《（全國通用）2020版高考物理一輪復習 第八章 微專題61 實驗：測定電源的電動勢和內阻加練半小時（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（全國通用）2020版高考物理一輪復習 第八章 微專題61 實驗：測定電源的電動勢和內阻加練半小時（含解析）（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、實驗：測定電源的電動勢和內阻
[方法點撥] (1)圖象法處理數(shù)據(jù)是本實驗重點.根據(jù)閉合電路歐姆定律找出圖象的函數(shù)關系式，從而確定圖象斜率、截距等的意義.(2)明確實驗中需要測量的量與實際測量的量的關系，進行誤差分析.
1.某同學查閱電動車使用說明書知道自家電動車的電源是鉛蓄電池，他通過以下操作測量該電池的電動勢和內阻.
(1)先用多用電表粗測電池的電動勢.把電表的選擇開關撥到直流電壓50V擋，將兩只表筆與電池兩極接觸，此時多用電表的指針位置如圖1所示，讀出電池的電動勢為________V.
圖1
(2)再用圖2所示裝置進一步測量.多用電表的選擇開關撥向合適的直流電流擋，與黑表筆連
2、接的是電池的________極(選填“正”或“負”).閉合開關，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出－R圖象如圖3所示.已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，則此電池的電動勢E＝________，內阻r＝________.(結果用字母k、b表示)
圖2
圖3
(3)他發(fā)現(xiàn)兩次測得電動勢的數(shù)值非常接近，請你對此做出合理的解釋：________________________________________________________________________.
2.(2018·黑龍江省哈爾濱市模擬三)在測量一節(jié)干電池電動勢E和內阻r的實驗中，小明設計
3、了如圖4甲所示的實驗電路.
(1)根據(jù)圖甲實驗電路，請在圖乙中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接.
(2)實驗開始前，應先將滑動變阻器的滑片P調到________(選填“a”或“b”)端.
(3)合上開關S1，S2接圖甲中的1位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應的電流表示數(shù)；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動變阻器的阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應的電流表示數(shù).在同一坐標系內分別描點作出電壓表示數(shù)U和對應的電流表示數(shù)I的圖象，如圖丙所示.兩直線與縱軸的截距分別為UA、UB，與橫軸的截距分別為IA、IB.
S2接1位置時，作出的U－I圖線是圖丙中的________(選
4、填“A”或“B”)線；測出的電池電動勢E和內阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是____________________.由圖丙可知，干電池電動勢和內阻的真實值分別為E真＝________，r真＝________.
圖4
3.(2018·江西省上饒市一模)為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，某實驗小組設計了如圖5甲所示的電路，實驗室準備了下列器材供選用：
A.待測干電池一節(jié)
B.直流電流表A1(量程0～0.6A，內阻約為0.01Ω)
C.直流電流表A2(量程0～3A，內阻約為0.02Ω)
D.直流電壓表V1(量程0～3V，內阻約為5kΩ)
E.直流電壓表V2(量程0～15V，內阻約
5、為25kΩ)
F.滑動變阻器R1(阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A)
G.滑動變阻器R2(阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為2A)
H.開關
I.導線若干
圖5
(1)實驗中電壓表應選用________；電流表應選用________；滑動變阻器應選用________.(填字母代號)
(2)實驗小組在進行實驗時，初始滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關S后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表才有讀數(shù)，于是該組同學分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關系圖，如圖乙所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動勢為________V，內阻為_______
6、_Ω.
4.(2018·山東省青島二中模擬)某同學設計了如圖6甲所示的電路來測量電源電動勢E、內阻r和電阻R1的阻值.實驗器材有：待測電源(電動勢為E，內阻為r)；待測電阻R1；電壓表V(量程1.5V，內阻很大)；電阻箱R(0～99.99Ω)；開關S1；單刀雙擲開關S2；導線若干.
圖6
(1)先測量電阻R1的阻值，請將該同學的操作補充完整.
①閉合S1，將S2切換到a，調節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對應的電壓表示數(shù)U1
②保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，讀出電壓表的示數(shù)U2
③則電阻R1的表達式為R1＝____________.
(2)該同學已經(jīng)測得電阻R1＝4.95
7、Ω，繼續(xù)測量電源電動勢E和內阻r的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的－圖線，則電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(保留三位有效數(shù)字)
5.(2018·廣東省佛山市二模)某同學利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻(約1.0Ω).
