備戰(zhàn)2020年高考物理實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)《測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻》(解析版)(共23頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻一、實(shí)驗(yàn)題1. 如圖a所示,是用伏安法測電電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖,為防止短路,接入一保護(hù)電阻R0,其阻值為2.通過改變滑動(dòng)變阻器,得到幾組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并作出如圖b所示的UI圖象:根據(jù)UI圖象,可知電電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=_.本實(shí)驗(yàn)測出的電的電動(dòng)勢與真實(shí)值相比是_.(填“偏大”、“偏小”或“不變”)2. 為了測量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,其中R為電阻箱,R0=5為保護(hù)電阻(1)斷開開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,再閉合開關(guān)S,讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值多次重復(fù)上述操作,可得到多

2、組電壓值U及電阻值R,并以1U為縱坐標(biāo),以1R為橫坐標(biāo),畫出1U1R的關(guān)系圖線(該圖線為一直線),如圖乙所示由圖線可求得電池組的電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=_.(保留兩位有效數(shù)字)(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_。3. 實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備了下列器材:待測干電池(電動(dòng)勢約1.5V,內(nèi)阻約1.0),電流表G(滿偏電流1.5mA,內(nèi)阻10)電流表A(量程00.60A,內(nèi)阻約0.10),滑動(dòng)變阻器R1(020,2A)滑動(dòng)變阻器R2(0100,1A),定值電阻R3=990,開關(guān)S和導(dǎo)線若干某同學(xué)選用上述器材(滑動(dòng)變阻器只選用了一個(gè))測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻為了能較為準(zhǔn)確地進(jìn)行測量和操作方便,實(shí)驗(yàn)中選用的

3、滑動(dòng)變阻器,應(yīng)是_.(填代號(hào))請(qǐng)?jiān)谌鐖D1方框中畫出他的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖2為該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由該圖線可得:被測干電池的電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=_.4. 為了較精確地測量一節(jié)干電池的內(nèi)阻,可用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來完成實(shí)驗(yàn):量程3V的理想電壓表V,量程0.6A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),定值電阻R0(R0=1.5),滑動(dòng)變阻器R1(010),滑動(dòng)變阻器R2(0200),電鍵S.實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖(a)。(1)為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)和較準(zhǔn)確地測量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(填R1或R2)。(2)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖(b)中完成電路連接。(3)實(shí)

4、驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值,測出幾組電流表和電壓表的讀數(shù),在給出的UI坐標(biāo)系中畫出UI圖線如圖(c)所示,則干電池的內(nèi)阻r=_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)5. 某探究小組準(zhǔn)備用圖甲所示的電路測量某電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)器材如下:待測電源(電動(dòng)勢約2V);電阻箱R(最大阻值為99.99);定值電阻R0(阻值為2.0);定值電阻R1(阻值為4.5k)電流表G(量程為400A,內(nèi)阻Rg=500)開關(guān)S,導(dǎo)線若干(1)圖甲中將定值電阻R1和電流表G串聯(lián),相當(dāng)于把電流表G改裝成了一個(gè)量程為_V的電壓表;(2)閉合開關(guān),多次調(diào)節(jié)電阻箱,并記下電阻箱的阻值R和電流表G的示數(shù)I;(3)分別用E和r表示電源的電動(dòng)

5、勢和內(nèi)阻,則1I和1R的關(guān)系式為_(用題中字母表示);(4)以1I為縱坐標(biāo),1R為橫坐標(biāo),探究小組作出1I-1R的圖像如圖(乙)所示,根據(jù)該圖像求得電源的內(nèi)阻r=0.50,則其電動(dòng)勢E=_V(保留兩位小數(shù));(5)該實(shí)驗(yàn)測得的電動(dòng)勢E測與真實(shí)值E真相比,理論上E測_E真.(填“”“”或“=”)6. 某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外,有以下器材可供選擇:電壓表:V(量程3V,內(nèi)阻Rv約為10k)電流表:G(量程3mA,內(nèi)阻Rg=100)滑動(dòng)變阻器:R(阻值范圍010,額定電流2A)定值電阻:R0=0.5(1)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R0并聯(lián),實(shí)際上是進(jìn)行了電表的

