高考物理总复习 课时作业三十三 实验八 测量电源的电动势和内阻-人教版高三物理试题

课时作业三十三实验八：测量电源的电动势和内阻(限时：45分钟)(班级________姓名________)1．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2.小明利用如图甲所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．甲(1)如图甲中电流表的示数为________A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在图乙坐标纸上作出U­I图线．由图线求得：电动势E＝______V；内阻r＝______Ω.乙第2题图(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为________________________________________________________________________．3．某实验小组利用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻(1)请在虚线框中画出实验的电路图．eq\a\vs4\al(\x(\a\al(,,,,,,,))\a\vs4\al())第3题图(2)实验的主要步骤如下：①检查并调节电压表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线．②调节电阻箱R的阻值至________．③将开关S闭合，逐渐调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转，记下此时电阻箱的阻值R和电压表的示数U.④改变电阻箱的阻值，测出几组U及R的数据，作出eq\f(1,R)­eq\f(1,U)的图线如图所示(取国际单位制单位)．(3)由作出的eq\f(1,R)­eq\f(1,U)图线可求得电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留两位有效数字)4．某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100μA、内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9Ω)和若干导线．图1图2第4题图(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱______(选填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为____Ω.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如表：123456R/Ω95.075.055.045.035.025.0I/mA15.018.724.829.036.048.0IR/V1.421.401.361.331.261.20①根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画出IR­I图线；②根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω.5．某同学为了较精确地测量一节干电池的电动势和内电阻，在实验室准备了下列器材：A．待测干电池E一节B．电流表G(满偏电流3.0mA，内阻为100Ω)C．电流表A(量程0～0.6A，内阻约为1ΩD．滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流为2AE．滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流为1AF．定值电阻R0(阻值为900Ω)G．开关一个，导线若干该同学设计了如图甲所示的电路图．(1)为了能比较精确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选______(填写序号字母)．(2)根据电路图，该同学将实物连接起来，组成了图乙所示的完整电路，但有两根导线连接错误，请你帮助该同学改正(在连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接)．甲乙(3)如图丙所示，是该同学根据正确的实验操作得到两电流表的多组示数而作出的图线．由图可知，被测干电池的电动势为______V，内电阻为______Ω.(保留3位有效数字)丙第5题图6．为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路．闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U­I直线．请回答下列问题：甲乙第6题图(1)根据图乙中的M、N两条直线可知()A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是()A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5WD．电源的效率达到最大值(3)根据图乙可以求得定值电阻R0＝______Ω，电源电动势E＝______V，内电阻r＝______Ω.课时作业(三十三)实验八：测量电源的电动势和内阻1.D【解析】由闭合电路欧姆定律可知E＝U＋Ir，经变形可得U＝－rI＋E.测量电源电动势和内阻的实验通过改变外电路的电阻可以得到多组I和U，再通过描点法得到U－I图象，图象的斜率k＝－r，从而得到r＝－k，图象的纵截距b＝E.选项A中可以通过安培表和伏特表的读数得到外电压和干路电流，如图(a)所示，所以选项A可取．选项B中可以通过伏特表的读数和若干定值电阻的实际阻值大小计算出干路的电流大小，实验电路图如图(b)所示，所以选项B可取．选项C中可以通过安培表的读数和电阻箱的取值得到外电压的大小，实验电路图如图(c)所示，所以选项C可取．选项D中无法得到外电压，所以选项D不可取．(a)(b)(c)第1题图2．(1)0.44(2)U­I图象见解析图1.60(1.58～1.62都算对)1.22(1.18～1.26都算对)(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大【解析】(1)由实验装置图可知，电流表使用0.6A量程，所以读数为0.44A；(2)描点画图，如图所示，根据U＝－Ir＋E可得电动势为E＝1.60V；图线的斜率绝对值等于内阻r＝1.22第2题图3．(1)如图所示(2)最大值(3)3.31.0【解析】(1)第3题图(2)为了保护电路，电阻箱的阻值应调为最大值．(3)由闭合电路欧姆定律E＝U＋eq\f(U,R)r，得到eq\f(1,R)＝eq\f(E,R)eq\f(1,U)－eq\f(1,r)，由图象在纵轴上截的绝对值得内阻r＝1.0Ω，由图象斜率可得电动势E＝3.3V.4．(1)并联5(2)①如图所示②1.532.0【解析】(1)电流表量程扩大于50mA，即扩大eq\f(50,0.1)＝500倍，则应并联一个小电阻，其分流应为表头电流的499倍，则有：R＝eq\f(2500×100×10－6,499×100×10－6)≈5Ω；(2)①根据描点法作出5、6两点，再由直线将各点相连即得出对应的图象如图所示；第4题图②因IR即表示电源的路端电压，则有；IR＝E－I(r＋RA)，则由图象可知，对应的电动势为1.53V，内阻为：r＝eq\f(1.53－1.18,0.05)－5＝2.0Ω.5．(1)D(2)如图所示(3)1.501.00第5题图【解析】(1)为了让电流表有明显的读数，所以应选择总阻值较小的滑动变阻器，选D.(2)滑动变阻器R1与电流表A串联，定值电阻R0与电流表G串联，二者再并联．(3)从图象中取两组数据，代入闭合电路欧姆定律，E＝(I1＋I2)r＋I2(R0＋RG)，可解出电源电动势和内阻．6．(1)BC(2)ABC(3)2.01.51.0【解析】(1)定值电阻的U－I图线是正比图线，一定经过原点，故图线M是根据电压表V2和电流表A的数据画得的，电阻为2Ω；电源的U－I图线是向下倾斜的图线，故直线N是根据电压表V1和电流表A的数据画得的，电动势为1.5V，内电阻为1Ω；故选BC；(2)当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是