(1)現(xiàn)備有下列器材：
A.待測的干電池一節(jié)
B.電流表(量程0～150mA，內阻Rg＝3.0Ω)
C.電壓表(量程0～3V，內阻RV約1kΩ)
D.滑動變阻器R0(0～20Ω，1.0A)
E.電阻箱R(0～99.9Ω)
F.開
8、關和若干導線
該同學發(fā)現(xiàn)上述器材中電流表的量程較小，他想利用現(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一塊量程為0～0.6A的電流表，則電阻箱R的阻值應取________Ω，請在圖7甲的虛線框內畫出利用上述器材測量干電池電動勢和內阻的實驗電路圖.
圖7
(2)圖乙為該同學根據(jù)合理電路所繪出的U－I圖象(U、I分別為電壓表和電流表的示數(shù)).根據(jù)該圖象可得被測電池的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.
(3)對本實驗的理解正確的是________.
A.要減小實驗誤差，可以增大電源等效內阻
B.如果縱坐標從零開始，圖線分布空間將更大
C.電壓表的分流作用導致實驗系統(tǒng)誤差
9、D.由于電壓表讀數(shù)變化不大，讀數(shù)不準確導致系統(tǒng)誤差大
答案精析
1.(1)12.0 (2)負
(3)鉛蓄電池的內阻遠小于多用電表電壓擋的內阻，因此直接用表筆接在蓄電池的兩極時，電表的讀數(shù)非常接近電源的電動勢
解析 (1)電壓擋量程為50V，則最小分度值為1V，則指針對應的讀數(shù)為12.0V.
(2)作為電流表使用時，應保證電流由紅表筆流進，黑表筆流出，故黑表筆連接的是電池的負極；由閉合電路歐姆定律可得I＝，變形可得＝＋·R，則由題圖可知：＝b，＝k，則可解得E＝，r＝.
(3)因鉛蓄電池的內阻遠小于多用電表電壓擋的內阻，因此直接用表筆接在蓄電池的兩極時，電表的讀數(shù)非常接近電源
10、的電動勢.
2.(1)如圖所示
(2)a
(3)B 電壓表分流 UA
解析 (2)為保護電表，閉合開關時滑動變阻器接入電路的阻值最大，應滑至a端；
(3)S2接1位置時，引起誤差的原因是電壓表的分流，使得電流的測量偏小，故電動勢和內阻的測量值都偏小，所以作出的圖象是B.
3.(1)D B F (2)1.5 0.5
解析 (1)干電池電動勢約為1.5V，電壓表應選V1，由于電路中電流較小，因此電流表應選A1，為方便實驗操作，滑動變阻器應選最大阻值較小的R1；
(2)根據(jù)兩圖對應的x值相等時的電壓和電流可知
當I1＝0.20A時，U1＝1.40V；當I2＝0.40A時，U2
11、＝1.30V；根據(jù)U＝E－Ir，解得E＝1.5V，r＝0.5Ω.
4.(1)③R0 (2)1.43 1.05(1.06也正確)
5.(1)1.0 見解析圖 (2)1.48(1.46～1.49之間)
0.85(0.84～0.88之間) (3)AC
解析 (1)利用現(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一個量程為0～0.6A的電流表，則需要并聯(lián)的電阻箱R的阻值應取R＝＝Ω＝1Ω，電路圖如圖所示.
(2)若設通過電流表的電流為I，則干路電流為4I，由閉合電路的歐姆定律U＝E－4Ir；延長圖線與兩坐標軸相交，由圖象可知：E＝1.48V；4r＝Ω≈3.4Ω，則r＝0.85Ω.
(3)要減小實驗誤差，可以增大電源等效內阻，這樣在變化相同電流時電壓表示數(shù)的變化較大，選項A正確；如果縱坐標從零開始，圖線分布空間將較小，選項B錯誤；電壓表的分流作用導致實驗系統(tǒng)誤差，選項C正確；由于電壓表讀數(shù)變化不大，讀數(shù)不準確導致實驗偶然誤差大，選項D錯誤.
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（全國通用）2020版高考物理一輪復習 第八章 微專題61 實驗：測定電源的電動勢和內阻加練半小時（含解析）
