 乙表盘所示 根据以上数据 可以算 出该节电池的电动势 E V 内电阻 r 图 4 3 9 解析 由 E 0 9 r E 1 r 得 E 1 3 V r 20 答案 1 电路图如图所示 2 1 3 20 知识点二 数据处理 4 用电流表和电压表测定电池的电动势 E 和内阻 r 所用电路如图 4 3 10 a 所示 一 位同学测得的六组数据如下表所示 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 4 3 10 b 的方格纸中作出 U I 图线 图 4 3 10 2 根据图线求出电池的电动势 E V 电池的内阻 r 解析 本题考查用作图法处理实验数据的能力 作图线时应使尽可能多的点落在直线上 个别偏离太远的点应舍去 图线如图所示 由图线与纵轴的交点可得电动势 E 1 45 V 再读出图线与横轴交点的坐标 1 00 0 65 由 E U Ir 得 r 0 69 答案 1 见解析图 2 1 45 0 69 知识点三 电路图的连接 5 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内电阻 使用的器材还包括定值电阻 R0 5 一个 开关两个 导线若干 实验原理图如图 4 3 11 a 1 在图 4 3 11 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 检查并调节电压表指针指零 调节电阻箱 示数如图 4 3 11 c 所示 读得电阻值是 将开关 S1 闭合 开关 S2 断开 电压表的示数是 1 49 V 将开关 S2 电压表的示数是 1 16 V 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 图 4 3 11 解析 2 由题干图 c 读得电阻箱阻值为 R 20 将 S1 闭合 S2 断开 电压表示数为电 源电动势 E 1 49 V 将 S2 再闭合 电压表示数为 R 两端电压 将电压表视为理想电表 则干路电流 I A 0 058 A 3 因为 I 所以 r R0 R 0 69 答案 1 如图所示 2 20 闭合 3 0 69 6 如图 4 3 12 甲是利用两个电流表 A1 和 A2 测量干电池电动势 E 和内阻 r 的电路原理 图 图中 S 为开关 R 为滑动变阻器 固定电阻 R1 和 A1 内阻之和为 10 000 比 r 和滑 动变阻器的总电阻大得多 A2 为理想电流表 图 4 3 12 1 按电路原理图在图 4 3 12 乙虚线框内各实物图之间画出连线 2 在闭合开关 S 前 将滑动变阻器的滑动端 c 移动至 选填 a 端 中央 或 b 端 3 闭合开关 S 移动滑动变阻器的滑动端 c 至某一位置 读出电流表 A1 和 A2 的示数 I1 和 I2 多次改变滑动端 c 的位置 得到的数据为 I1 mA0 1200 1250 1300 1350 1400 145I2 mA48040032023214068 图 4 3 13 在如图 4 3 13 所示的坐标纸上以 I1 为纵坐标 I2 为横坐标画出所对应的 I1 I2 曲线 4 利用所得曲线求得电源的电动势 E V 内阻 r 保留两位小数 5 该电路中电源输出的短路电流 Im A 解析 1 由电路图连线如图 2 闭合开关 S 前 为保护电路 应使连入电路的滑动变阻器阻值最大 故滑动端 c 置于 b 端 3 连线如图 4 电路中 A1 与 R1 串联等效于电压表 纵轴截距为 0 149 mA 对应电压值 U 0 149 10 3 104 V 1 49 V 故电动势 E 1 49 V 内阻 r 0 60 5 短路电流 Im A 2 5 A 答案 1 见解析图 2 b 端 3 见解析图 4 1 49 0 60 5 2 5 7 现有器材 理想电流表一个 两个定值电阻 R1 R2 单刀单掷开关两个 导线若干 要求利用这些器材较精确地测量一节干电池的电动势 电动势约 1 5 V 1 在虚线框内画出实验电路图 2 用已知量和测得量表示待测电动势的数学表达式 E 解析 1 由闭合电路的欧姆定律知 E I R r 当外电阻发生改变时 电流就改变 由 两个定值电阻测得两个对应电流值 代入上式就可以解出电动势和内阻 故电路设计成如 图所示 2 将对应电压值和电流值代入 E I R r 得两个方程 E I1 R1 r E I2 R2 r 联立解得 E 答案 1 电路图见解析 2 8 在用电流表和电压表测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阻分 别为 0 1 和 1 k 图 4 3 14 甲中为实验原理图及所需器件图 甲 乙 图 4 3 14 1 在图中画出连线将器件按原理图连接成实验电路 2 一位同学记录的 6 组数据见下表 试根据这些数据在图 4 3 14 乙中画出 U I 图象 根据图象读出电池的电动势 E V 根据图象求出电池内阻 r I A 0 120 200 310 320 500 57U A 1 371 321 241 181 101 05 解析 1 按照实验原理 图将实物图连接起来 如图所示 2 U I 数据 在方格纸 U I 坐标上找点描迹 如图 然后将直线延长 交 U 轴于 U1 1 46 V 此即为电源电动势 交 I 轴于 I 0 64 A 注意 此时 U2 1 00 V 由全电路欧姆定律得 I 则 r 0 72 答案 1 见解析图 2 1 46 1 45 1 48 亦对 0 72 9 利用电压表和电流表测一节干电池的电动势 E 和内阻 r 电路如图 4 3 15 所示 图 中 R1 为粗调滑动变阻器 R2 为微调滑动变阻器 实验得到四组数据如下表中所示 1 表中数据经处理后 可确定电动势 E V 内阻 r 2 现有滑动变阻器 A 10 1 A B 500 0 5 A C 500 0 1 A 那么在本 次实验中 滑动变阻器 R1 应选用 R2 应选用 填 A B 或 C 甲 表乙 I mAU V50 01 3575 01 28100 01 20150 01 05 图 4 3 15 解析 1 由 r 可知 r 3 又因 E U Ir 代入数据 E 1 35 50 10 3 3 1 5 V 2 由滑动变阻器的额定电流可知选择 A B 较理想 答案 1 1 5 3 2 B A 或 B A 10 利用伏安法测量干电池的电动势和内阻 现有的器材为 干电池 电动势约为 1 5 V 符号 电压表 量程 0 1 V 内阻 998 3 符号 电流表 量程 0 1 A 符号 滑动变阻器 最大阻值 10 符号 电阻箱 最大阻值 99 999 9 符号 单刀单掷开关 1 个 符号 导线若干 1 设计测量电源电