6、改裝,則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是_A.(2)該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測得數(shù)據(jù),以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo),以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖乙所示的圖線,根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢E=_V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),電源的內(nèi)阻r=_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)由于電壓表內(nèi)阻電阻對(duì)電路造成影響,本實(shí)驗(yàn)電路測量結(jié)果電動(dòng)勢E_,內(nèi)阻_(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)7. 某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示的電路測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0k,電阻R1=9.0k,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0的電阻。按圖示電路進(jìn)行連接后,發(fā)現(xiàn)aa、bb和cc三條導(dǎo)線中,混進(jìn)了

7、一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的,將電鍵S閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、b間電壓,讀數(shù)不為零,再測量a、a間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是_導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是_導(dǎo)線斷開。排除故障后,該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖象如圖2.由I1I2圖象得到的電池的電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=_。8. 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的電路測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材為:A.待測干電池(電動(dòng)勢約為1.5V)B.電壓表(量程3V)C.電壓表(量程15V)D.電流表(量程0.6A)E.電流表(量程3A)F.滑動(dòng)

8、變阻器(阻值范圍010)G.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0100)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中,電壓表應(yīng)選用_,電流表應(yīng)選用_,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_.(選填器材前的字母)在圖2中按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整如圖3所示,他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出UI圖象,其中U是電壓表的讀數(shù),I是電流表的讀數(shù)由此可以得到,干電池的電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)電阻r=_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)該實(shí)驗(yàn)小組還制作了一個(gè)水果電池他們先將一電壓表(量程3V、內(nèi)阻2000)與水果電池的兩極相連,電壓表的讀數(shù)為0.70V;再將一數(shù)字電壓表(內(nèi)阻約為100M)與水果電池的兩極相連,讀數(shù)為0.91V.由以上數(shù)據(jù),可估算出該水果電池的內(nèi)電阻r=

9、_.9. 某同學(xué)現(xiàn)有以下器材,他希望利用它們來測量某電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。A.被測電池(電動(dòng)勢在10V15V之間,內(nèi)阻未知)B.電阻箱(020)C.滑動(dòng)變阻器(最大阻值20)D.定值電阻R0(阻值5)E.電流表A1(量程3A,內(nèi)阻忽略不計(jì))F.電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻忽略不計(jì))G.電鍵H.導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)中用到了包括電池和定值電阻R0在內(nèi)的六種實(shí)驗(yàn)器材,并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了通過電源的電流I的倒數(shù)1I和外電路電阻R(R0除外)的關(guān)系圖線,即1IR圖線,如圖所示。則根據(jù)上述條件分析該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中:實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻箱和滑動(dòng)變阻器二者中應(yīng)選擇_;在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖(請(qǐng)?jiān)趫D中表明所選器材的符號(hào));

10、根據(jù)圖線求出電池的電動(dòng)勢為_V,內(nèi)阻為_。10. 小明同學(xué)在做測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)時(shí),為防止電流過大而損壞器材,電路中加了一個(gè)保護(hù)電阻R0.根據(jù)如圖1所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),(1)電流表量程應(yīng)選擇_(選填“0.6A”或“3A”),保護(hù)電阻應(yīng)選用_(選填“A”或“B”)。A.定值電阻(阻值10.0,額定功率10W)B.定值電阻(阻值2.0,額定功率5W)(2)在一次測量中電壓表的指針位置如圖2所示,則此時(shí)的電壓為_V。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的5組數(shù)據(jù)所畫出的UI圖線如圖3所示。則干電池的電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=_(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)。11. 某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻他根據(jù)老

11、師提供的以下器材,畫出了如圖1所示的原理圖電壓表V(量程3v,內(nèi)阻Rv=10k)電流表G(量程3mA,內(nèi)阻Rg=100)電流表A(量程3A,內(nèi)阻約為0.5)滑動(dòng)變阻器R1(O20,2A)滑動(dòng)變阻器R2(O100,1A)定值電阻R3=0.5開關(guān)S和導(dǎo)線若干(1)該同學(xué)沒有選用電流表A的原因是_(2)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R3并聯(lián),實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝,則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是_A.(3)為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,同時(shí)為了操作方便,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_(填寫器材編號(hào))(4)該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測得數(shù)據(jù),以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo),以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖2所示的翻線,根據(jù)

