资源描述
2019-2021北京高二(上)期中物理汇编
电源电动势和内阻的测量
一、单选题
1.(2019·北京丰台·高二期中)某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验,并根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图象,待测电源的电动势E,内电阻r ( )
A.0.40V 1Ω B.0.40V 3.5Ω
C.1.40V 1Ω D.1.40V 3.5Ω
2.(2019·北京丰台·高二期中)某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验,并根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图象,由于实验中使用的电表不是理想电表,会对实验结果造成一定的影响,关于该同学实验测量值误差的分析正确的是 ( )
A.由于电压表的分流作用,使得内阻的测量值大于真实值
B.由于电压表的分流作用,使得内阻的测量值小于真实值
C.由于电流表的分压作用,使得内阻的测量值大于真实值
D.由于电流表的分压作用,使得内阻的测量值小于真实值
二、填空题
3.(2019·北京丰台·高二期中)用如图甲所示的电路做“测定电池的电动势和内电阻”的实验,根据测得的数据做出了如图乙所示的U-I图象,由图可知测得的电池的电动势为______V,内电阻为______Ω.
三、实验题
4.(2021·北京师大附中高二期中)实验器材的选择、过程的准确操作以及实验数据的处理是完成实验的保障。在测量一节干电池的电动势E和内电阻r的实验时,利用图中电路。实验室备有下列器材:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
E.变阻器R1(最大阻值20Ω,额定电流1A)
F.变阻器R2(最大阻值100Ω,额定电流0.1A)
G.待测干电池、电键S和导线若干
(1)实验中电流表应选____________,电压表应选______________(选填器材前的字母);
(2)请将实物图连线成为实验电路_________;
(3)某小组实验测得的6组数据已在图中标出,如图所示。请你根据数据点位置画出图线_______,并利用图线计算出该电池的电动势E=_________V,电阻r=__________Ω。
5.(2021·北京·牛栏山一中高二期中)研究性学习小组的同学们用如图1甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r。实验室提供的器材如下:电压表、电阻箱(阻值范围0-999.9Ω)、开关、导线若干。
(1)请根据图1甲所示的电路图,在图1乙中画出连线,将器材连接成实验电路______。
(2)某同学开始做实验,先把电阻箱阻值调到最大,再接通开关,然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在U-图中。请将图1丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图2所示的坐标系中(用“+”表示) ,并画出U-图线______;
(3)根据图2中由实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=______V,内阻测量值r=________Ω。(保留3位有效数字)
(4)实验测量都存在误差,关于本实验的误差,下列说法中正确的是_____(填选项前的字母)。
A.由于读数所引起的误差属于偶然误差
B.利用图像法处理本实验数据可以减小系统误差
C.由于电压表内阻引起的误差属于系统误差
D.电压表的内阻越大,其引起的误差越大
(5)不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同-规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同电池组的电动势基本相同,只是内阻差异较大。同学们选择了内阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图像。若已知甲电池组的内阻较大,则下列各图中可能正确的是________(填选项的字母)。
6.(2021·北京·清华附中高二期中)利用电流表(量程,内阻约为)和电压表(量程,内阻约为)测定一节干电池的电动势和内阻(约为几欧),要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是______(填写“甲”或“乙”)。
(2)处理实验中的数据得到如图丙所画图线,由此可得出干电池的电动势_______V,内______。(结果都保留2位小数)
(3)本实验存在系统误差,经分析可知所测干电池的电动势比真实值________(填写“偏大”或“偏小”),内阻比真实值________(填写“偏大”或“偏小”)。
7.(2021·北京市回民学校高二期中)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:
