2023版高考物理一轮复习课后限时作业34实验：测定电源的电动势和内阻含解析新人教版.doc

课后限时作业34实验：测定电源的电动势和内阻时间：45分钟1在测定电池的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列仪器(电流表和电压表都是理想电表)，不能达到实验目的的是(D)A一只电流表和一个电阻箱B一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器C一只电压表和一个电阻箱D一只电流表和一个滑动变阻器解析：一只电流表和一个电阻箱读出两组电流、电阻值，可求出两组相应电阻箱上的电压，便可求E、r；一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器，改变滑动变阻器的阻值，读出两组电流、电压值，便可求E、r；一只电压表和一个电阻箱读出两组电压、电阻值，求出干路电流值，便可求E、r.选项A、B、C均可以达到实验目的2某同学设想运用如图甲所示的实验电路，测量未知电阻Rx的阻值、电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求(1)为了测量未知电阻Rx的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至最大(选填“最大”或“最小”)，然后闭合开关K1，将开关K2拨至1位置，调节R2使电流表A有明显读数I0；接着将开关K2拨至2位置保持R2不变，调节R1，当调节R134.2 时，电流表A读数仍为I0，则该未知电阻的阻值Rx34.2 .(2)为了测量电流表A的内阻RA和电源(内阻忽略不计)的电动势E，他将R1的阻值调到R11.5 ，R2调到最大，将开关K2拨至2位置，闭合开关K1；然后多次调节R2，并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I；最后根据记录的数据，他画出了如图乙所示的图象，根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为：；利用图象中的数据可求得，电流表A的内阻RA0.5 ，电源(内阻忽略不计)的电动势E4 V.解析：(1)为了保护电路，需要将电阻箱的阻值都调至最大，因为两种情况下电流表示数相同，Rx和R1等效，所以RxR134.2 .(2)根据闭合电路欧姆定律得：EI(R1R2RA)，解得R2，故R2图象的斜率为，则纵截距为，代入数据可得：，0.5，解得E4 V，RA0.5 .3利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是图1中的甲(选填“甲”或“乙”)(2)现有电流表(00.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表(015 V) B电压表(03 V)C滑动变阻器(050 ) D滑动变阻器(0500 )实验中电压表应选用B；滑动变阻器应选用C.(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线.序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480答案：见解析图(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E1.50(1.491.51) V，内电阻r0.83(0.810.85) .(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化下列示意图中正确反映PU关系的是C.解析：(1)干电池内阻相对一般电流表内阻而言较小，为减小电流表分压带来的系统误差，故应选甲(2)干电池电动势约为1.5 V，电压表选B可减小读数误差滑动变阻器应选C，若选D，由于总阻值较大，则滑片滑动时移动范围小，不便调节(3)图线应为直线，作图时使尽量多的点在线上，不在线上的点应均匀分布在线的两侧，误差较大的点舍去(4)由UEIr可得图象上的纵轴截距E1.50 V，斜率的绝对值r0.83 .(5)输出功率PUIU(U)2，应为开口向下的抛物线，C正确4手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中，这些电器都要用到蓄电池某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻蓄电池的电动势约为3 V.A量程是0.6 A，内阻约为0.5 的电流表；B量程是3 V，内阻是6 k的电压表；C量程是15 V，内阻是30 k的电压表；D阻值为01 k，额定电流为0.5 A的滑动变阻器；E阻值为010 ，额定电流为2 A的滑动变阻器；F定值电阻4 ，额定功率4 W；G开关S一个，导线若干(1)为了减小实验误差，电压表应选择B(填器材代号)，图甲中的导线应连接到(选填“”或“”)处，改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择E(填器材代号)(2)用(1)问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的UI图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E3.2 V，内阻r1.3 .(结果保留两位有效数字)解析：(1)蓄电池的电动势约为3 V，电压表C的量程太大，选电压表B.导线接处，与电池串联的定值电阻阻值已知，有利于准确测出电池的内阻电流表量程为0.6 A，由R得回路中的总电阻不能小于5 ，滑动变阻器D总阻值太大，操作不方便，滑动变阻器选E.(2)由图线在纵轴上的截距可得蓄电池的电动势E3.2 V，图线斜率的绝对值|k|5.3 ，减去与电池串联的定值电阻的阻值4 ，可得电池的内阻r1.3 .5图1中甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图图中S为开关，R为滑动变阻器，定值电阻R1和A1内阻之和为10 000 (比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A2为理想电流表(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线答案：见解析图(2)在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至b端(选填“a端”“中央”或“b端”)(3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为：I1/mA0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2/mA48040032023214068在图2所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1I2图线答案：见解析图(4)利用所得图线求得电源的电动势E1.49(1.481.50) V，内阻r0.60(0.550.65) .(均保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流Im2.5(2.32.7) A(保留两位有效数字)解析：(1)连线如图所示(2)实验前滑动变阻器接入电路电阻值应最大，故应滑到b端(3)如图所示(4)由图线上读出两组数值，代入EI1(R1RA)(I1I2)r构成方程组联立求解E和r.解得E1.49 V，r0.60 .(5)短路电流Im，代入数据求得Im2.5 A.6某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为3 V，内阻很大)，电阻箱R(099.99 )，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干(1)先测电阻R1的阻值请将该同学的操作补充完整：A闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1.B保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，读出电压表的示数U2.C则电阻R1的表达式为R1.(2)该同学已经测得电阻R13.2 ，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E2 V，电阻R20.8 .解析：(1)由题知，为了多测数据，应将S2切换到b；由欧姆定律有U2I(R0R1)，U1IR0，联立解得R1R0；(2)根据EU(R1R2)，变形得，对比图象有：0.5，得E2 V；2.0，R13.2 ，得R20.8 .7随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路，提供的实验器材有：A电动车电池一组，电动势约为12 V，内阻未知B直流电流表量程300 mA，内阻很小C电阻箱R，阻值范围为0999.9 D定值电阻R0，阻值为10 E导线和开关(1)当他闭合开关时发现，无论怎样调节电阻箱，电流表都没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他的操作如下：断开电源开关S，将多用表选择开关置于1 挡，调零后，红黑表笔分别接R0两端，读数为10 ，将多用表选择开关置于10 挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，发现指针读数如图乙所示，则所测阻值为70 ，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测，发现电源和开关均完好由以上操作可知，发生故障的元件是电流表(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路(3)改变电阻箱的阻值R，分别测出通过阻值为R010 的定值电阻的电流I，下列三组关于R的取值方案中，比较合理的方案是2(选填方案编号1、2或3)(4)根据实验数据描点，绘出的R图象是一条直线若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E，内阻rR0.(用k、b和R0表示)解析：(1)欧姆表表盘读数为“7 ”，倍率为“10”，故所测阻值为70 ；故障检测时，除电流表其余部分均没有问题，故问题只能出在电流表处；(3)为减小电流表的读数误差，电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一，即电流范围为：100 mAI300 mA，根据欧姆定律，总电阻120 R40 ，扣除定值电阻10 ，即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于30 而小于等于110 ，由于电流表内阻不计，故应该选方案2；(4)根据闭合电路欧姆定律，有EI(rR0R)，则R，为对比一次函数ykxb，R相当于x，相当于k，相当于y，k(rR0)相当于b；解得：E，rR0.