12、圖線可求出電源的電動(dòng)勢E=_V(保留三位有效數(shù)字;),電源的內(nèi)阻r=_(保留兩位有效數(shù)字)序號(hào)123456電流表G(I1/mA)1.371.351.261.241.181.11電流表A(I2/A)0.130.160.260.340.360.4312. 常用無線話筒所用的電池電動(dòng)勢E約為9V,內(nèi)阻r約為40,最大允許電流為100mA.為測定這個(gè)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,某同學(xué)利用圖甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)圖中電壓表為理想電表,R為電阻箱(阻值范圍為0999.9),R0為定值電阻(1)圖甲中接入R0的目的是為了防止電阻箱的阻值調(diào)得過小時(shí),通過電源的電流大于其承受范圍,起的作用_;實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0的規(guī)格有

13、以下幾種,則本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用_A.50,1.0WB.500,2.5WC.1500,15WD.2500,25W(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U,再改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖乙的圖線由圖線知:當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí),電阻箱接入電路的阻值為_(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)圖乙所作出的圖象求得該電池的電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=_.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)13. 某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0k,電阻R1=9.0k,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個(gè)R=3.0的電阻。(1)按圖示電路進(jìn)

14、行連接后,發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中,混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的,將電建S閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓,讀數(shù)不為零,再測量a、間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是_導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是_導(dǎo)線斷開。(2)排除故障后,該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖象如右圖。由I1I2圖象得到電池的電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=_。14. 一同學(xué)測量某干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。(1)圖1所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路。請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的不妥之處。(2)實(shí)驗(yàn)測得的電阻箱阻值R和電

15、流表示數(shù)I,以及計(jì)算的1I數(shù)據(jù)見下表:R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.261I/A16.76.05.34.53.8根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡的方格紙上作出R1I關(guān)系圖象。由圖象可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢為_V;內(nèi)阻為_。(3)為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果,在測出上述數(shù)據(jù)后,該同學(xué)將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端。調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33A時(shí),電壓表的指針位置如圖2所示,則該干電池的電動(dòng)勢應(yīng)為_V;內(nèi)阻應(yīng)為_。15. 某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示電路測量一個(gè)水果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。已知該電池的電動(dòng)勢E約為1V,內(nèi)阻為幾百歐姆。所用的實(shí)驗(yàn)器材

16、有:待測水果電池,電阻箱R(最大阻值9999.9),改裝的電壓表V(量程1V,內(nèi)阻RV=1k),開關(guān)S和導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下:將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S;多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值R;以1U為縱坐標(biāo),1R為橫坐標(biāo),作1U1R圖線;求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b?;卮鹣铝袉栴}:(1)實(shí)驗(yàn)得到部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,其中第二組數(shù)據(jù)的電壓表及電阻箱的示數(shù)如圖乙、丙所示,則表中數(shù)據(jù)為:_,_。數(shù)據(jù)組1 2 3 4 5 6 7 1R/(1031) 1.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 1U/V1 2.0 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 (2)在圖丁的坐

17、標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整,并作出圖線。(3)根據(jù)圖線求得水果電池的電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=_。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(4)某同學(xué)把電壓表看作理想電表,則由圖線求得的rE_(填“偏大”“偏小”或“不變”)。答案和解析1.【答案】(1)1.5,1.0;(2)偏小?!窘馕觥俊痉治觥侩娫碪I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢,圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻;根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)用歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差本題關(guān)鍵是知道電源的UI圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢,圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻【解答】解:由圖b所示圖象可知,圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5,電源電動(dòng)勢E=1.5V;電源內(nèi)阻r=UIR0=1.5V0.5A2=1

18、由于電壓表分流,使所測電源電動(dòng)勢小于真實(shí)值故答案為:(1)1.5,1.0;(2)偏小。2.【答案】(1)2.9;1.1;(2)電壓表的分流?!窘馕觥俊痉治觥勘绢}主要考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理問題的能力,采用的是轉(zhuǎn)換法,將非線性關(guān)系轉(zhuǎn)換成線性,直觀簡單。(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+UR(R0+r),進(jìn)行數(shù)學(xué)變形,得到1U與1R的關(guān)系式,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)研究1U1R關(guān)系圖線的斜率和截距的意義,即可求得電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路分析實(shí)驗(yàn)中存在的誤差?!窘獯稹?1)根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+UR(R0+r),進(jìn)行數(shù)學(xué)變形,得1U=R0+rE1R+1E根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知,1U1R關(guān)系圖線的縱截距

