2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻高效演練
《2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻高效演練》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻高效演練(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻高效演練 一、實驗?zāi)康? 1.掌握用電壓表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法;進一步理解閉合電路的歐姆定律. 2.掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法. 二、實驗原理 1.實驗依據(jù):閉合電路歐姆定律. 2.E和r的求解:由U=E-Ir得,解得E、r. 3.圖象法處理:以路端電壓U為縱軸,干路電流I為橫軸,建系、描點、連線,縱軸截距為電動勢E,直線斜率k的絕對值為內(nèi)阻r. 三、實驗器材 電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆. 四、實驗步驟 1.電流表用0.6 A量程
2、,電壓表用3 V量程,按實驗原理圖連接好實物電路. 2.把變阻器的滑片移動到使接入電路阻值最大的一端. 3.閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù).記錄一組電流表和電壓表的示數(shù),用同樣方法測量并記錄幾組I、U值,并填入表格中. 第1組 第2組 第3組 第4組 第5組 第6組 U/V I/A 4.斷開開關(guān),拆除電路,整理好器材. 一、數(shù)據(jù)處理 1.列多個方程組求解,再求E、r的平均值. 2.用作圖法處理數(shù)據(jù),如圖所示. (1)圖線與縱軸交點為E; (2)圖線與橫軸交點為I短=; (3)
3、圖線的斜率表示r=. 二、誤差分析 1.偶然誤差:(1)電表讀數(shù)不準(zhǔn)引起誤差.(2)圖象法求E和r時作圖不準(zhǔn)確. 2.系統(tǒng)誤差:(1)采取電流表內(nèi)接法,由于電壓表分流造成電動勢和內(nèi)阻的測量值均偏?。?2)采取電流表外接法,由于電流表分壓,造成內(nèi)阻的測量值偏大. 三、注意事項 1.為了使路端電壓變化明顯,可使用內(nèi)阻較大的舊電池. 2.電流不要過大,應(yīng)小于0.5 A,讀數(shù)要快.每次讀數(shù)后立即斷開電源. 3.要測出不少于6組的(U,I)數(shù)據(jù),且變化范圍要大些. 4.若U-I圖線縱軸刻度不從零開始,則圖線和橫軸的交點不再是短路電流,內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r=確定. 5.電流表要內(nèi)接(因為r很小)
4、. 考點一 器材、電路的選擇和數(shù)據(jù)處理 [學(xué)生用書P142] (xx·高考北京卷)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.要求盡量減小實驗誤差. (1)應(yīng)該選擇的實驗電路是下圖中的________(選填“甲”或“乙”). (2)現(xiàn)有電流表(0~0.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材: A.電壓表(0~15 V) B.電壓表(0~3 V) C.滑動變阻器(0~50 Ω) D.滑動變阻器(0~500 Ω) 實驗中電壓表應(yīng)選用________;滑動變阻器應(yīng)選用________.(選填相應(yīng)器材前的字母) (3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下
5、表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在坐標(biāo)紙上,請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-I圖線. 序號 1 2 3 4 5 6 電壓 U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 電流 I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 (4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E =________V,內(nèi)電阻r =________Ω. [解析] (1)電流表內(nèi)阻與電池內(nèi)阻相差不多,如果用乙圖誤差較大,應(yīng)選用甲圖. (2)干電池的電動勢為1.5 V左右,為減小誤差,應(yīng)選擇量程為3
6、V的電壓表;根據(jù)電源電動勢和電流表量程,可知應(yīng)選擇最大阻值為50 Ω的滑動變阻器. (3)第四組數(shù)據(jù)誤差較大,應(yīng)舍去,連線后如答案圖所示. (4)根據(jù)U-I圖象,電源的電動勢為縱軸的截距,為1.5 V,內(nèi)電阻為斜率的大小,r= Ω≈0.83 Ω. [答案] (1)甲 (2)B C (3)如下圖所示 (4)1.50(1.49~1.51) 0.83(0.81~0.85) 考點二 電路的連接和誤差分析 [學(xué)生用書P142] (xx·高考福建卷)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗原理如圖甲所示,其中,虛線框內(nèi)為用靈敏電流計G改裝的電流表A,V為標(biāo)準(zhǔn)電
