2022年高考物理一輪復習 梯級演練 強技提能 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻 滬科版

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1、2022年高考物理一輪復習 梯級演練 強技提能 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻 滬科版【雙基題組】1.(xx濟南模擬)用如圖所示的電路,測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻R0保護電路。除電池、開關(guān)和導線外,可供使用的實驗器材還有:a.電流表(量程0.6A、3A)b.電壓表(量程3V、15V)c.定值電阻(阻值1、額定功率5W)d.定值電阻(阻值10、額定功率10W)e.滑動變阻器(阻值范圍010、額定電流2A)f.滑動變阻器(阻值范圍0100、額定電流1A)那么:(1)要正確完成實驗,電壓表的量程應(yīng)選擇V,電流表的量程應(yīng)選擇A

2、;R0應(yīng)選擇的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是的滑動變阻器。(2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是 。2.(xx煙臺模擬)某同學要測定一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗器材僅有一個理想電流表、一個電阻箱、一個開關(guān)和若干導線。該同學按如圖甲所示電路進行實驗,測得的數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)12345R/4.010.016.022.028.0I/A1.000.500.340.250.20/A-11.02.02.94.05.0 (1)若利用圖像確定電池的電動勢和內(nèi)阻,并要求圖像簡潔直觀,則應(yīng)作(選填“R-I”或“R-”)圖像。(2)利用測得的數(shù)據(jù)在圖乙所示的坐標紙上畫出適當?shù)膱D像。(3)由圖乙可知,該電池的電動勢E

3、=V,內(nèi)阻r=。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)3.(xx石家莊模擬)要測量一電源的電動勢E(小于3V)和內(nèi)阻r(約1),現(xiàn)有下列器材：電壓表V(3 V和15 V兩個量程)、電阻箱(0999.9)、定值電阻R0=2、開關(guān)和導線。某實驗小組根據(jù)所給器材設(shè)計如下的實驗電路。(1)電路中定值電阻R0的作用是保護(選填“電源”或“電壓表”)。(2)A同學調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,讀出對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U,得到兩組數(shù)據(jù)：R1=2.0時U1=2.24V;R2=4.0時U2=2.40V。由這兩組數(shù)據(jù)可求得電源的電動勢為E=V,內(nèi)阻r=。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)B同學計劃用作圖法處理數(shù)據(jù),他調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,得出了若干組

4、數(shù)據(jù),并描點連線得出了如圖乙所示的圖像,圖線縱坐標表示電壓表讀數(shù)的倒數(shù),圖線的橫坐標表示。若所得圖線的斜率為k,在坐標軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=,內(nèi)阻r=。(用k和b表示)(4)比較A、B兩位同學的做法,同學得出的結(jié)果誤差更小。【高考題組】4.(xx浙江高考)采用如圖所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”。(1)除了選用照片中的部分器材外,()A.還需要電壓表B.還需要電流表C.還需要學生電源D.不再需要其他器材(2)測量所得數(shù)據(jù)如下： 測量次數(shù)物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.74

5、0.670.620.43用作圖法求得電池的內(nèi)阻r=;(3)根據(jù)第5次所測得的實驗數(shù)據(jù),求得電流表內(nèi)阻RA=。5.(xx福建高考)某研究性學習小組欲測定一塊電池的電動勢E。(1)先直接用多用電表測定該電池電動勢。在操作無誤的情況下,多用電表表盤示數(shù)如圖,其示數(shù)為V。(2)然后,用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導線和該電池組成電路,測定該電池電動勢。根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導線,將實物圖連接成完整電路。閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U。該學習小組測出大量數(shù)據(jù),分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù),并計算出相應(yīng)的與的值。請用表中數(shù)據(jù)在坐標紙上描點,并作出-圖線。R/16

6、6.771.450.033.325.020.0U/V8.35.94.84.23.22.9/10-2-10.601.402.003.004.005.00/V-10.120.170.210.240.310.35從圖線中可求得E=V。6.(xx重慶高考)某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池,他們測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r,并探究電極間距對E和r的影響。實驗器材如圖所示。(1)測量E和r的實驗方案為調(diào)節(jié)滑動變阻器,改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I,依據(jù)公式,利用測量數(shù)據(jù)作出U-I圖像,得出E和r。(2)將電壓表視為理想表,要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響