19、b=1E,斜率k=R0+rE由圖得到,b=0.35,k=1.420.350.52.1則電動(dòng)勢E=1b=10.35V2.9V,內(nèi)阻r=kER0=2.12.951.1。(2)由圖甲所示電路圖可知,電壓表與電阻箱并聯(lián),由于電壓表的分流作用,流過保護(hù)電阻與電源的電流大于流過電阻箱的電流,這是造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因。故答案為:(1)2.9;1.1;(2)電壓表的分流。3.【答案】R1;如下圖;1.46,0.75【解析】【分析】本題要注意電路中采用的是安安法測電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,其本質(zhì)就是用其中的表頭改裝電壓表;另外在解題時(shí)要注意一些細(xì)節(jié),如圖象中的縱坐標(biāo)不是從零開始變化的,并且其單位為mA等,都應(yīng)細(xì)心觀察滑動(dòng)變

20、阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)節(jié)電流的作用,要求所用滑動(dòng)變阻器能得出多組數(shù)據(jù),并且應(yīng)易于調(diào)節(jié);本實(shí)驗(yàn)中只需得出流過電源的電流及電源的路端電壓即可,分析給出的儀器可知電路的接法及電表的使用;由閉合電路歐姆定律可得出與題目中給出儀器有關(guān)的表達(dá)式,再由數(shù)學(xué)規(guī)律可得出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻【解答】滑動(dòng)變阻器應(yīng)起到明確的調(diào)節(jié)作用,并且還要易于調(diào)節(jié),故一般限流接法時(shí),滑動(dòng)變阻器比內(nèi)阻約為10倍左右即可,故本題中應(yīng)選R1本題中表頭可與定值電阻串聯(lián)作為電壓表使用,再將滑動(dòng)變阻器與電流表A串接在電源兩端即可;如下圖由閉合電路歐姆定律可得:I1(R3+RA)=EI2r變形得:I1=ER3+RArR3+RAI2;由數(shù)學(xué)知識(shí)可得:圖象

21、中的k=rR3+RA;b=ER3+RA;由圖可知:b=1.46103;k=1.41.10.50.1=0.75103;故解得:E=1.46V,r=0.75故答案為:R1;如下圖;1.46,0.754.【答案】(1)R1;(2)如圖所示;(3)0.29?!窘馕觥俊痉治觥勘绢}考查測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn),應(yīng)注意明確以下幾點(diǎn):測定電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇內(nèi)阻較大的舊電池;通過電流表的最小電流應(yīng)為電流表量程的13,這樣可以保證準(zhǔn)確;遇到根據(jù)圖象求解的問題,應(yīng)根據(jù)物理規(guī)律整理出關(guān)于縱軸與橫軸物理量的函數(shù)表達(dá)式,再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解。(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻,從而

22、確定對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器;(2)根據(jù)電路圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖;(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出關(guān)于U與I的函數(shù)表達(dá)式,然后根據(jù)斜率和截距的概念即可求解。【解答】(1)電流表的量程IA=0.6A,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電路中需要的最大電阻應(yīng)為:Rmax=E13IA=1.50.2=7.5所以變阻器應(yīng)選R1;(2)根據(jù)原理圖可知實(shí)物圖如圖所示:(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)用:E=U+I(r+R0),整理可得:U=(r+R0)I+E,由圖可知圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢;故E=1.50V;根據(jù)函數(shù)斜率的概念應(yīng)有:r+R0=1.501.000.28,解得r=0.29。故答案為:(1)R1;(2)如圖所