7、壓表,E為待測電池組,S為開關(guān),R為滑動變阻器,R0是標(biāo)稱值為4.0 Ω的定值電阻. (1)已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=100 μA、內(nèi)阻rg=2.0 kΩ,若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA,應(yīng)并聯(lián)一只________ Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1. (2)根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路. (3)某次實驗的數(shù)據(jù)如下表所示: 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓表V讀數(shù)U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改裝表A讀數(shù)I/mA 20 40 60 80
8、 100 120 140 160 該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法),計算出電池組的內(nèi)阻r=________ Ω(保留兩位小數(shù));為減小偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點是________________________________________________________________________. (4)該小組在前面實驗的基礎(chǔ)上,為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結(jié)果的影響,用一已知電動勢和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組,通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn):電動勢的測量值與已知值幾乎相同,但內(nèi)阻的測量值總是偏大.若測量過程無誤,則內(nèi)
9、阻測量值總是偏大的原因是____________.(填選項前的字母) A.電壓表內(nèi)阻的影響 B.滑動變阻器的最大阻值偏小 C.R1的實際阻值比計算值偏小 D.R0的實際阻值比標(biāo)稱值偏大 [解析] (1)由電流表的改裝知識可知,R1== Ω≈1.0 Ω. (2)如圖所示. (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合逐差法可知 r1=-R0,r2=-R0,r3=-R0,r4=-R0. 故r= =-R0 = Ω ≈1.66 Ω. 逐差法在計算中體現(xiàn)的主要優(yōu)點是:充分利用已測得的數(shù)據(jù). (4)根據(jù)題意可知,內(nèi)阻的測量值為r測=-R0,因此,電壓表的內(nèi)阻、滑動變阻器的阻值對測量結(jié)果無
10、影響.若R1的實際值比計算值偏小,則改裝后的電流表示數(shù)偏小,導(dǎo)致內(nèi)阻測量值偏大.根據(jù)內(nèi)阻測量值的表達(dá)式可知,R0的實際值比標(biāo)稱值偏大,也會導(dǎo)致內(nèi)阻測量值偏大.故選C、D. [答案] (1)1.0 (2)見解析圖(其他正確連接同樣可以) (3)1.66 充分利用已測得的數(shù)據(jù) (4)CD [學(xué)生用書P143] 測量電動勢和內(nèi)阻的其他方法 1.安—阻法 用一個電流表和電阻箱測量,電路如圖,測量原理為:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出E和r,此種方法使測得的電動勢無偏差,內(nèi)阻偏大.若已知電流表A的阻值可消除測內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差. 2.伏—阻法 用
11、一個電壓表和電阻箱測量,電路如圖,測量原理為:E=U1+r,E=U2+r,由此可求出r和E,此種方法測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小. (xx·高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)利用如圖甲所示電路,可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻,所用的實驗器材有: 待測電源,電阻箱R(最大阻值為999.9 Ω),電阻R0(阻值為3.0 Ω),電阻R1(阻值為3.0 Ω),電流表A(量程為200 mA,內(nèi)阻為RA=6.0 Ω),開關(guān)S. 實驗步驟如下: ①將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S; ②多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R; ③以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),作 -R圖線(用直線擬合); ④求出
12、直線的斜率k和在縱軸上的截距b. 回答下列問題: (1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻,則與R的關(guān)系式為________________. (2)實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,其中電阻R=3.0 Ω時電流表的示數(shù)如圖乙所示,讀出數(shù)據(jù),完成下表. 答:①________,②________. R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 /A-1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 (3)在
13、圖丙的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k=________A-1·Ω-1,截距b=________A-1. (4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω. [解析] (1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知: E=IRA+(R+R0+r) 將R0=3.0 Ω,R1=3.0 Ω,RA=6.0 Ω代入上式得 =R+(5.0+r). (2)從讀數(shù)上,有效數(shù)字要一致,即讀數(shù)是0.110 A,倒數(shù)是9.09 A-1. (3)由 -R關(guān)系式可知k=,截距b=(5.0+r);由給出的數(shù)據(jù)作出圖象,連線時使盡可能多的點在同一直線上,不在直線上的點要均勻
