2022屆高考物理一輪復習 課時作業(yè)41 測定電源的電動勢和內阻

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1、2022屆高考物理一輪復習 課時作業(yè)41 測定電源的電動勢和內阻 1．下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內阻的數據處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是(　　) A．測出兩組I、U的數據，代入方程組E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E、r B．測出多組I、U的數據，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值 C．測出多組I、U的數據，畫出U-I圖象，再根據圖象求出E、r D．測出多組I、U的數據，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時的路端電壓即電動勢E，再用閉合電路歐姆定律求出內阻r 答案：C 解析：測出多組I、U的數據，畫出U-I圖象可消除某次測量不準造成的

2、偶然誤差，且方法直觀、簡便，C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開關一個，導線若干 (1)請選擇實驗中需要的器材________(填標號)． (2)按電路圖將實物(如圖甲所示)連接起來． (3)小組由實驗數據作出的U-I圖象如圖乙所示，由圖象可求得電源電動勢為________V，內電阻為________Ω. 甲 乙 答案：見

3、解析　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的電流表；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． (3)根據圖象得：E＝1.40 V，r＝2.8 Ω. 3．(2018·江西九江一中期中)某同學用如圖甲所示的電路測定電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：待測電源E，電阻箱R(最大阻值為99.99 Ω)，定值電阻R0(阻值為2.0 Ω)，電壓表(量程為3 V，內阻約為2 kΩ)，開關S，導線若干． 實驗步驟：將電阻箱阻值調到最大，先閉合開關S，多次調節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數U和電

4、阻箱相應的阻值R，以為縱坐標，R為橫坐標，作 -R圖線(如圖乙所示)． 甲 　 乙 (1)E為電源電動勢，r為電源內阻，與R的關系表達式為________(用E、r、R0表示)． (2)根據圖線求得電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(保留兩位有效數字) (3)用該種方法測量的結果存在系統誤差，產生系統誤差的原因是_____________________________________________________． 答案：(1)＝R＋　(2)5.7　3.7　(3)見解析 解析：(1)根據閉合電路歐姆定律有E＝U＋(R＋r)?＝R＋.(2)根據

5、表達式可知，圖線斜率k＝＝ V－1·Ω－1，縱截距b＝＝0.5 V－1，聯立解得E＝5.7 V，r＝3.7 Ω.(3)由于電壓表與定值電阻并聯，有分流作用，使得測量的電流偏小，從而引起實驗誤差． 4．(2018·湖南長沙長郡中學月考)在“測定電源的電動勢和內阻”的實驗中，備有下列器材： A．待測的干電池一節(jié) B．電流表A1(量程0～3 mA，內阻Rg1＝10 Ω) C．電流表A2(量程0～0.6 A，內阻Rg2＝0.1 Ω) D．滑動變阻器R1(0～20 Ω，1.0 A) E．電阻箱R0(0～9 999.9 Ω) F．開關和導線若干 　 甲 乙 (1)某同學發(fā)現上述器

6、材中沒有電壓表，他想將其中的一個電流表和電阻箱改裝成一個電壓表，其量程為0～3 V，并設計了圖甲所示的a、b兩個參考實驗電路(虛線框內為改裝電壓表的電路)，其中合理的是________(填“a”或“b”)電路，此時R0的阻值應取________ Ω. (2)圖乙為該同學根據合理電路所繪出的I1-I2圖象(I1為電流表A1的示數，I2為電流表A2的示數)，根據該圖線可得被測干電池的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω. 答案：(1)b　990.0　(2)1.48(1.46～1.49均可) 0．84(0.82～0.87均可) 解析：(1)實驗提供的器材中雖然沒有電壓表，

7、但給出了已知內阻的兩個電流表，電路中電流最小約為I＝＝75 mA，應選擇0～0.6 A量程的電流表A2，應將電流表A1串聯電阻箱改裝成較大量程的電壓表使用，即合理的是b；要改裝成量程為0～3 V的電壓表，由歐姆定律有U＝Ig1(Rg1＋R0)，解得R0＝990.0 Ω.(2)延長題圖乙中圖線，可得圖線與縱軸的交點的縱坐標為1.48 mA，由閉合電路歐姆定律得E＝I1(Rg1＋R0)＋I2r，即I1＝－·I2，故＝1.48 mA，解得E＝1.48 V，將(0.45 A,1.1 mA)代入可得r＝0.84. 5.某同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗器材僅有一個電壓表(內阻很大)、一個電