23、示;(3)0.29。5.【答案】(1)2(3)1I=R1+RgR0+rE1R+R1+Rg+R0+rE(4)2.08(5)=【解析】【分析】本題考查了求電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻,根據(jù)歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,然后根據(jù)圖象即求出電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻;對(duì)于誤差的分析,要注意采用極限分析法,本題中若電流為零,則電流表的分壓即可忽略;并且從圖象和公式來看,電流表的影響只限于內(nèi)阻上,對(duì)電動(dòng)勢沒有影響。(1)表頭與電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律即可求得改裝后的量程;(3)分析電路結(jié)構(gòu),根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析即可得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式;(4)根據(jù)圖象和已知的表達(dá)式進(jìn)行分析,由圖象的斜率和已求出的內(nèi)阻即可求得電動(dòng)勢(5)

24、實(shí)驗(yàn)中由于電表不是理想電表,故要考慮電表內(nèi)阻對(duì)測量結(jié)果的影響;由極限分析法可得出電動(dòng)勢的誤差;【解答】(1)根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知:U=Ig(R1+rg)=400106x(500+4500)V=2V;(3)由電路圖可知,R1與G串聯(lián)后與電阻箱并聯(lián),然后再與R0串聯(lián),由閉合電路的歐姆定律可得:IR1+Rg=EI+R1+RgRIr+R0,整理可得:1I=R1+RgR0+rE1R+R1+Rg+R0+rE;(4)由對(duì)應(yīng)的圖像可知:R1+RgR0+rE=k,代入圖乙中的數(shù)據(jù)點(diǎn)解得:E=2.08V;(需要格外注意,圖線左側(cè)并不是截距)(5)由于已經(jīng)考慮到了等效電壓表的內(nèi)阻,同時(shí)也考慮了其分流作用,故測量值就

25、是真實(shí)值,即E測=E真。故答案為:(1)2;(3)1I=R1+RgR0+rE1R+R1+Rg+R0+rE;(4)2.08;(5)=。6.【答案】(1)0.6;(2)1.48;0.84(0.830.86均可);(3)偏?。黄 窘馕觥俊痉治觥?1)根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程;(2)根據(jù)電流表G讀數(shù)與改裝后電流表讀數(shù)的關(guān)系,由閉合電路歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻;(3)利用“等效電源法”進(jìn)行誤差分析即可明確誤差情況測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn),采用改裝的方式將表頭改裝為量程較大的電流表,再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究,注意數(shù)據(jù)處理的方法【解答】(1)改裝后電流表量程:I

26、=Ig+IgRgR3=0.003+0.0031000.5A=0.6003A0.6A;(2)由上可知,改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍,圖象的縱截距b等于電源的電動(dòng)勢,由圖讀出電源的電動(dòng)勢為:E=1.48V圖線的斜率大小k=r,由數(shù)學(xué)知識(shí)知:k=UI=1.481.12.25200103=0.84,則電源的內(nèi)阻為:r=k=0.84;(3)可用“等效電源法”分析誤差大?。嚎梢园央娫磁c電壓表看做一等效電源,則電動(dòng)勢測量值等于外電路斷開時(shí)“等效電源”兩極間的電壓,由于電壓表不是理想電表,所以有電流通過“電源”,因而路端電壓要小于電動(dòng)勢,所以電動(dòng)勢測量值小于真實(shí)值即偏??;同理,此電路測得的內(nèi)電阻

27、是“等效電源”的內(nèi)阻,即電壓表與電池內(nèi)阻的并聯(lián)電阻,所以測得的內(nèi)阻也小于真實(shí)值。故答案為:(1)0.6;(2)1.48;0.84(0.830.86均可);(3)偏??;偏小。7.【答案】,1.4 0.5【解析】【分析】通過多用電表的電壓示數(shù)是否為零,結(jié)合電路分析確定哪根導(dǎo)線斷開。根據(jù)閉合電路歐姆定律以及串并聯(lián)電路的特點(diǎn),得出兩電流的表達(dá)式,結(jié)合圖線的斜率和截距求出電動(dòng)勢和內(nèi)阻的大小。解決本題的關(guān)鍵確定故障的方法,對(duì)于圖線問題,一般的解題思路是得出兩物理量之間的關(guān)系式,結(jié)合圖線斜率和截距進(jìn)行求解,難度中等?!窘獯稹繉㈦娊⊿閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、b間電壓,讀數(shù)不為零,可知cc不斷開,再測

