云南省2011届高三物理一轮复习试题 测定电源的电动势和内阻实验 旧人教版

1 第第 5252 讲讲 实验 把电流表改装为电压表实验 把电流表改装为电压表 测定电源的电动势和测定电源的电动势和 内阻内阻 一 把电流表改装为电压表 体验成功 1 在采用半偏法来测量电流表 Ig 100 A r 约为 100 的内阻时 准备了 6 V 的蓄电 池和一节干电池 还有最大阻值分别为 4 7 k 和 470 k 的滑动变阻器 为了减小实验误差 应选用下列各组器材中的 A R1应选用最大阻值为 4 7 k 的滑动变阻器 而电源应选用 6 V 的蓄电池 B R1应选用最大阻值为 470 k 的滑动变阻器 而电源应选用干电池 C R1应选用最大阻值为 4 7 k 的滑动变阻器 而电源应选用干电池 D R1应选用最大阻值为 470 k 的滑动变阻器 而电源应选用 6 V 的蓄电池 解析 电源的电动势越大 当电流表满偏时 电路的总电阻就越大 当闭合 S2后 电 路中的电流所受影响越小 误差越小 答案 D 2 由两个相同的电流表改装成两个量程不同的电流表和 表的量程是表的 2 倍 下列说法正确的是 A 若串联起来 则两表的指针偏角 1 2 两表的示数相等 B 若串联起来 则两表的指针偏角相等 表的示数大于表的示数 C 若并联起来 则两表的指针偏角相等 表的示数大于表的示数 D 若并联起来 则两表的指针偏角 1 2 两表的示数相等 解析 两电表串联起来时 两表头的相对关系如图甲所示 两表的示数相等 由 R1 R2可知 1 2 两电表并联起来时 两表头的相对关系如图乙所示 两表头的指针偏 角相等 表的示数为表的 2 倍 甲 乙 答案 AC 3 若用半偏法测得量程为 100 A 的电流表的内阻为 600 那么要把此电流表改装成 量程为 5 V 的电压表时 改装的方法是和电流表 联一个阻值为 的电阻 请你在图甲所示的电流表的表盘上相应的刻度处标出 1 V 3 V 5 V 刻度 改装后电流表 刻度盘上每小格表示 V 解析 UV Ig R r 解得 需串联的电阻 R 49400 答案 1 串 49400 如图乙所示 0 5 4 将满偏电流 Ig 300 A 内阻未知的电 流表改装成电压表并进行核对 1 利用如图甲所示的电路测量电流表的内阻 图甲中电源的电动势 E 4 V 先闭合 S1 调节 R 使电流表的指针偏转到满刻度 再闭合 S2 保持 R 不变 调节 R 使电流表 的指针偏转到满刻度的 读出此时 R 的阻值为 200 则电流表内阻的 2 3 测量值 Rg 2 将该表改装成量程为 3 V 的电压表 需 填 串联 或 并联 阻值为 R0 的电阻 2 3 把改装好的电压表与标准电压表进行核对 试在虚线框中画出实验电路图并连接好 图乙中的实物图 2005 年高考 江苏物理卷 解析 1 Rg R 1 2 故 Rg 100 200 2 2 根据 IgRg IgR0 3 V 解得 R0 9900 3 如图丙 丁所示 答案 1 100 2 串联 9900 3 如图丙 丁所示 二 测定电源的电动势和内阻 体验成功 1 在测定电池的电动势和内阻的实验中 待测电池 开关和导线配合下列仪器 不能 达到实验目的的是 A 一只电流表和一个电阻箱 B 一只电流表 一只电压表和一个滑动变阻器 C 一只电压表和一个电阻箱 D 一只电流表和一个滑动变阻器 解析 根据 E I R r 一只电流表和一个电阻箱读出两组电流 电阻值 便可求 E r 一只电流表 一只电压表和一个滑动变阻器 改变变阻器的阻值读出两组电流 电 压值 便可求 E r 根据 E U r 一只电压表和一个电阻箱读出两组电压 电阻值 便 U R 可求 E r 选项 A B C 