高考物理一轮复习课时检测（四十八）测量电源的电动势和内阻（含解析）新人教版

测量电源的电动势和内阻1．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，采用图甲所示电路，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω，电路实物图如图乙所示。(1)该学生接线中错误和不规范的做法是________。A．滑动变阻器不起变阻作用 B．电流表接线有错C．电压表量程选用不当 D．电压表接线不妥(2)该同学将电路按正确的方式连接好，检查无误后，闭合开关，进行实验。某一次电表的示数如图丙所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A。(3)该同学实验完毕，将测量的数据反映在UI图上(如图丁所示)，根据该图线，可求出干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。解析：(1)由题图乙可知，滑动变阻器均接下边两个接线柱，起不到变阻作用；电压表的正接线柱应与开关连接，使开关对电压表有控制作用，故应选A、D。(2)电压表读数用“十分之一”估读法，得：1.20V，电流表读数用“二分之一”估读法，得：0.26A。(3)题图丁图线与纵轴交点纵坐标值表示干电池的电动势大小，则E＝1.48V，图线斜率的绝对值表示内阻，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\,0.62)Ω≈0.77Ω。2．(2021年1月新高考8省联考·辽宁卷)某同学为定性探究光敏电阻阻值随光照强度变化的关系，设计了如图(a)所示的电路。所用器材有：置于暗箱(图中虚线区域)中的光敏电阻RG、小灯泡和刻度尺；阻值为R的定值电阻；理想电压表；电动势为E、内阻为r的电源；开关S；导线若干。实验时，先按图(a)连接好电路，然后改变暗箱中光源到光敏电阻的距离d，记录电压表的示数U，获得多组数据如下表。d/cmU/mVd/cmU/mV回答下列问题：(1)光敏电阻阻值RG与电压表示数U的关系式为RG＝________________(用E、r、R、U表示)；(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给的第二组数据点，并作出U­d的非线性曲线；(3)依据实验结果可推断：光敏电阻的阻值随着光照强度的减小而________(填“增大”或“减小”)；(4)该同学注意到智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度大时屏幕变亮，反之变暗。他设想利用光敏电阻的特性，实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，设计了如图(c)所示电路，则电路中________(填“R1”或“R2”解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，可得eq\f(E,r＋R＋RG)R＝U，解得RG＝eq\f(E,U)R－r－R。(2)描点、连线如图所示。(3)当光源距离光敏电阻越远时，光照强度越小，电压表示数越小，根据RG＝eq\f(E,U)R－r－R可知，光敏电阻的阻值RG越大。(4)如果R1为光敏电阻，有光照射光敏电阻时，外电路总电阻变小，路端电压降低，灯泡变暗；当R2为光敏电阻时，有光照射光敏电阻时，外电路总电阻变小，总电流增大，内电压升高，路端电压降低，流过R1的电流减小，因此流过灯泡的电流增大，灯泡变亮，因此R2为光敏电阻。答案：(1)eq\f(E,U)R－r－R(2)见解析图(3)增大(4)R23．(2020·山东等级考)实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：干电池一节(电动势约1.5V，内阻小于1Ω)；电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)；电流表A(量程0.6A，内阻约1Ω)；滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)；定值电阻R1(阻值2Ω)；定值电阻R2(阻值5Ω)；开关一个，导线若干。(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U­I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是________。(单选，填正确答案标号)A．电压表分流 B．干电池内阻较小C．滑动变阻器最大阻值较小 D．电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567I/AU/V请根据实验数据，回答以下问题：①图丙上已标出后3组数据对应的坐标点，请在图丙上标出前4组数据对应的坐标点并画出U­I图像。②根据实验数据可知，所选的定值电阻为________(填“R1”或“R2”)。③用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图丁中的实物图连接成完整电路。解析：(1)路端电压U＝eq\f(E,R＋r)·R＝eq\f(E,1＋\f(r,R))，若电源内阻远小于外电路总电阻，则电压表示数总是接近电源的电动势，变化范围小，故B项正确。(2)①根据数据描点并连成一条直线，如图1所示。②由图像可知E＝1.55V，U＝0时I＝0.59A，故r′＝eq\f(E,I)＝2.63Ω，由于2Ω<r′<5