28、量a、a間電壓,若讀數(shù)不為零,可知bb間不斷開,則一定是aa間斷開。若aa間電壓為零,則bb導(dǎo)線斷開。根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn),結(jié)合閉合電路歐姆定律得:E=U+Ir,則有:E=I1(R1+r1)+I2(R0+r),可知I1=I2(r+3)104+E104,縱軸截距E104=0.14103解得:E=1.4V,圖線斜率的絕對(duì)值為:r+3104=(0.140.05)103260103,解得r0.5。故答案為:,1.4 0.58.【答案】B,D,F(xiàn);1.4,0.91;6.0102【解析】【分析】(1)根據(jù)電池電動(dòng)勢選擇電壓表,根據(jù)電路最大電流選擇電流表,為方便實(shí)驗(yàn)操作,在保證安全的前提下,要選擇最大阻值較

29、小的滑動(dòng)變阻器(2)根據(jù)伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理圖將電路連線補(bǔ)充完整(3)電源的UI圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源的電動(dòng)勢,圖象斜率的絕對(duì)值是電源的內(nèi)阻(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式求解本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、作實(shí)驗(yàn)電路圖、求電動(dòng)勢與內(nèi)阻,知道實(shí)驗(yàn)器材的選取原則、知道實(shí)驗(yàn)原理、掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法即可正確解題在計(jì)算電源的內(nèi)阻的時(shí)候,一定要注意縱坐標(biāo)的數(shù)值是不是從0開始的【解答】干電池電動(dòng)勢約為1.5V,電壓表應(yīng)選B,根據(jù)UI圖象得出最大電流為0.55A,因此電流表應(yīng)選D;干電池電動(dòng)勢約為1.5V,電流表量程為0.6A,電路最小電阻約為:R=2.5,為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)

30、變阻器應(yīng)選F;根據(jù)伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理圖將電路連線補(bǔ)充完整在UI圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)等于電源的電動(dòng)勢,所以由圖可以讀出電源的電動(dòng)勢為1.4V,圖象中的斜率絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻,所以電源的內(nèi)阻為r=UI=1.40.90.55=0.91該實(shí)驗(yàn)小組還制作了一個(gè)水果電池他們先將一電壓表(量程3V、內(nèi)阻2000)與水果電池的兩極相連,電壓表的讀數(shù)為0.70V;根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式:0.70=Er+20002000再將一數(shù)字電壓表(內(nèi)阻約為100M)與水果電池的兩極相連,讀數(shù)為0.91V0.91=Er+解得:r=6.0102.故答案為:B,D,F(xiàn);1.4,0.91;6.01029

31、.【答案】(1)電阻箱;(2);(3)12;1【解析】【分析】本題考查了測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn),要掌握測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的常用實(shí)驗(yàn)方案:伏安法、安阻法、伏阻法。要掌握各種實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材選擇測量電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)所需實(shí)驗(yàn)器材;根據(jù)所選實(shí)驗(yàn)器材作出實(shí)驗(yàn)電路圖;根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路,由歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,然后根據(jù)圖象與函數(shù)表達(dá)式求出電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻?!窘獯稹繙y電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻,由題意可知,實(shí)驗(yàn)中由兩個(gè)未知內(nèi)阻的電流表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)滑動(dòng)變阻器與一個(gè)定值電阻,沒有電壓表,兩電流表內(nèi)阻未知,不能用電流表與定值電阻組成電壓表測電

32、壓,因此不能用伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻,應(yīng)該用安阻法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻,需要的實(shí)驗(yàn)器材是:電阻箱;電源電動(dòng)勢約為10V15V,為了保護(hù)電路安全、進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),電流表應(yīng)選A1,安阻法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示:;由實(shí)驗(yàn)電路可知,在閉合電路中,電源電動(dòng)勢:E=I(r+R0+R),則1I=R0+rE+1ER,由圖所示圖象可知,圖象的截距:b=r+R0E=0.5,圖象的斜率k=1E=1IR=10.56=112,則電源電動(dòng)勢:E=1k=12V,電源內(nèi)阻:r=bER0=0.5125=1。故:(1)電阻箱;(2);(3)12;1。10.【答案】(1)0.6A B (2)1.20 (