(1)实验操作:用游标卡尺测某金属管的内径,图1示数为___________;
(2)实验操作:用螺旋测微器测量金属膜的厚度,图2示数为__________。
(3)实验仪器:在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻,已知该电阻约为。除电源(电动势,内阻不计)、电压表(量程,内阻约)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:
A.电流表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
D.滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用__________,滑动变阻器应选用___________。(选填实验器材前对应的字母)
(4)数据处理:在测量一节干电池的电动势和内阻实验中,电路图如图甲,根据实验数据作出图像如图乙,则求得的电动势是__________,内阻是__________。(结果小数点后保留两位有效数字)
8.(2021·北京大学附属中学石景山学校高二期中)实验室有一电动势约为37V、内阻较小的“锂电池”,将此电池与的定值电阻串联后测量其输出特性,某同学设计了一个电路图如图甲所示。
(1)实验时记录了多组对应的电流表的示数I和电压表的示数U,画出了如图乙所示的U-I图像,则测得该电池的电动势为___________V,内阻为___________。(结果保留一位小数)
(2)所测得的电池电动势E和内阻r的测量值与真实值相比较的情况是___________(填“>”或“<”),___________(填“>”或“<”)。
(3)产生系统误差的原因是___________。
9.(2021·北京·清华附中朝阳学校高二期中)在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,可选用的器材有:
A.电压表V:0~3V,内阻约3kΩ;
B.电流表A1:0~0.6A,内阻约0.1Ω;
C.电流表A2:0~3A,内阻约0.01Ω;
D.滑动变阻器R1:0~100Ω;
E.滑动变阻器R2:0~15Ω;
F.开关S和导线若干。
(1)电流表应选用______,滑动变阻器应选用______;(选填项目前的符号)
(2)用所选器材按照图1连接好电路后,将滑动变阻器滑片置于合适位置,闭合开关S,通过调整滑动变阻器,得到多组电流I和电压U。根据实验数据,绘制出如图2所示的U-I图像,由图线可求出E=______V,r=________Ω;(结果均保留3位有效数字)
(3)通过以上测量方法求得的结果会存在误差,其中由电表引起的误差不能通过多次测量取平均值的方法减小。下列说法中正确的是______。
A. 由于电流表的分压作用,使电动势的测量值小于真实值
B. 由于电流表的分压作用,使电动势的测量值大于真实值
C. 由于电压表的分流作用,使内阻的测量值小于真实值
D. 由于电压表的分流作用,使内阻的测量值大于真实值
10.(2021·北京市八一中学高二期中)在“电池电动势和内阻的测量”的实验中,已连接好部分实验电路。
(1)按图甲所示的实验电路,把图乙中剩余的电路连接起来。( )
(2)在图乙的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“A”或“B”)。
(3)如图丙是根据实验数据作出的UI图像,由图可知,电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω。
(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,理论上E测________E真,r测________r真(选填“>”“<”或“=”)。引起该实验系统误差的主要原因是_________。
11.(2021·北京·人大附中高二期中)某同学测量一节干电池的电动势和内阻,现有待测电池、电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)、电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)、滑动变阻器(阻值0~10Ω,额定电流2A)、开关各一个、导线若干.为了防止实验测量时数据过密(即要求电压变化范围相对大一些),另外还配有一个定值电阻R0(阻值为1Ω、额定功率为5W).
(1)请按照图甲设计的电路图用笔画线将图乙实物电路图补充完整_______.
(2)该同学按照要求连接好电路并进行实验,根据实验数据绘出了图所示的U-I图像,则电源的电动势E=______V,电源内阻r=_____Ω.
(3)在上述实验过程中存在系统误差.在下图所绘图像中,虚线代表没有误差情况下,电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像,实线是根据测量数据绘出的图像,则图中能正确表示二者关系的是______(选填选项下面的字母).
