《备考指南一轮 物理 》课件-实验11

第八章实验十一知识巩固练习1．用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3V，内阻约2Ω)、保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)、滑动变阻器R、电流表A、电压表V、开关S、导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；③以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线(U、I都用国际单位)；④求出U－I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用______．A．电压表(0～3V，内阻约15kΩ)B．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)C．电流表(0～200mA，内阻约2Ω)D．电流表(0～30mA，内阻约2Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝______，r＝______.代入数值可得E和r的测量值．【答案】(1)AC(2)C(3)kak－R22．(2019年山西模拟)小明同学看到一个纽扣锂电池标称电动势为3V，内阻约为1kΩ.为了较准确测定其电动势和内阻，除待测电池外，还备有如下器材：A．电压表V1：量程3V，内阻很大B．电压表V2：量程4V，内阻很大C．电流表A1：量程3A，内阻约为10D．电流表A2：量程0.6A，内阻约为2E．定值电阻R1：1kΩF．定值电阻R2：50kΩG．滑动变阻器R3：0～50ΩH．滑动变阻器R4：0～5kΩI．开关，导线若干(1)要求测量尽可能准确，则电表应选用________、______；定值电阻选用______、______；滑动变阻器选用________．(填器材后的符号)(2)在虚线框中画出实验电路．(3)用图像处理数据，应作__________图像．(用测量物理量的符号表示)【答案】(1)V1V2R1R4(2)如图所示(3)U2－U1【解析】(1)(2)由题意可知，电池的内阻较大，则电流I＝eq\f(3,1000)A＝3mA．给定的定值电阻均较大，无法使用电流表测量电流，故只能用电压表V1与R1并联测量电流．因电源内阻较大，故应使用总阻值较大的滑动变阻器R4控制电路中的电流，使用V2测量路端电压．实物电路图如图所示.(3)根据闭合电路欧姆定律可知U2＝E－eq\f(U1,I1)R1，为了使得出的图像为直线，应作出U2－U1图像.3．(2018年扬州模拟)某同学在做“测电源的电动势和内阻”的实验中，串联了一只R0＝1.5Ω的保护电阻，实验电路如图甲所示．则：(1)用导线连好电路后，该同学闭合开关S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零．检查各接线柱均未接错，且接触良好．他用多用电表的电压挡检查电路：①在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处：应先调整图乙中多用电表的________(填“A”“B”或“C”)．②将两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为零，接c、d时，示数与电压表示数相同．由此可推断故障原因是______________．(2)排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据，并且根据数据在坐标系中描出了对应的点，如图丙所示．请画出U－I图像.I/A0.100.170.230.300.40U/V1.201.000.800.600.55(3)由U－I图像求出实验中电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(4)本次实验产生系统误差的原因是__________________________________________．【答案】(1)①A②滑动变阻器断路(2)见解析图(3)1.501.39(4)电压表分流【解析】(1)①开始时指针不在左侧零刻度时应进行机械调零，故应调节A旋钮进行调节．②发现电流表示数为0，电压表示数不为0，则可知，电流表或滑动变阻器R处断路，用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，说明此时均与电源连接，则可知滑动变阻器R断路．(2)由描点法得出U－I图像如图所示．(3)U－I图线是一条倾斜的直线，纵轴截距为1.5.所以电动势E＝1.50V.图线的斜率k＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.5－0.20,0.45)Ω＝2.89Ω，则内阻r＝2.89Ω－1.5Ω＝1.39Ω.(4)由电路图可知，将保护电阻作为内阻处理后，可以视为相对电源的电流表外接法，电压表并联在电源两端，故电压表示数准确，但由于电压表内阻的影响而导致电流表示数偏小；故误差原因来自电压表分流．4．(2019年吉林名校二模)某同学要用伏安法测一节干电池的电动势和内阻．现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：量程0～0.6A，内阻r＝0.3C．电流表2：量程0～0.6A，内阻约为0.1D．电压表1：量程0～3V，内阻未知E．电压表2：量程0～15V，内阻未知F．滑动变阻器1：0～10Ω，2G．滑动变阻器2：0～100Ω，1H．开关，导线若干在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择______，电压表选择______，滑动变阻器选择______．(2)实验电路图应选择______(填“甲”或“乙”)．(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图像．则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝______V，内电阻r＝______Ω.【答案】(1)BDF(2)甲(3)1.500.7【解析】(1)干电池的电动势约为1.5V，故为了读数准确，电压表应选择D．为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表B．滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值明显变化，减小误差，故选F.(2)根据以上分析可知，电流表与电池串联，将电流表内阻等效为电源内阻，故电路图选择甲．(3)由U－I图可知，电源的电动势E＝1.50V，内电阻r＋RA＝eq\f(ΔU,ΔI)－RA＝eq\f(1.5－1.0,0.5)Ω－0.3Ω＝0.7Ω.综合提升练习5．(2019年惠州一模)用电阻箱、多用电表(当安培表用)、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻．(1)将图a的实物连接成完成实验的电路．(2)完成以下步骤的相关内容：①将多用电表的选择开关旋转至________挡(填“×1Ω”“直流电压2.5V”或“直流电流100mA”)．②调节电阻箱，示数如图b所示，读得电阻值R1＝______Ω.③合上开关，从多用表上读得数值为I1.④重复②③，收集多组R和I的数据．abc(3)某同学根据他设计的实验以及收集到的数据作出了如图c所示的R－eq\f(1,I)图线，由此可知，干电池的电动势E＝______V(计算结果保留3位有效数字)；图线纵轴截距的绝对值表示____________．【答案】(1)如图(2)直流100mA12(3)1.43电流表与干电池的电阻之和【解析】(1)有一个多用电表、一个电阻箱，没有滑动变阻器，因此可以采用安阻法测电源电动势或用伏阻法测电源电动势，安阻法测电源电动势与内阻的实验电路图如上图所示．(2)采用安阻法测电源电动势与内阻，将多用电表的选择开关旋转至直流电流100mA挡．由图b所示电阻箱可知，R1＝0×1000Ω＋0×100Ω＋1×10Ω＋2×1Ω＝12Ω.(3)安阻法测电源电动势与内阻，在闭合电路中，电源电动势E＝Ieq\b\lc\(\rc\)(\