33、3)1.45 0.50【解析】解:(1)根據(jù)圖3中的電流值知,電流表選擇0.6A的,由于電源的內(nèi)阻較小,如果保護(hù)電阻較大,電壓的變化不明顯,故保護(hù)電阻選擇B。(2)電壓表的量程為3V的,則電壓表讀數(shù)為1.20V。(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律得,E=U+I(R0+r),解得U=EI(R0+r),縱軸截距表示電動(dòng)勢,則E=1.45V,斜率k=R0+r=1.450.70.30,解得r=0.50。故答案為:(1)0.6A;B (2)1.200.01 (3)1.450.010.500.05(1)根據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)確定電流表的量程,根據(jù)測量誤差的大小確定保護(hù)電阻。(2)測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢,電壓表的量程為3

34、V的,則電壓表讀數(shù)為1.20V。(3)根據(jù)圖線的斜率和截距求出干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的大小。解決本題的關(guān)鍵正確器材的選取方法,對(duì)于圖線問題,一般的解題思路是得出物理量間的關(guān)系式,結(jié)合圖線的斜率或截距進(jìn)行求解。11.【答案】量程太大;0.603;R1;1.48;0.84【解析】【分析】根據(jù)干電池的電動(dòng)勢和滑動(dòng)變阻器R1,可估算出電路中電流最小值,沒有選用電流表A的原因是量程太大;根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程;為方便實(shí)驗(yàn)操作,應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器;根據(jù)電流表G讀數(shù)與改裝后電流表讀數(shù)的關(guān)系,由閉合電路歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn),采用改裝的方式

35、將表頭改裝為量程較大的電流表,再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究,注意數(shù)據(jù)處理的方法【解答】一節(jié)干電池的電動(dòng)勢約E=1.5V,為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1,它的阻值范圍是010,電路中最小電流約為Imin=ER=1.510=0.15A,電流表A的量程是3A,0.15A不到該量程的三分之一,流表量程太大,因此不能用電流表A改裝后電流表量程:I=Ig+IgRgR3=0.003+0.0031000.5A=0.603A;為使電路中電流較大,并且方便調(diào)節(jié),故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是阻值范圍較小的R1由上可知,改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍,圖象的縱截距b等于電源的電動(dòng)勢,由圖讀出電源

36、的電動(dòng)勢為:E=1.48V圖線的斜率大小k=r,由數(shù)學(xué)知識(shí)知:k=UI=1.481.062.5200103=0.84,則電源的內(nèi)阻為:r=k=0.84故答案為:量程太大;0.603;R1;1.48;0.8412.【答案】(1)保護(hù)電路; A;(2) 20.8 ;(3)10.0; 33.3?!窘馕觥俊痉治觥勘绢}考查了測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn),由圖示電路圖應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式、根據(jù)圖象與函數(shù)表達(dá)式即可求出電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻?!窘獯稹?1)R0是定值電阻,起保護(hù)電路的作用,當(dāng)滑動(dòng)變阻器短路時(shí),電路中通過的最大電流為100mA,則由閉合電路歐姆定律可知,定值電阻的最小阻值約為:R0=EI40=

37、910010340=50,定值電阻應(yīng)選A、50,1.0W;(2)電壓等于2V時(shí),1U=0.5由圖乙可知,電壓等于2V時(shí),1R=4.8102所以:R=14.8102=20.8;(3)由閉合電路歐姆定律可得:U=ER0+R+rR變形得:1U=1E+R0+rER,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,圖象中的斜率k=R0+rE;截距b=1E;由圖可知,b=0.1,故E=10V;k=0.60.16102=8.33;即R0+rE=8.33;解得:r=33.3。故答案為:(1)保護(hù)電路,A;(2)20.8;(3)10.0,33.3。13.【答案】(1)aabb(2)1.40.5【解析】【分析】通過多用電表的電壓示數(shù)是否為零,結(jié)

38、合電路分析確定哪根導(dǎo)線斷開;根據(jù)閉合電路歐姆定律以及串并聯(lián)電路的特點(diǎn),得出兩電流的表達(dá)式,結(jié)合圖線的斜率和截距求出電動(dòng)勢和內(nèi)阻的大小。本題主要考查的是利用圖象來處理物理問題的方法,主要分析圖象的斜率、截距的物理意義?!窘獯稹?2)根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn),結(jié)合閉合電路歐姆定律得:E=U+Ir,則有:E=I1(R1+r1)+I2(R0+r),可知I1=I2(r+3)104+E104,縱軸截距:E104=0.14103解得:E=1.4V,圖線斜率的絕對(duì)值為:r+3104=(0.140.05)103260103,解得r0.5。故答案為:(1)aa;bb;(2)1.4;0.5。14.【答案】1.43 1.