A、 B、
C、 D、
12.(2021·北京·北师大实验中学高二期中)利用如图1所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。
①现有电压表(0~3V)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(0~0.6A)
B.电流表(0~3A)
C.滑动变阻器(0~20Ω)
D.滑动变阻器(0~100Ω)
实验中电流表应选用___________;滑动变阻器应选用___________。(选填器材前的字母)
②在图2中用笔画线代替导线,按图1将电路连线补充完整。___________
③实验中,某同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图3的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线。___________
序号
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
1.35
1.30
1.25
1.20
1.15
1.10
电流Ⅰ(A)
0.12
0.14
0.24
0.30
0.36
0.42
④根据图3可得出电池的电动势E=___________V,内电阻r=___________Ω。
⑤争论:甲同学认为若不考虑电压表和电流表内阻对实验的影响,则电压表的读数U与对应的电流表的读数I的比值就等于干电池的内阻;乙同学认为电压表的读数变化量与相对应的电流表的读数变化量的比值的绝对值才等于电源的内阻。请判断哪位同学的观点是正确的,并说明你的判断依据。____
13.(2020·北京·临川学校高二期中)某同学用如下器材来测定一节干电池的电动势和内电阻
①干电池(电动势约为1.5V,内阻小于1.0Ω)
②电压表V(0~3V,内阻约为3kΩ)
③电流表A(0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
④滑动变阻器R1(0~10Ω,10A)
⑤滑动变阻器R2(0~1000Ω,1A)
⑥开关、导线若干
(1)该同学设计了如图甲所示的电路图,在闭合开关前应该把滑动变阻器滑片滑动端________(填“a”“b”)。
(2)为了操作方便且能够较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是________(填写仪器字母代号)。
(3)如图乙为该同学根据实验数据绘出的U-I图线,由图线可求得被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果保留两位小数)
14.(2020·北京市顺义区第二中学高二期中)为测定一节干电池的电动势及内阻,某同学按如图所示的电路图连接电路,并测出路端电压U和电流I的多组数据,作出U—I图象。
(1)请按电路图连接实物图____;
(2)从U—I图象中可求出电池的电动势E=____V,内电阻r=___Ω。(结果保留两位有效数字)
15.(2020·北京·牛栏山一中高二期中)某同学用甲图的电路测定一个电源的电动势和内电阻,实验时测得的数据如下表所示。
1
2
3
4
5
6
U/V
1.34
1.30
1.25
1.22
1.19
1.14
I/A
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
(1)请按实验要求连接好尚未连接好的实验器材(如乙图所示)______
(2)请在坐标纸上作出该电源的U-I图像______
(3)该电源的电动势E=________V,内阻为r=_______ Ω。
16.(2019·北京一七一中高二期中)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是____(选填“甲”或“乙”)
(2)现有电流表()、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表()
B.电压表()
C.滑动变阻器()
D.滑动变阻器()
实验中电压表应选用____;滑动变阻器应选用____。(选填相应器材前字母)
(3)电动势和内电阻是电源的两个重要参数。对一个电路有两种特殊情况:当外电路断开时,电源两端的电压等于电源电动势;当外电路短路时,短路电流等于电动势和内电阻的比值。现有一个电动势为,内电阻为的电源和一阻值为的定值电阻,将它们并联组成的系统视为一个新的等效电源,如图中虚线框所示,设新的等效电源的电动势为,内电阻为,则= ____,= ____。
17.(2019·北京铁路二中高二期中)利用如图1所示的电路可以测定一节干电池甲的电动势和内电阻。
(1)现有电压表()、开关和导线若干,以及下列器材
A.电流表()
B.电流表()
C.滑动变阻器()
D.滑动变阻器()
实验中电流表应选用_____;滑动变阻器应选用_____。(选填相应器材前的字母)
(2)在图中用笔画线代替导线,按图将电路连线补充完整____。
(3)在测量电源甲的电动势和内电阻的实验中,产生系统误差的主要原因是( )。
A.电压表的分流作用
B.电压表的分压作用
C.电流表的分压作用
D.电流表的分流作用
(4)为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻,选择电压表、定值电阻()等器材,采用图3所示电路。实验中,首先将闭合,断开,电压表示数为。然后将、均闭合,电压表示数为,则电源乙电动势____,内阻______(小数点后保留两位小数)。
18.(2019·北京·北理工附中高二期中)在用“电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中, 为提高实验精度,应合理设计电路图。
(1)请你选用下面的实验器材,将最佳方案画在虚线方框中____________。
A.干电池1节
B.滑动变阻器(0~20Ω)
C.滑动变阻器(0~1750Ω)
D.电压表(0~3V)
E.电流表(0~0.6A)
F.电流表(0~3A)
G.开关
(2)其中滑动变阻器应选______(只填序号)。
(3)据闭合电路欧姆定律,E、r、U、I之间的关系满足U=__________。
(4)由图像可知这节干电池的电动势E=__________V,内电阻r=__________Ω。
19.(2019·北京·临川学校高二期中)测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U—I图象如图所示
现备有以下器材:
A.干电池1 个
B.滑动变阻器(0〜50Ω)
C.电压表(0〜3V)
D.电压表(0〜15V)
E.电流表(0〜0.6A)
F.电流表(0〜3A)
(1)其中电压表____和电流表应选_____(填字母代号)
(2)如图乙是根据实验数据画出的U—I图象.由此可知这个干电池的电动势E=___V,内电阻r=___ (保留两位有效数字)
20.(2019·北京市第五中学高二期中)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得图1中的_____(选填“甲”或“乙”)
(2)现有电流表(0﹣0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0﹣15V)
B.电压表(0﹣3V)
C.滑动变阻器(0﹣50Ω)
D.滑动变阻器(0﹣500Ω)
实验中电压表应选用_____,滑动变阻器应选用_____;(选填相应器材前的字母)
(3)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·都会发生变化,图2的各示意图中的正确反映P﹣U关系的是_____.
