2018版高考物理复习实验九测定电源的电动势和内阻课时作业.docx

实验九测定电源的电动势和内阻非选择题1(2015年天津卷)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 )的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A电流表：量程0.6 A，内电阻约1 B电流表：量程3 A，内电阻约0.2 C电压表：量程3 V，内电阻约30 kD电压表：量程6 V，内电阻约60 kE滑动变阻器：01000 ，额定电流0.5 AF滑动变阻器：020 ，额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(填仪器的字母代号)(2)图KS91为正确选择仪器后，连好的部分电路为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连(填仪器上接线柱的字母代号)图KS91(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图象法处理采集到的数据为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以_为纵坐标，以_为横坐标2(2015年浙江名校联考)某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干该同学设计了如图KS92甲所示的电路进行实验和采集数据 甲 乙 丙图KS92(1)该同学设计实验的原理表达式是E_(用r、I、R表示)(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到_(填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E_V，内阻r_(计算结果均保留2位有效数字)图KS933用如图KS93所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A电流表(量程00.6 A、03 A)B电压表(量程03 V、015 V)C定值电阻(阻值1 、额定功率5 W)D定值电阻(阻值10 ，额定功率10 W)E滑动变阻器(阻值范围010 、额定电流2 A)F滑动变阻器(阻值范围0100 、额定电流1 A)(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_V，电流表的量程应选择_A；R0应选择_的定值电阻，R应选择阻值范围是_的滑动变阻器(2)引起该实验系统误差的主要原因是：_4(2016年西藏日喀则第一高级中学月考)电池的内阻很小，不便于直接测量，某探究小组的同学将一只2.5 的保护电阻与电池串联后再用电流表和电压表测量电池的电动势和内阻，实验电路如图KS94甲所示(1)按电路原理图把实物电路图乙补充完整 甲 乙图KS94(2)实验中测定出下列数据：I/A0.100.150.170.230.250.30U/V1.201.101.000.801.000.60请根据数据在图KS95中坐标图上画出UI图象，连线时，有一组数据是弃之不用的，原因是：_图KS95(3)由UI图象得出电池的电动势为_V，内阻为_(计算结果均保留2位有效数字)5(2016年浙江嘉兴一中期中)甲同学采用如图KS96甲所示的电路测定电源的电动势和内阻提供的器材：电压表(03 V)、电流表(00.6 A)及滑动变阻器R、开关S、导线 甲 乙 丙图KS96(1)连好电路后，当该同学闭合开关S，发现电流表示数为0，电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错，接触良好，且电路未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接bc和ab、de时，示数均为0，把两表笔接cd 时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是：_(2)排除故障后，该同学顺利完成实验数据的测量，如下表所示并根据数据在空白的坐标纸上，作出如图乙所示的UI图线，该图存在多处不妥之处，请指出(指出两处不妥之处)_I/A0.100.200.300.400.500.60U/V2.932.872.852.772.752.70(3)为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显，乙同学对甲同学的实验进行改进，设计了如图丙所示的电路，丙电路中电阻R0应该选取下列备选电阻的哪一个？()A1 B5 C10 D20 6用“伏安法”测量一电池的内阻已知该待测电池的电动势E约为9 V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50 mA.可选用的实验器材有：电压表(量程05 V)；电压表(量程010 V)；电流表(量程050 mA)；电流表(量程0100 mA)；滑动变阻器R(最大阻值300 )；定值电阻R1(阻值为200 ，额定功率为 W)；定值电阻R2(阻值为200 ，额定功率为1 W)；开关S、导线若干测量数据如图KS97坐标纸上的UI图象所示图KS97(1)在虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号(2)在设计的电路中，选择定值电阻的根据是：_(3)由UI图线求得待测电池的内阻为_(4)在设计的实验电路中，产生系统误差的主要原因是：_7某研究性学习小组利用图KS98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_ V，r_ 甲 乙图KS988(2014年广东珠海摸底)某同学要测量一电源的电动势E(约3 V)和内电阻r(约1 )，现有下列器材：图KS99A电压表(3 V和15 V两个量程)B电阻箱R(0999.9 )C定值电阻R010 D开关和导线其实验的实物连接图如图KS99所示，请就下列问题作答：(1)根据实物连接图在下面虚线框内画出实验电路图(2)主要的实验步骤如下：闭合开关，将电阻箱的阻值调到R1，读得电压表的读数U1；将电阻箱的阻值调到R2，读得电压表的读数U2 ；由方程组U1Er和U2Er解出E和r若考虑实验结果的准确性，请指出上述数据处理有何不妥之处：_(3)在实验条件具备的前提下，测量电源的电动势和内阻还有很多其他方法，请在下面虚线框内画出其中一种测量方法的实验电路图：9(2015年四川卷)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实验器材有：电流表(量程030 mA)；电流表(量程0100 mA)；电压表(量程06 V)；滑动变阻器R1(阻值05 )；滑动变阻器R2(阻值0300 )；开关S一个，导线若干条某同学的实验过程如下：.