39、2 1.43 1.0【解析】解:(1)由圖可知,該同學(xué)將連接最后一根線前,電阻箱不能為零,應(yīng)使其阻值調(diào)至最大;(2)根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示;根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,I=Er+R,變形可得:R=EIr;由圖可知,E=k=806.71.11.4V,r=1.2(3)本實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于采用的是相對(duì)電源的電流表內(nèi)接法,故測量結(jié)果中電動(dòng)勢是準(zhǔn)確的,故電動(dòng)勢1.43V,而內(nèi)電阻的結(jié)果中包含電流表內(nèi)阻;由圖可知,電壓表示數(shù)為65mV,由歐姆定律可知,電流表內(nèi)阻RA=0.0650.33=0.2,故電源內(nèi)阻為1.20.2=1.0;故答案為:(1)開關(guān)未斷開;電阻箱阻值為零;(2)如圖所示;1.43(1.3

40、0至1.44);1.2(1.0至1.4);(3)1.43(1.30至1.44);1.0(0.8至1.2)。(1)明確實(shí)驗(yàn)中安全性要求,知道開關(guān)應(yīng)最后閉合,電阻箱在開始時(shí)應(yīng)調(diào)至最大;(2)根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象,再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式,結(jié)合圖象即可確定電動(dòng)勢和內(nèi)電阻;(3)根據(jù)電路進(jìn)行分析,明確誤差情況,再根據(jù)歐姆定律求出電流表內(nèi)阻,從而確定電動(dòng)勢和內(nèi)阻的準(zhǔn)確值。本題考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn),要注意明確實(shí)驗(yàn)原理,注意數(shù)據(jù)處理的基本方法,明確圖象的準(zhǔn)確應(yīng)用是解題的關(guān)鍵。15.【答案】(1)2.0;2.5;(2);(3)1.0;500;(4)不變。【解析】【分析】本題考查了電表讀數(shù)、作圖

41、象、求電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻問題,應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法,要掌握描點(diǎn)法作圖的方法,要會(huì)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)讀出電壓表和電阻箱的示數(shù),即可求出電阻和電壓的倒數(shù);(2)應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象;(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律列式,進(jìn)而確定電壓倒數(shù)與電阻倒數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,在圖像上選取兩組數(shù)據(jù)代入表達(dá)式,即可計(jì)算出電動(dòng)勢和內(nèi)阻;(4)通過電壓倒數(shù)與電阻倒數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式分析rE的物理意義,進(jìn)而確定電壓表的內(nèi)阻對(duì)其是否產(chǎn)生影響。【解答】(1)由圖丙所示可知,電阻箱的阻值為:R=500所以電阻的倒數(shù)為:1R=15001=0.0021=21031由圖乙所示可知,電壓表的示數(shù)為:0.4V所以電壓

42、的倒數(shù)為:1V=10.4V1=2.5V1(2)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后作出圖象如圖所示:(3)變阻器和電壓表并聯(lián),并聯(lián)部分的阻值為:R=RRVR+RV=1000R1000+R由閉合電路歐姆定律得:整理得:1U=1E(1+rR+rRV)取1R=1.0和代入上式得:2.0=1E(1+1.0103r+r1000)2.5=1E(1+2.0103r+r1000)解得:E=1V,r=500;(4)由1U=1E(1+rR+rRV)得:1U=rE(1R+1RV)+1E,可知rE等于圖線的斜率,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知將電壓表看作理想電表rE不變。故答案為:(1)2.0;2.5;(2);(3)1.0;500;(4)不變。專心-專注-專業(yè)

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