四、解答题
21.(2021·北京·北师大实验中学高二期中)如图1所示的电路,电源的电动势为E、内阻为r,R为变阻箱,电流表可视为理想电表.闭合开关S,改变变阻箱R的阻值,电流表的示数I随之变化.
(1)当变阻箱的阻值为R1时,求电流表的示数I1.
(2)以为纵坐标,R为横坐标,在图2中画出变阻箱阻值R变化过程中图像的示意图,并分别说明图线与纵轴交点和图线斜率的物理意义;
(3)在金属导体中,自由电子定向移动形成电流.已知自由电子在导线内定向移动速率的数量级为m/s,但实际上,闭合开关S后,电路中几乎瞬间就形成了电流,请说明理由.
参考答案
1.C
【详解】在U-I图像中,图像与纵轴的交点表示电源的电动势,斜率表示内阻.由图可知测得的电池的电动势为1.40V,内阻
故C正确.
2.B
【详解】由图示可得,电压表测路端电压,因为电压表的分流作用,使电流表的测量值小于真实值(通过电源的电流);实验误差是因为电压表的分流造成的; 当外电路短路时,电压表不分流,故短路电流相同;而测量的电流值要小于真实值;故作出测量值和真实值的图象如图所示;
由闭合回路的欧姆定律可知U—I图象的斜率表示内阻,因此测量值偏小,B正确
3. 1.40 1.0
【详解】试题分析:电源的U-I图像,纵轴截距为电源电动势,由图可得电池电动势为1.40V;电池内电阻为
考点:测定电池的电动势和内电阻
点评:容易题.本题要特别注意纵坐标没有由零开始,计算内电阻时不能用.
4. B C 见解析 见解析 1.47 0.52
【详解】(1)[1][2]一节干电池的电动势为1.5V,电流较小,为了读数准确,故电流表应选择量程为0~0.6A的电流表,即选择B;电压表应选择量程为0~3V的电压表,即选择C;
(2)[3]根据电路图,连接实物图如图所示
(3)[4]根据数据点位置画出图线如图所示
[5][6]根据闭合电路欧姆定律可得
可知图像的纵截距等于电源电动势,斜率的绝对值等于电源内阻,由图线可得
5. 2.95 1.32 AC BC
【详解】(1)[1]根据电路图连接实物图,如图所示
(2)[2]将各点连接,画出的U-图线如图所示
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
故图线的纵截距表示电源电动势,则有E=2.95V
图线的斜率的绝对值表示内阻,则有
(4)[5]AB.由读数不准确带来的误差称为偶然误差,利用图象进行处理数据可以减小偶然误差,但不会减小系统误差,故A正确,B错误;
C.由于电压表内阻不是无穷大,所以在电路中分流,从而带来系统误差,故C正确;
D.电压表内阻越大,则其分流越小,误差越小,故D错误。
故选AC。
(5)[6] AB.根据电源的输出功率规律可知,当内外电阻相等时输出功率最大,如果外电阻大于内电阻时,随着电阻的增大,输出功率将越来越小,由
可知,电动势相同,内阻越小的乙,其输出功率越大,故B正确,A错误;
CD.当内阻和外阻相等时,输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半,由上面选项分析可知,乙输出的功率比甲的大;而当外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零,故C正确,D错误。
故选BC。
6. 甲 1.45 2.78 偏小 偏小
【详解】(1)[1]电压表内阻远大于干电池内阻,故采用相对于干电池的电流表外接法。
故选甲。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律
得
结合图像可知
(3)[4][5]采用甲图电路,实际上是将电压表和电源部分看作等效电源,所测内阻为电压表内阻和电池内阻的并联电阻,故所测内阻小于电池的真实内阻。电流表示数为零时,电压表与电源串联,电压表示数为路端电压,因为电压表内阻并不是无穷大,有微小电流通过电压表,故干电池内压大于零,故电压表示数小于电池电动势,即所测干电池的电动势比真实值偏小。
7. A C 1.49 0.78
【详解】(1)[1]用游标卡尺测某金属管的内径,图1示数为
(2)[2]螺旋测微器测量金属膜的厚度,图2示数为
(3)[3]由
可知,为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用A;