14、分布在直線兩側(cè). 由圖象可知,k=1.0 A-1·Ω-1,b=6.0 A-1. (4)電源電動勢E=3.0 V,電源內(nèi)阻r=1.0 Ω. [答案] (1)=R+(5.0+r) (2)①0.110 ②9.09 (3)見解析圖 1.0 6.0 (4)3.0 1.0 [總結(jié)提升] (1)本實驗是用安阻法測電動勢和內(nèi)阻,R1起到給電流表擴程的作用,R0起保護作用,要完成實驗測量,R1、R0、A的阻值必須已知. (2)數(shù)據(jù)分析時,首先根據(jù)歐姆定律、串并聯(lián)電路的特點,列出與R的關(guān)系式,再進一步明確-R圖象截距、斜率的物理意義,問題即可得到解決. [學(xué)生用書P144]
15、 1.用如圖所示的電路測量電池電動勢和內(nèi)電阻時,若有兩只電壓表V1、V2量程相同,內(nèi)阻分別為RV1、RV2,且RV1>RV2;兩只電流表A1、A2量程相同,內(nèi)阻分別為RA1、RA2,且RA1>RA2,在實驗中,為了使E、r的測量值更精確一些,選擇的電表應(yīng)該是( ) A.V1與A1 B.V1與A2 C.V2與A1 D.V2與A2 解析:選AB.由于電壓表有分流作用,所以電阻越大分流作用越小,測量結(jié)果越精確一些,故選項A、B正確. 2.某實驗小組利用如圖所示電路測定一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)電阻,備有下列器材: ①待測電池,電動勢約為1.5 V(小于1.5 V) ②
16、電流表,量程3 mA ③電流表,量程0.6 A ④電壓表,量程1.5 V ⑤電壓表,量程3 V ⑥滑動變阻器,0~20 Ω ⑦開關(guān)一個,導(dǎo)線若干 (1)請選擇實驗中需要的器材________(填標(biāo)號). (2)按電路圖將實物(如圖甲所示)連接起來. (3)小組由實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖象如圖乙所示,由圖象可求得電源電動勢為________V,內(nèi)電阻為________Ω. 解析:(1)電流表量程3 mA不能滿足實驗需要,故選量程為0.6 A電流表;電動勢小于1.5 V,故選量程為1.5 V的電壓表.其他都是電路必需器材,故所需器材為: ①③④⑥⑦. (2)如圖所示.
17、 (3)根據(jù)圖象得:E=1.40 V,r=2.8 Ω. 答案:見解析 3.(xx·開封模擬)利用如圖所示的電路可以較為準(zhǔn)確地測量未知電源的電動勢.圖中Ex為待測電源,ES為標(biāo)準(zhǔn)電源(電動勢ES已準(zhǔn)確測出),E為工作電源,為電路提供電流.G為零刻度在中央的靈敏電流計,AB為一根粗細(xì)均勻的電阻絲,C、D為AB上的兩個活動接觸點,可以在電阻絲上移動,與電阻絲AB平行放置的還有一把刻度尺,可以測出C、D之間的長度.實驗步驟如下: (1)按圖連接好電路,讓K1處于斷開狀態(tài),K2處于兩個觸點都不接的狀態(tài); (2)先閉合K1,調(diào)整RP至合適位置; (3)將K2擲于1位置,調(diào)整C、D觸頭使電
18、流計指針指向零刻度,記下________________; (4)將K2擲于2位置,重新調(diào)整C、D位置,使________________,并記下________________; (5)斷開K1,計算待測電源的電動勢的表達(dá)式為Ex=________. 解析:(3)由題意知應(yīng)記下C、D間的長度L1. (4)使電流計指針指向零刻度,并記下此時C、D間的長度L2. (5)根據(jù)電阻定律R=ρ,由電路特點可得I==,聯(lián)立可得=,Ex=ES. 答案:(3)C、D間的長度L1 (4)電流計指針指向零刻度 C、D間的長度L2 (5)ES 4. 甲 (xx·高考安徽卷)根據(jù)閉合電路歐姆定
19、律,用圖甲所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻.圖中R0是定值電阻,通過改變R的阻值,測出R0兩端的對應(yīng)電壓U12,對所得的實驗數(shù)據(jù)進行處理,就可以實現(xiàn)測量目的.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在-R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點,如圖乙所示.已知R0=150 Ω,請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理. 乙 (1)圖乙中電阻為________ Ω的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除; (2)在坐標(biāo)紙上畫出-R關(guān)系圖線; (3)圖線的斜率是________(V-1·Ω-1),由此可得電池電動勢Ex=________V. 解析:(1)從題圖上可以看出,80.0 Ω的點偏離圖線較遠(yuǎn),偶然誤差較大應(yīng)剔除. (2)連接各點成直線時,盡量讓點均勻分布在直
20、線的兩側(cè),如圖: (3)由圖象可得,圖線的斜率是 k== =0.004 44(V-1·Ω-1) 由閉合電路歐姆定律可得電路中的電流為: I= R0兩端的電壓U12=IR0= 故=+ 即=0.004 44 將R0=150 Ω代入上式可得:Ex=1.50 V. 答案:(1)80.0 (2)見解析圖 (3)0.004 44 1.50 5.(xx·濰坊聯(lián)考)一同學(xué)要測量某電池的電動勢E和內(nèi)阻r,實驗器材如下: A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ) B.電壓表V2(量程1.5 V,內(nèi)阻約為2 kΩ) C.定值電阻R0,阻值為5 Ω D.滑動變阻器R,最大阻值為
