2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè) 第30講 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

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1、2020屆高三物理總復(fù)習(xí)精品課時(shí)作業(yè) 第30講 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻 1．在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，除需用導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，下述各組器材可完成實(shí)驗(yàn)的是(　　) A．電壓表和電流表　　　 B．電流表和電阻箱 C．電流表和變阻器 D．電壓表和變阻器 【解析】測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理都是閉合電路歐姆定律，依據(jù)不同的函數(shù)關(guān)系式測(cè)量，所用的測(cè)量電表和電阻也不同．用E＝U＋I(xiàn)r要用電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器，故A錯(cuò)誤；用E＝I(R＋r)要用電流表和電阻箱，故B正確，C錯(cuò)誤；很明顯，D也錯(cuò)誤． 【答案】B 2．關(guān)于“用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)

2、，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源 B．不能長(zhǎng)時(shí)間將流過(guò)電源的電流調(diào)得過(guò)大 C．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電流表和電壓表 D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖線時(shí)，應(yīng)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)畫(huà)線，并使不在圖線上的點(diǎn)大致均勻分布在線段的兩側(cè) 【解析】根據(jù)U＝E－Ir知，如果用新電池，電源內(nèi)阻很小，路端電壓即電壓表測(cè)出的電壓值變化就很小，讀數(shù)誤差增大，故要選用內(nèi)阻較大的舊干電池，A正確；實(shí)驗(yàn)電流過(guò)大，內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)將明顯變化，故B正確；若電壓表內(nèi)阻較小，則電流表的測(cè)量誤差就明顯增大，故C錯(cuò)誤；根據(jù)作圖象連線減小誤差的方法知，D正確． 【答案】ABD 3．為了測(cè)量?jī)晒?jié)串聯(lián)干電池的電

3、動(dòng)勢(shì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中E是待測(cè)電池組，內(nèi)阻不能忽略；、是兩只量程合適的相同的電表，內(nèi)阻不是很大，且未知；S1、S2是單刀單擲開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線若干． (1)請(qǐng)根據(jù)電路圖甲，在圖乙中將器材連成實(shí)物圖． (2)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量是_______________________________. (3)用測(cè)出的物理量，導(dǎo)出串聯(lián)電池組電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式是：__________. 【解析】(2)先閉合S1、斷開(kāi)S2，記下、的示數(shù)U，由閉合電路的歐姆定律可得： E＝2U＋r 再閉合S2，記下的示數(shù)U′，有：E＝U′＋r 聯(lián)立解得：E＝. 【答案】(1)如圖丙所示 (2

4、)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)、的示數(shù)U；S1、S2閉合后的示數(shù)U′ (3)E＝ 4．甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R1和R2的阻值．實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E(不計(jì)內(nèi)阻)，待測(cè)電阻R1，待測(cè)電阻R2，電壓表(量程為1.5 V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～99.99 Ω)，單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2及導(dǎo)線若干． (1)先測(cè)電阻R1的阻值．請(qǐng)將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，　　　　　　，讀出電壓表的示數(shù)U2，則電阻R1的表達(dá)式為：R1＝　　　　　. (2)甲同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電

5、阻R1＝4.8 Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值．該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的－圖象，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，電阻R2＝________Ω. (3)利用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路和測(cè)得的電阻R1，乙同學(xué)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了相應(yīng)的－圖象，根據(jù)圖象得到電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2.這種做法與甲同學(xué)的做法相比較，由于電壓表測(cè)得的數(shù)據(jù)范圍________(填“較大”、“較小

6、”或“相同”)，所以________同學(xué)的做法更恰當(dāng)些． 【解析】(1)電壓表可當(dāng)做理想電表，S2接a、b不影響R、R1上的總電壓，故有：＝ 可得：R1＝·r. (2)當(dāng)S2接a時(shí)，有：E＝U＋(R1＋R2) 可得：＝＋· 由此可知電源的電動(dòng)勢(shì)為－圖象中圖線截距的倒數(shù) R2＝k·E－R1(其中k為圖線的斜率) 可得：E＝ V，R2＝1.2 Ω. (3)當(dāng)S2接b時(shí)，有：E＝U＋·R2 可得：＝＋·，相當(dāng)于圖線的斜率變小，實(shí)驗(yàn)可測(cè)得U的范圍變小，所以甲同學(xué)的做法更恰當(dāng)． 【答案】(1)將S2切換到b　·r (2)　1.2　(3)較小　甲 5．現(xiàn)有一特殊的電池，其電動(dòng)勢(shì)E約

7、為9 V，內(nèi)阻r在35 Ω～55 Ω范圍，最大允許電流為50 mA.為測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．圖中電壓表的內(nèi)阻很大，對(duì)電路的影響可以不計(jì)，R為電阻箱，阻值范圍為0～9999 Ω， R0是定值電阻． 甲　　　　　　　乙　　　　　 (1)實(shí)驗(yàn)室備有的保護(hù)電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用(　　 ) A．10 Ω，2.5 W　　　　　 B．50 Ω，1.0 W C．150 Ω，1.0 W D．1500 Ω，5.0 W (2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表的示數(shù)U；再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖象．則根據(jù)該同學(xué)所作的圖象可知圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示________． (3)根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. 【解析】(1)當(dāng)R＝0時(shí)，應(yīng)該有R0＋r≥，即R0≥145 Ω可保證電路中電流小于最大允許電流， R0應(yīng)該選擇C，并且選C后R0消耗的最大功率小于1 W. (2)＝I，即回路中的電流． (3)根據(jù)U＝E－Ir I＝ 聯(lián)立解得：＝·＋，即：＝0.1；＝，得E＝10 V，r＝50 Ω. 【答案】(1)C　(2)回路中的電流　(3)10　50