设计如图KS910所示的电路图，正确连接电路图KS910.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录以U为纵轴，I为横轴，得到如图KS911所示的图线图KS911.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)回答下列问题：(1)电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(2)由图KS911的图线，得电源内阻r_(3)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx_，代入数值可得Rx(4)若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_，电压表示数变化范围_(填“相同”或“不同”)实验九测定电源的电动势和内阻1(1)ADF(2)adcgfh(3)(或U或R)解析：(1)因三节干电池的电动势约为4.5 V，故电压表应选D；因干电池放电电流不宜超过0.5 A，故电流表应选A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F即可(2)本实验的实验电路应如图D88所示为了连接成如图的实验电路，还需要用导线将a与d，c与g，f与h相连(3)实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图D89所示 图D88图D89根据闭合电路欧姆定律得UrE，整理可得三种情况：，以为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线；UEr，以U为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线R，以为纵坐标，R为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线2(1)I(Rr)(2)最大值21(3)6.3(6.16.4均正确)2.5(2.42.6均正确)解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是EI(Rr)(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为210 11 21 .(3)由EI(Rr)可得Rr.R图象斜率等于，E6.3 V，图象在纵轴截距等于r，r2.5 .3(1)0300.61010(2)电压表的分流作用解析：由于电源是一节干电池(1.5 V)，所选量程为03 V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般为几欧姆左右，加上保护电阻，最大电流在0.5 A左右，所以选量程为00.6 A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取010 能很好地控制电路中的电流和电压，若取0100 会出现开始几乎不变最后突然变化的现象关于系统误差一般由测量工具和测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比真实值小，造成E测E真，r测r真4(1)如图D90所示(2)数据存在严重错误如图D91所示(3)1.50.50 解析：(1)对照电路图连线即可，要注意电表的极性，如图D90所示图D90图D91(2)根据描点法作出UI图象，如图D91所示；有一组数据是弃之不用的，原因是数据存在严重错误(3)UI图象的纵截距表示电源的电动势，故E1.50 V；内阻与定值电阻之和等于图象的斜率，所以rR03.00 ，故r0.50 .5(1)滑动变阻器R断路(2)U的坐标起点选择不当，U、I的坐标上没有标明单位(3)B解析：发现电流表示数为0，电压表示数不为零，电流表或R处断路，用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接ab，bc，de时，示数均为0，把两表笔接cd时，示数与电压表示数相同，知滑动变阻器R断路(2)由乙图可知，图线几乎分布在一个很小的区域内，原因是电压U的取值范围在2.703.00 V之间，而U轴坐标起点的选取从0开始显然不妥；此外该同学建立坐标时没有标明所用单位也是不妥；还有画图线时应尽量使更多的点落在直线上，不在直线的点应尽量对称分布在直线的两侧，偏离直线太远的点应去掉，该同学作图时没有将不在直线上的点均匀分布在直线两侧也是不妥之处(3)保护电阻R0应大约为R0 5 ，所以B正确6(1)如图D92所示图D92(2)定值电阻在电路中的功率会超过 W，R2的功率满足要求(3)51.0(49.053.0均正确)(4)忽略了电压表的分流解析：该实验通过电源的输出特性曲线计算电源内阻电源允许输出的最大电流为50 mA，故电流表选择，电源电动势约为9 V，故电压表选择，考虑到电流和功率，保护电阻选R2.(2)定值电阻的功率为 W时，通过它的电流为0.025 A25 mA，而电路中的电流会接近50 mA，故应选R2.(3)UI图线斜率的绝对值表示电源内阻，选择图象中的较远的两点用r可求得电源内阻约为51.0 .(4)该实验中的干路电流应为电流表的读数加上通过电压表的电流，故该实验的系统误差来源为忽略了电压表的分流，从而使干路电流测量值偏小. 72.41解析：由EI(Rr)得，Rr，则R图象的斜率即为电池组电动势的大小，即E2.4 V，图象纵轴截距的