[4] 为了调节方便,滑动变阻器应选用最大阻值较小的,即选C;
(4)[5]将乙图中的图线延长与纵轴和横轴相交,与纵轴交点即为电动势,与横轴交点即为短路电流,如图所示
则可读出电源电动势约为
[6]电源内阻约为
8. 37.5 2.5 < < 电压表分流
【详解】(1)[1][2]根据欧姆定律可得
整理得
由图乙可知电池的电动势为
,
所以
(2)[3][4]根据欧姆定律得
整理得
,,
(3)[5]系统误差出现的原因是电压表的分流作用,所测电流小于通过电池的电流;
9. B E 1.48~1.50 0.750~0.790 C
【详解】(1)[1]由于电源电动势较小,最大电流0.60A左右,所以电流表选用B。
[2]为了方便调节滑动变阻器选择阻值较小的,则选用E。
(2)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
由图像可知,图像的斜率的绝对值表示电源的内阻,纵坐标的截距表示电源的电动势则有
(1.48~1.50)
(0.750~0.790)
(3)[5]实验电路采用的是外接法测电源电动势与内阻,由于引起误差的原因为电压表分流,当外电阻越小时,电压表分流越小,短路时,电流的测量值与真实值相等,外电阻越大时,电压表分流越大,则测量的内阻为电压表与电源真实内阻并联的值,所以内阻的测量值偏小,测量的电动势为断路时,电压表两端的电压,所以测量的电动势偏小,则C正确;ABD错误;
故选C。
10. 见解析所示 B 1.5 1.0 ﹤ ﹤ 电压表有分流作用
【详解】(1)[1]由题干图甲可知电压表正接线柱与电流表正接线柱相连,负接线柱与滑动变阻器的下接线柱相连;由图丙可以看出电源电动势小于3V,故选择0~3V量程,故连接方式如下图
(2)[2]保护电路时滑动变阻器处于最大阻值处B处。
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可知,图像与纵轴截距表示电源电动势,斜率的绝对值表示电源内阻大小,由图可知E=1.5V;当路端电压为1.0V时,电流为0.5A,则有
故电源电动势E=1.5V,内阻r=1.0Ω。
(4)[5][6][7]实验题中选择的是电流表外接,电流表测得的电流为滑动变阻器的电流,由于电压表分流,流过内阻r的干路电流实际上是大于测得的电流,电压表能准确的测到外电路电压,此时有
整理可得
由此可知
所以由此可知,,引起系统误差的主要原因是电压表有分流作用。
11. 或 1.5V 0.6Ω A
【详解】(1)实物电路图如图;
或
(2)由U-I图像可得电源的电动势E=1.5V,电源内阻
(3)在测量电路中,由于电压表的内阻不是无穷大,导致电压表有分流,通过电源的实际电流大于安培表的电流,即在电流表读数相同的情况下,无误差时通过电源的电流值比有误差时偏大,而当外电路短路时的短路电流不变,如图所示;则图线A正确;
12. A C 1.45 0.83 乙同学正确
【详解】①[1][2]根据表格中电流的数据知电流表选择A,因电池内阻较小,故为了方便实验,滑动变阻器应选择范围较小的C;
②[3]由电路路连接实物图,如图所示
③[4]由描点法得图像如图所示
④[5][6]在图像中纵轴截距表示电动势,则有
图线斜率的绝对值等于电池内阻,则有
⑤[7]根据闭合电路欧姆定律得
在电路变化过程中,与的变化趋势是相反的,因此与的比值是不断变化的,不可能等于内阻,而电路变化过程中,电动势不变,任意取两个状态
可以解得
由于两个状态是任意取的,因此乙同学正确。
13. a R1 1.47 0.72
【详解】(1)[1] 由图示电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为保护电路安全,在闭合开关前应该把滑动变阻器滑片滑到a端;
(2)[2] 为了操作操作方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是R1;
(3)[3][4] 由根据闭合电路的欧姆定律有
由图可知电动势测量值E测=1.47V,电源内阻
14. 1.5 1.0
【详解】(1)[1]
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律可知