均可以达到实验目的 答案 D 2 为了测量两节串联干电池的电动势 某同学设计了如图甲所示的实验电路 其中 E 是待测电池组 内阻不能忽略 是两只量程合适的相同的电表 内阻不是很大 且 未知 S1 S2是单刀单掷开关 导线若干 1 请根据电路图甲 在图乙中将器材连成实物图 2 实验需要测量的物理量是 3 用测出的物理量 导出串联电池组电动势的表达式是 甲 乙 解析 2 先闭合 S1 断开 S2 记下 的示数 U 由闭合电路的欧姆定律可得 E 2U r U R 3 再闭合 S2 记下的示数 U 有 E U r U R 联立解得 E UU U U 答案 1 如图丙所示 2 S1闭合 S2断开时 的示数 U S1 S2闭合后的 示数 U 3 E UU U U 3 利用如图甲所示的电路测量电池组的电动势 E 和内阻 r 根据实验数据绘出 R 图线 1 I 如图乙所示 其中 R 为电阻箱的示数 I 为电流表的示数 不计电流表的内阻 由此可以 得到 E V r 甲 乙 解析 取图象上两个点 0 0 5 和 4 2 5 代入 I 得 E R r E 2r E 4 r 1 2 5 解得 r 1 E 2 V 答案 2 1 4 现有一种特殊的电池 它的电动势 E 约为 9 V 允许通过的最大电流约为 50 mA 为 了测定这个电池的电动势和内阻 某同学利用图甲所示的电路进行实验 图中电压表的内阻 很大 对电路的影响可不考虑 R 为电阻箱 阻值范围为 0 9999 R0是定值电阻 起 保护电路的作用 1 实验室备有的定值电阻 R0有以下几 种规格 A 10 2 5 W B 50 1 0 W C 200 1 0 W D 2000 5 0 W 本实验中应选用 2 该同学将符合要求的 R0接入电路后 闭合开关 S 调整电阻箱的阻值 读取电压表的示数 U 再改变电阻箱的阻值 取得多组 数据 作出了如图乙所示的图象 根据该同学所作的图象 可求得该电池的电动势 E V 内阻 r 解析 1 此电路中保护电阻的作用是保护电源 应使电路中的总电流不超过电池允许 通过的最大电流 在电阻箱 R 的阻值取零时 计算可得需要的保护电阻的阻值最小为 180 而此电阻允许通过的最大电流为 71 mA 故 C 项满足要求 2 利用图线的截距和斜率来解答 先写出实验电路中 和 的函数关系式 再 1 U 1 R0 R 4 作解答 过程如下 由闭合电路欧姆定律可得 E U r 则有 U R0 R 1 U 1 E r E 1 R0 R 1 U 图象应为直线 它在纵轴上的截距是电源电动势的倒数 斜率即为内阻和电动势的 1 R0 R 比值 答案 1 C 2 10 46 45 48 均可 金典练习二十六 实验 把电流表改装为电压表 测定电源的电动势和内阻 用多用电表探索黑箱内的电学元件 传感器的简单应用 选择题部分共 4 小题 每小题 6 分 在每小题给出的四个选项中 有的小题只有一个选 项正确 有的小题有多个选项正确 1 将四个相同的小量程电流表 表头 分别改装成两个电流表 和两个电压表 已知电流表的量程大于的量程 电压表的量程大于的量程 改装好后把它们 按如图所示的方式接入电路 则下列说法正确的是 A 电流表的示数大于电流表的示数 B 电流表的偏转角小于电流表的偏转角 C 电压表的示数小于电压表的示数 D 电压表的偏转角等于电压表的偏转角 解析 本题考查电流表的改装原理及串 并联电路的特点 由 于表头相同 不管是并联还是串联 流过表头的电流相同 故四个表的偏转角相同 所以 选项 B 错误 D 正确 又由于 的量程大 在相同偏转角的情况下示数大 故选项 A 正确 C 错误 答案 AD 2 有一个用半导体材料制成的电阻器 D 其电流 I 随它两端的电压 U 