7、,請在題圖中用筆畫線代替導線連接電路。(3)實驗中依次減小銅片與鋅片的間距,分別得到相應(yīng)果汁電池的U-I圖像如圖中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知：在該實驗中,隨電極間距的減小,電源電動勢(選填“增大”“減小”或“不變”)。電源內(nèi)阻(選填“增大”“減小”或“不變”)。曲線(c)對應(yīng)的電源電動勢E=V,內(nèi)阻r=,當外電路總電阻為2500時,該電源的輸出功率P=mW。(均保留三位有效數(shù)字)答案解析1.【解析】(1)由于電源電動勢在1.5V左右,故選量程為3V的電壓表,電池允許通過的最大電流大約為0.5A,故選量程為0.6A的電流表。由于電池內(nèi)阻很小,故選電阻值較小的定值電阻為保護電阻,

8、阻值為1。為了更方便調(diào)節(jié)電路,滑動變阻器選010。(2)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實際輸出的電流小,造成E測E真,r測r真。答案:(1)30.61010(2)電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實際輸出的電流小2.【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知：I=,則R=-r,若畫R-I圖,則圖像為曲線,不易得出結(jié)論;而畫出R-圖像為直線,故容易得出結(jié)論,故應(yīng)該畫出R-圖像;(2)利用表格中的R、描點,再用直線將各點相連,如圖所示;(3)由公式及數(shù)學知識可得：圖像中的k=E=V=6 V。圖線在縱軸上的截距為b,則|b|=r=2。答案：(1)R-(2)見解析圖(3)

9、623.【解析】(1)電路中定值電阻R0的作用：在調(diào)節(jié)電阻箱時,使電路中的電流不至于太大而燒壞電源。(2)由閉合電路歐姆定律可得I=,將題給數(shù)據(jù)代入可得E=2.8V,r=1.0。(3)由閉合電路歐姆定律可得I=,整理可得=+,所以k=,b=,故E=,r=。(4)B同學運用圖像處理數(shù)據(jù),涉及的測量數(shù)據(jù)較多,誤差更小。答案：(1)電源(2)2.81.0(3)(4)B4.【解析】(1)從照片中的部分器材可以看出沒有電壓表,所以還需要有電壓表;(2)建立U-I坐標系,并將所得數(shù)據(jù)描點,連線作出電池的U-I圖線如圖所示圖線的斜率為k=-0.75,故電池內(nèi)阻r=0.75。(3)由I=可得,電流表內(nèi)阻為RA

10、=-R=-0.4=0.22。答案：(1)A(2)0.75(3)0.225.【解析】(1)選擇中間標尺,10V量程最小刻度為0.2V,因此示數(shù)為V=9.4V。(2)依電路圖連接實物圖如圖所示據(jù)表格數(shù)據(jù)描點所作圖像如圖所示據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+(R0+r)得=+,因此據(jù)圖像縱坐標讀數(shù)的倒數(shù)得E=10.0V(9.511.1 V均可)。答案：(1)9.4(2)實物連線見解析圖線見解析10.0(9.511.1均可)6.【解析】(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,電源路端電壓U、電源電動勢E、電流以及內(nèi)電阻r這幾個物理量之間的關(guān)系是U=E-Ir。(2)為了避免電流的分壓作用,電流表應(yīng)該相對電源外接,也就是說,電壓表要并聯(lián)在電源兩端。(3)U-I圖像縱軸截距表示電源電動勢,從圖像上看,縱軸截距沒有變化,因此電源的電動勢不變。(a)、(b)、(c)、(d)的斜率依次增大,所以電源內(nèi)電阻增大。對于圖線(c),因為U=E-Ir,縱軸截距為0.975V,在(c)上取兩點,斜率|k|=478,所以電源電動勢為0.975 V,內(nèi)電阻為478。外電阻R=2500時,電路電流I=103mA=0.327 mA,電源輸出功率P=I2R=0.3272250010-6W=0.268 mW。答案：(1)U=E-Ir(2)如圖(3)不變增大0.9754780.268