可知,图像与纵坐标的交点表示电源的电动势,由图可知,电源电动势为
图像的斜率表示内电阻,则有
15. 见解析 见解析 1.48 0.75
【详解】(1)实物图连接如图所示
(2)U-I图像如下图
(3)由图象可知,当电流I=0时,U=E=1.48V;内阻可由图象斜率求得。
16. 甲 B C
【详解】(1)[1]干电池内阻较小,为减小实验误差,应选题甲所示电路图。
(2)[2] [3]一节干电池电动势约为,则电压表应选B,为方便实验操作,滑动变阻器应选C。
(3)[4] [5]图中的等于间的电压,则有
内电阻等于与并联阻值,即有
=
17. A C A
【详解】(1)[1]一节电池的内阻大约几欧姆,最大电流约为1A,所以电流表应选用的量程为。
故选A。
[2]实验电路采用限流式控制电路,滑动变阻器不宜选用最大阻值太大的,为操作方便,滑动变阻器应选用。
故选C。
(2)[3]根据图1电路图,把图2实物图补充完整,如图所示
(3)[4]根据图1电路图可知,由于电压表的分流作用,导致电流表示数小于通过电源的实际电流,导致产生系统误差。
故选A。
(4)[5]由图3电路图可知,将闭合,断开,此时电压表示数为电源电动势,则
[6]将、均闭合,电压表示数为路端电压,由闭合回路欧姆定律有
代入数据解得
18. B U=E-Ir 1.5 0.75
【详解】(1)[1].为了减小实验误差,电流表应该选择量程为0.6A的电流表E;电路如图:
(2)[2].滑动变阻器应选阻值较小的B即可。
(3)[3].据闭合电路欧姆定律,E、r、U、I之间的关系满足U=E-Ir。
(4)[4][5].由图像可知,直线在纵轴上的截距等于电动势,则这节干电池的电动势E=1.5V,内电阻
19. C E 1.5 0.75
【详解】(1)[1]电源电动势大约1.5V,因此电压表选择量程为3V的比较合适,故电压表选择C
[2]电路中的电流较小,因此电流表选择0.6A量程的E
(2)[3]在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,所以由图可以读出电源的电动势为1.5V
[4]图象中的斜率表示电源的内阻,所以电源的内阻为
20. 甲 B C C
【详解】(1)[1]干电池内阻较小,为减小实验误差,电流表外接,应选题甲所示电路图;
(2)[2][3]一节干电池电动势约为1.5V,为了测量准确,电压表应选B;因电源内阻较小,故滑动变阻器应选总阻值较小的C;
(3)[4]电压表测量路端电压,其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大;而当内阻和外阻相等时,电源的输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半.外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零;故符合条件的图象应为C。
21.(1) (2)图像 ,图像与纵轴交点的坐标值为,斜率为 (3)闭合开关的瞬间,电路中的各个位置迅速建立了电场,在电场的作用下,电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动,整个电路也就几乎同时形成了电流.
【分析】(1)根据实验数据由闭合电路欧姆定律列方程,然后求出电流;
(2)根据闭合电路欧姆定律求出与R的关系式;
(3)闭合开关的瞬间,电路中的各个位置迅速建立了电场,在电场的作用下,电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动.据此分析.
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律有
(2)如图所示.图像与纵轴交点的坐标值为,斜率为.
(3)闭合开关的瞬间,电路中的各个位置迅速建立了电场,在电场的作用下,电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动,整个电路也就几乎同时形成了电流.
【点睛】本题考查了闭合电路欧姆定律、与R的图象,电流的形成,掌握闭合电路欧姆定律的实质是正确解题的关键.
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