的关系图象如图 甲所示 将它与两个标准电阻 R1 R2并联后接在电压恒为 U 的电源上 如图乙所示 三个 用电器消耗的电功率均为 P 现将它们连接成如图丙所示的电路 仍然接在该电源的两端 设电阻器 D 和电阻 R1 R2消耗的电功率分别为 PD P1 P2 则它们之间的大小关系为 甲 乙 丙 A P1 4P2 B PD P 9 C P1 4P2 D PD P2 解析 由图甲可知 电阻器 D 的阻值随电压的增大而减小 当 D 接入丙图所示电路时 有 UD U RD R2 R1 故 RD与 R2并联后的阻值大于 U1 U UD U2 U 可 R1 2 2 3 1 3 得选项 A B D 错误 C 正确 答案 C 3 氧化锡传感器主要用于检测汽车尾气中一氧化碳的浓度 它的电阻随一氧化碳浓度 的变化而变化 在图甲所示的电路中 不同的一氧化碳浓度对应着传感器不同的电阻 这样 显示仪表的指针就与一氧化碳的浓度有了对应关系 观察仪表的指针就能判断一氧化碳的 浓度是否超标 有一种氧化锡传感器 其技术资料中给出的电导 即电阻的倒数 浓度曲线 如图乙所示 请判断丙图中 电压表的示数 U0与一氧化碳浓度 C 之间的对应关系正确的是 5 丙 解析 由图乙可知 CO 浓度增大时 R传变小 I干变大 U0增大 又由定量关系 R传 U0 R0 可知 U0与 C 不是线性关系 故选项 B 正确 1 C E R传 R R0 答案 B 4 图示为光敏电阻自动计数器的示意图 其中 R1为光敏电阻 R2为定值电阻 此光敏电阻自动计数器的基本工作原理是 A 当有光照射 R1时 信号处理系统获得高电压 B 当有光照射 R1时 信号处理系统获得低电压 C 信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D 信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 解析 当光被挡住时 R1的阻值变大 分得的电压变大 R2两端的电压变小 控制系 统的输入电压就减小 答案 AC 非选择题部分共 8 小题 共 76 分 5 8 分 有一电流表 其内阻 Rg 100 满偏电流 Ig 100 A 今欲将其改装成量程为 3 V 的电压表 1 应在电流表上串联一阻值为 的电阻 2 若与标准的电压表比较 此改装的电压表每次的测量值均略偏小 则应 A 在 R 旁再串联一个适当的小电阻 B 在 R 旁再串联一个适当的大电阻 C 在 R 两端并联一个适当的小电阻 D 在 R 两端并联一个适当的大电阻 3 校正成准确的电压表后 某次测量示数如图所示 此时所测量的电压为 V 解析 1 由电压表的原理 得 U Ig Rg R 解得 R 29900 2 要使该电表变得准确 即要在某电压下通过表头的电流略为 变大 故需在 R 两端并联一适当的大电阻 答案 1 29900 2 D 3 2 04 6 8 分 利用如图所示的电路可以测出电源的电动势和内阻 当滑动变阻器的滑片在某一 位置时 理想电流表和电压表的示数分别是 2 mA 和 1 98 V 当滑片滑到另一位置时 电 流表和电压表的示数分别是 4 mA 和 1 96 V 则电源的电动势 E V 内阻 r 解析 由闭合电路的欧姆定律 列方程组 6 E 1 98 0 002r E 1 96 0 004r 解得 E 2 0 V r 10 答案 2 0 10 7 10 分 在用如图所示的电路测电流表的内阻的实验中 备用的器材有 A 电流表 量程为 100 A B 标准电压表 量程为 5 V C 电阻箱 阻值范围为 0 9999 D 可变电阻 阻值范围为 0 99999 E 电源 电动势为 2 V 有内阻 F 电源 