1、高考资源网() 您身边的高考专家4.3测量电源的电动势和内电阻每课一练1用如图实410所示的电路测量电池电动势和内电阻时,若有两只电压表V1、V2量程相同,内阻分别为RV1、RV2,且RV1RV2;两只电流表A1、A2 图实410量程相同,内阻分别为RA1、RA2,且RA1RA2,在实验中,为了使E、r的测量值更精确一些,选择的电表可以是 ()AV1与A1BV1与A2CV2与A1 DV2与A2解析:本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响,电压表内阻越大,电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值,所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值,故电压表选用内阻大的好,而电流表内阻对本实验无影
2、响,因为电流表内阻与R是串联,不需知道R与RA的值,故电流表选用哪一个都可以故选A、B.答案:AB2某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为020 ,连接电路的实物图如图实411所示该学生接线中错误的和不规范的做法是 ()图实411A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电压表接线不妥解析:由图中接线可知,滑动变阻器连成定值电阻起不到变阻作用,电流表正、负极连错,电压表始终有读数,电压表量程为3 V符合实验要求,电压表接线应接到开关外侧,故A、B、D三项中不规范答案:ABD3在测一节干电池(电动势约为1.5 V,内阻约为2 )的电动势
3、和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选用:A电压表量程为15 V,B电压表量程为3 V,A变阻器为(020 ,3 A),B变阻器为(0500 ,0.2 A)电压表应该选_(选填“A”或“B”),这是因为_;变阻器应该选_(选填“A”或“B”),这是因为_解析:干电池的电动势1.5 V,而A电压表量程是电动势(1.5 V)的10倍,读数误差较大,故应选B电压表;B变阻器的电阻值太大,额定电流又过小,故应选A变阻器答案:BA电压表量程过大,读数误差较大AB变阻器额定电流过小,阻值太大4某研究性学习小组利用图实412甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图实412乙所示的R图
4、线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到:E_V,r_.图实412解析:由EI(Rr)得,Rr,则R图象的斜率即为电池组电动势的大小,即E2.4(或2.5) V,图象纵轴截距的绝对值为电池组的内阻r1 .答案:2.4(或2.5)15某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5 V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池),如图实413甲所示为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室提供了下列器材:图实413A电流表G(满偏电流10 mA,内阻10 )B电流表A(00.6 A3 A,内阻未知)C滑动变阻器R(0100 ,1 A)D定值电阻R0(阻值990 )E开
5、关与导线若干(1)请根据实验器材,自行设计电路画在方框乙中(2)丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E_V,内阻r_.解析:(1)器材中给出了一个内阻已知的电流表G和一个定值电阻R0,可考虑将它们改装成一个量程为10 V的电压表,然后用伏安法测层叠电池的电动势和内阻因电流表A的内阻未知,故需用安培表外接法,电路图见答案(2)由电路结构有EI1(R0RG)(I1I2)r,由I1I2图线知I1与I2相差两个数量级,则可认为I1I2I2,故有I1I2.再结合I1I2图线可得9.0 mA,1.
6、0102,有E9.0 V,r10.0 .答案:(1)电路图(2)9.010.06现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为50 ,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图实414所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围09999 ,R0是定值电阻,起保护电路的作用(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:A10 2.5 W B100 1.0 WC200 1.0 W D2000 5.0 W本实验应选_(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,改变电阻
7、箱阻值,取得多组数据,作出了如图实415所示的图线(已知该直线在y轴的截距为0.1 V1)则根据该同学所作出的图线可求得电池的电动势E为_V,内阻r为_.图实414图实415解析:根据电池的参数,起保护作用的定值电阻的最小值为Rr 50 130 ,所以定值电阻应选C;由题中所给图线,根据闭合电路欧姆定律可知:EUr,纵截距为电动势的倒数,故电源电动势的值为10 V;电源的内电阻为图线的斜率的E倍,即r46 .答案:(1)C(2)104627某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.5 的保护电阻R0,实验电路如图实416甲所示(1)连好电路后,当该同学闭合开关时,发现
8、电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他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,由此可推断故障是_(2)按电路原理图甲及用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接c、d时的实物电路图乙用笔画线代替导线连接起来图实416图实417(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测定下列数据,根据数据在下面坐标图中画出UI图线,由图实417知:电池的电动势为_,内阻为_I/A0.100.170.230.30U/V1.201.000.800.60(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,造成
9、本实验的系统误差的原因是:_.(5)实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较,E测_E真,r测_r真(填“”)解析:(1)由两表笔接c、d时,多用电表示数与电压表示数相同知断点必在c、d两点之间,而各接线柱接触良好,则必是R发生了断路(2)如图所示(3)UI图如图所示,由UI(rR0)E及所测数据,可求得E和r.E1.5 V,r0.5 .(4)因电压表不是理想电表,电流表外接造成测得电流比通过电源的电流偏小(5)测得电动势实为只将电压表接在电源上时测得的电压,测得内阻实为将电压表为电源内阻并联后的总电阻,故电动势和内电阻测量值均小于真实值答案:(1)R断路(2)见解析(3)UI图线见解
10、析1.5 V0.5 (4)电压表电阻分流(5)8两位同学在实验室中利用如图实418(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据并根据数据描绘了如图实418(b)所示的两条UI图线回答下列问题:图实418(1)根据甲、乙两同学描绘的图线,可知 ()A甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是
11、 ()A滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B电源的输出功率最大C定值电阻R0上消耗的功率为0.5 WD电源的效率达到最大值(3)根据图(b),可以求出定值电阻R0_,电源电动势E_V,内电阻r_.(4)该电路中电流表的读数能否达到0.6 A,试说明理由解析:(1)从电路连接可以看出,电流表A的读数增大时,电压表V1的读数减小,电压表V2的读数增大甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的,B错误,A正确;乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的,C错误,D正确(2)图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,滑动变阻器的滑动触头P滑到了最
12、左端,A错误;从图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻,滑动变阻器的阻值减小,电源的输出功率增大,两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0,即电源的输出功率最大,B正确;定值电阻R0消耗的功率为:PU2I1.00.5 W0.5 W,C正确;电源的效率为:UI/(EI)U/E,U越大,效率越大,D错误(3)从图象可以得出定值电阻R0的阻值为:R0U2/I1.0/0.5 2.0 ;从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V,即电源的电动势为1.50 V,图象斜率的绝对值为:kU1/I0.5/0.51.0,即电源的内阻为r1.0 .(4)该电路中电流表的读数为:IE/(RR0r),当R最小时,电流最大,最大值为:ImE/(R0r)1.5/(2.01.0) A0.5 A,该电路中电流表的读数不能达到0.6 A.答案:(1)AD(2)BC(3)2.01.501.0(4)见解析高考资源网版权所有,侵权必究!