21、10 Ω E.導(dǎo)線和開關(guān) (1)根據(jù)圖甲所示實驗電路,在圖乙中完成實物電路的連接. (2)實驗中移動滑動變阻器觸頭,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,繪出U1-U2圖象如圖所示,則電源的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω. 解析:(1)連接實物電路圖時,注意電流的走向.先將R0與滑動變阻器串聯(lián)起來,再將電壓表V1并聯(lián)在電源和開關(guān)兩端,電壓表V2并聯(lián)在R0兩端. (2)電壓表V1測量電源的路端電壓,電壓表V2的示數(shù)與R0的阻值之比為通過電源的電流,由閉合電路歐姆定律可知,U1=E-r,所以U1-U2圖線在縱軸上的截距為電源的電動勢,故E=3.0 V
22、;U1-U2圖線斜率的絕對值為=,所以電源的內(nèi)阻r=7.5 Ω. 答案:(1)如圖所示 (2)3.0 7.5 6. 甲 為測定某電源的電動勢E、內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率ρ,設(shè)計了如圖甲所示的電路.a(chǎn)b是一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲,R0是阻值為2 Ω的保護電阻,滑動片P與電阻絲始終接觸良好.實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑為d=0.400 mm.實驗時,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)P的位置,記錄aP的長度x和對應(yīng)的電壓U、電流I的數(shù)據(jù),并求得的數(shù)值,如下表所示: x(m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 U(V) 1.50 1.72
23、 1.89 2.00 2.10 2.18 I(A) 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 U/I(Ω) 3.06 4.00 4.97 6.06 6.77 7.79 (1)請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙上描點連線作U-I關(guān)系圖象,根據(jù)該圖象,可得電源的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω. (2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出的-x關(guān)系圖象如圖丙所示,利用該圖象,可求得電阻絲的電阻率ρ=________Ω·m(保留三位有效數(shù)字). (3)圖丙中-x關(guān)系圖象在縱軸上的截距的物理意義是________________________________________________________________________. 解析:(1)將表格中的電流和電壓數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點后連成直線,由U=E-I(r+R0)可知圖線在縱軸上的截距表示電動勢E,故E=3.00 V,圖線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻與定值電阻之和,即r+R0=Ω=3.0 Ω,得r=1.0 Ω. (2)由=ρ+RA可知=k,則電阻率ρ=kS==1.26×10-6Ω·m. (3)-x圖象在縱軸上的截距表示電流表的內(nèi)阻,阻值大小為2.0 Ω. 答案:(1)如圖所示 3.00 1.0 (2)1.26×10-6 (3)電流表的內(nèi)阻為2.0 Ω
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊6整理和復(fù)習(xí)2圖形與幾何第7課時圖形的位置練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊6整理和復(fù)習(xí)2圖形與幾何第1課時圖形的認(rèn)識與測量1平面圖形的認(rèn)識練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊6整理和復(fù)習(xí)1數(shù)與代數(shù)第10課時比和比例2作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊4比例1比例的意義和基本性質(zhì)第3課時解比例練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊3圓柱與圓錐1圓柱第7課時圓柱的體積3作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊3圓柱與圓錐1圓柱第1節(jié)圓柱的認(rèn)識作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊2百分?jǐn)?shù)(二)第1節(jié)折扣和成數(shù)作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊1負(fù)數(shù)第1課時負(fù)數(shù)的初步認(rèn)識作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)上冊期末復(fù)習(xí)考前模擬期末模擬訓(xùn)練二作業(yè)課件蘇教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)上冊期末豐收園作業(yè)課件蘇教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)上冊易錯清單十二課件新人教版
- 標(biāo)準(zhǔn)工時講義
- 2021年一年級語文上冊第六單元知識要點習(xí)題課件新人教版
- 2022春一年級語文下冊課文5識字測評習(xí)題課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊6整理和復(fù)習(xí)4數(shù)學(xué)思考第1課時數(shù)學(xué)思考1練習(xí)課件新人教版