电动势为 6 V 有内阻 G 滑动变阻器 阻值范围为 0 50 额定电流为 1 5 V H 若干开关和导线 如果想得到较高的精确度 在以上备用的器材中 可变电阻 R 应选用 可变 电阻 R 应选用 电源应选用 填器材前的字母序号 答案 D C F 8 10 分 图示为一多用电表 S 为选择开关 Q 为欧姆挡调零旋钮 现在要用它先后测 量阻值大约分别为 R1 170 和 R2 2 2 k 两个电阻的阻值 下面提出 了测量过程中一系列可能的操作 请你选出能尽可能准确地测定各阻值 和符合多用电表安全使用规则的各项操作 并且将它们按合理的顺序填 写在后面的横线空白处 A 旋动 S 使其尖端对准 OFF 挡 B 旋动 S 使其尖端对准欧姆挡 1 k C 旋动 S 使其尖端对准欧姆挡 100 D 旋动 S 使其尖端对准欧姆挡 10 E 旋动 S 使其尖端对准欧姆挡 1 F 旋动 S 使其尖端对准 V1000 G 将两表笔分别接到 R1的两端 读出 R1的阻值 H 将两表笔分别接到 R2的两端 读出 R2的阻值 I 两表笔短接 调节 Q 使表针对准欧姆挡刻度盘上的 0 随后即断开 所选择操作及合理顺序为 用字母序号填写 答案 DIGCIHA 9 10 分 电流 电压两用电表的电路如图甲所示 已知图中 S 是双刀双掷开关 如图乙 所示 a b c d e f 为接线柱 双刀双掷开关的触刀掷向 a b 时 e 与 a 接通 f 与 b 接通 掷向 c d 时 e 与 c 接通 f 与 d 接通 灵敏电流表的量程是 0 001 A 内阻是 100 电阻 R1的阻值为 9900 R2的阻值是 1 01 那么 甲 乙 1 触刀掷向 a b 时 此两用电表为 表 量程为 2 触刀掷向 c d 时 此两用电表为 表 量程为 解析 1 触刀掷向 a b 时 表与 R1串联组成一电压表 其量程 UV 0 001 100 9900 V 10 V 2 触刀掷向 c d 时 与 R2并联 组成一电流表 其量程 IA 0 001 A 0 001 100 1 01 7 A 0 1 A 答案 1 电压 10 V 2 电流 0 1 A 10 10 分 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件 现用伏安法研究热敏电阻在不同温 度下的伏安特性曲线 要求伏安特性曲线尽可能完整 已知常温下待测热敏电阻的阻值约 40 50 将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中 杯内有一定量的冷水 其他备用的仪 表和器具有 盛有热水的热水瓶 图中未画出 电源 电动势为 3 V 内阻可忽略 直流电 流表 内阻约为 1 直流电压表 内阻约为 5 k 滑动变阻器 阻值范围为 0 10 开关 导线若干 1 图甲所示的 a b c 三条图线中 能反映出热敏电阻的伏安特性的曲线是 2 在图乙所示的虚线框中画出实验电路图 要求测量误差尽可能小 乙 3 根据电路图 在图丙所示的实物图上连线 答案 1 c 2 电路图如图丁所示 其中 Rx为热敏电阻 RP为滑动变阻器 丁 戊 3 实物图连线如图戊所示 11 10 分 如图甲所示 数字多用电表是近年来发展起来的高科技数码产品 是传统机 械式电表的更新换代产品 数字多用电表有测量精度高 读数方便等许多独特的优点 以型号 DF930 普通数字多用电表为例 其电压挡所用量程的内阻高达 10 M 而机械指针式 电压表的内阻一般为几千欧到几十千欧 内阻高出 2 3 个数量级 甲 乙 现有一个型号为 DF930 的数字多用电表 用它来测量一个电池的电动势和内阻 提 供的测量器材还有 一个滑动变阻器 R