8、阻箱、一個開關和導線若干，該同學按如圖甲所示電路進行實驗，測得的數據如下表所示. 實驗次數 1 2 3 4 5 R(Ω) 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 U(V) 1.00 1.19 1.27 1.31 1.35 (A) 0.50 0.30 0.21 0.16 0.14 甲 乙 (1)根據表中提供的數據，若利用圖象確定電池的電動勢和內阻，則應作________圖象．(填選項前的字母) A．U-　　 B．R-U C．R -

9、 D. -U (2)根據(1)，利用測得的數據，在圖乙所示的坐標紙上作出適當的圖象． (3)由(2)中作出的圖象可知，該干電池的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω. 答案：(1)A (2)如圖所示 (3)1.47(1.45～1.48均可) 0．94(0.92～0.96均可) 解析：(1)根據表中提供的數據，若利用圖象確定干電池的電動勢和內阻，則應作U-I圖象，即U-圖象． (2)如圖所示． (3)根據閉合電路歐姆定律可知，電源的電動勢等于斷路電壓，所以由(2)中作出的圖象可知，該干電池的電動勢E＝1.47 V，圖象斜率的絕對值表示干電池的內阻

10、，內阻r＝0.94 Ω. [能力提升] 6．(2018·北京二模)某同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源電動勢E和內阻r及電阻R1的阻值． 甲 實驗器材有：待測電源，待測電阻R1，電壓表V(量程0～3 V，內阻很大)，電阻箱R(0～99.99 Ω)，單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干． (1)先測電阻R1的阻值．請將該同學的操作補充完整： A．閉合S1，將S2切換到a，調節(jié)電阻箱，讀出其示數R0和對應的電壓表示數U1. B．________，將S1切換到b，讀出電壓表的示數U2. C．則電阻R1的表達式為R1＝________. (2)該同學已經測得電阻R1＝3

11、.2 Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和內阻r，其做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據，繪出了如圖乙所示的 -圖線，則電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω. 乙 答案：(1)保持電阻箱示數不變　R0　(2)2.0　0.8 解析：(1)由實驗電路圖分析可知在切換S2時，應使電路中的電流保持不變，則應保持電阻箱示數不變．S2切換到a時，電壓表測量的是電阻箱R兩端的電壓，則有U1＝IR0，當S2接b時，電壓表測量的是電阻箱R和R1兩端的電壓，則有U2＝I(R0＋R1)，解得R1＝R0. (2)電阻箱兩端的電

12、壓U＝R，則＝＋·，再由圖乙中縱軸截距可得＝0.5 V－1，得E＝2.0 V，圖線斜率＝ Ω/V＝2 Ω/V，又知R1＝3.2 Ω，解得r＝0.8 Ω. 7．(2018·內蒙古赤峰二中三模)某同學用電阻箱、多用電表、開關和導線測一節(jié)舊干電池的電動勢和內阻． (1)在使用多用電表時指針位置如圖甲所示，若電表的選擇開關指在電阻“×10”擋，則讀數結果為________Ω；若多用電表的選擇開關指在直流“2.5 V”擋，然后直接接在電池兩極，則電池電動勢約為________ V. 甲 (2)為了更準確地測量電池的電動勢和內阻，他用多用電表的直流“100 mA”擋設計了如圖乙所示的測量電

13、路，在圖丙虛線框里畫出實驗電路圖．(多用電表符號為“”，電阻箱符號為“”) 　 乙　　　　　　　　　　　丙 丁 (3)將多用電表的選擇開關從“OFF”旋轉至直流“100 mA”擋，調節(jié)電阻箱到合適的值并記錄其讀數R，合上開關從多用電表上讀出相應的示數I. (4)重復(3)獲得多組數據，根據數據作出了如圖丁所示的R-圖線． (5)由圖線得干電池的電動勢E＝________ V(保留三位有效數字)，內阻r＝________Ω(取整數)． 答案：(1)140　1.30(1.3也可)　(2)圖見解析 (5)1.43　8 解析：(1)由題圖甲可知，指針的示數為14 Ω，則讀數為14 Ω×10＝140 Ω；量程選2.5 V時，讀數為1.30 V．(2)原理圖如圖所示．(5)由E＝IR＋Ir，變形得到R＝－r＋E·，由一次函數知識可知，E＝k＝ V＝1.43 V，－r＝－8 Ω，可得r＝8 Ω.