2019年高考物理一輪總復習 實驗、探究 測量電源的電動勢和內阻課時作業(yè) 新人教版選修3-1.doc

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2019年高考物理一輪總復習 實驗、探究 測量電源的電動勢和內阻課時作業(yè) 新人教版選修3-1 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．某研究性學習小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋果中，制成了一個蘋果電池，現(xiàn)在用如圖甲所示器材來測定蘋果電池的電動勢和內阻．設計好合適的電路后，調節(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，記錄多組U、I的數(shù)據(jù)，填入事先設置的表格中，然后逐漸增大銅絲和鐵絲插入的深度，重復上述步驟進行實驗．按照插入深度逐漸增加的順序，利用相應的實驗數(shù)據(jù)，在U～I坐標系中繪制圖象．如圖乙中的a、b、c所示． 甲 乙 第1題圖 (1)實驗器材有：電流表(量程1mA，內阻不計)；電壓表(量程1V，內阻1kΩ)；滑動變阻器R1(阻值0～200Ω)；滑動變阻器R2(阻值0～10kΩ)，該電路中應選用滑動變阻器____________(選填“R1”或“R2”)． (2)某同學根據(jù)正確設計的電路將圖甲中實物圖連接出一部分，請將剩余部分連接起來． (3)在該實驗中，隨電極插入的深度增大，電源電動勢____________，電源內阻____________(均選填“增大”、“減小”或“不變”)． (4)圖線b對應的電路中，當外電路總電阻R＝xxΩ時，該電源的輸出功率P＝____________W(計算結果保留三位有效數(shù)字)． 2．在測量干電池的電動勢和內電阻實驗中，備有下列器材可選用： A．干電池一節(jié)(電動勢約為1.5 V)； B．直流電流表(量程為0～0.6 A、3 A,0.6 A擋內阻為0.10 Ω，3 A擋內阻為0.025 Ω)； C．直流電壓表(量程為0～3 V、15 V,3 V擋內阻為5 kΩ，15 V擋內阻為25 kΩ)； D．滑動變阻器(阻值范圍為0～15 Ω，允許通過最大電流為1 A)； E．滑動變阻器(阻值范圍為0～1 000 Ω，允許通過最大電流為0.5 A): F．電鍵； G．導線若干根； H．電池夾． (1)將選定的器材按本實驗要求的電路(系統(tǒng)誤差較小)，在如圖(a)所示的實物圖上連線． 第2題圖(a) (2)如圖(b)所示，電流表指針停止在圖示位置，量程取0.6 A擋時讀數(shù)為__________；量程取3 A擋時讀數(shù)為__________．電壓表指針停在圖示位置，量程取3 V擋時讀數(shù)為____________；量程取15 V擋時讀數(shù)為____________． 第2題圖(b) 第2題圖(c) (3)根據(jù)實驗記錄，畫出的UI圖象如圖(c)所示，可得待測電池的內電阻r為________Ω. (4)按本實驗要求的電路測出的E測和r測與真實值比較： E測______E真，r測______ r真．(填“＞”、“＜”或“＝”) 3．在測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻的實驗中，除備有：待測的干電池(電動勢約為1.5V，內電阻1.0Ω左右)、電流表A1(量程0－3m A，最小刻度0.1mA，內阻忽略不計)、電流表A2(量程0－0.6A，最小刻度0.02A，內阻忽略不計)、定值電阻R0(990Ω)、開關和導線若干等器材，還備有兩滑動變阻器 (a) 　(b) 甲 乙 第3題圖 A. R1(0－20Ω，10 A) B. R2(0－200Ω，l A) ①某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設計了如圖甲所示的(a)、(b)兩個實驗電路，其中合理的是____________圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應選____________(填寫器材前的字母代號)． ②圖乙為該同學根據(jù)選出的合理的實驗電路，移動滑動變阻器，電流表A1和電流表A2分別測得多組I1和I2，并畫出I1I2圖線，則由圖線可得被測電池的電動勢E＝____________V，內阻r＝____________Ω. 4．在《測量電源的電動勢和內電阻》的實驗中． (1)甲同學利用DIS實驗系統(tǒng)進行測量，連接成如圖甲所示的電路．圖中方框A是____________傳感器，方框B是____________傳感器．閉合電鍵前，滑動變阻器的滑動頭P應位于____________端(選填“a”或“b”)． 甲 乙 丙 第4題圖 (2)乙同學做實驗時沒有使用DIS系統(tǒng)，找到的電表量程有些偏小，于是他采用了如圖乙所示的電路進行測量．其中定值電阻R1的阻值為3Ω，R2的阻值為6Ω，滑動變阻器RP的最大阻值為20Ω，電流表和電壓表都為理想電表．調節(jié)滑動變阻器RP阻值的大小，記錄多組U、I數(shù)據(jù)，畫出了如圖丙所示的UI圖象，根據(jù)圖象可計算出該電源的電動勢為____________V，電源的內阻為____________Ω. 5．為了測量某電池的電動勢E(約為3 V)和內阻r，可供選擇的器材如下： A．電流表G1(2 mA　100 Ω) B．電流表G2(1 mA　內阻未知) C．電阻箱R1(0～999.9 Ω) D．電阻箱R2(0～9 999 Ω) E．滑動變阻器R3(0～10 Ω　1 A) F．滑動變阻器R4(0～1 000 Ω　10 mA) G．定值電阻R0(800 Ω　0.1 A) H．待測電池 I．導線、開關若干 (1)采用如圖a所示的電路，測定電流表G2的內阻，得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示： I1(mA) 0.40 0.81 1.20 1.59 2.00 I2(mA) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 根據(jù)測量數(shù)據(jù)，請在圖b坐標中描點作出I1I2圖線．由圖得到電流表G2的內阻等于________ Ω. (2)在現(xiàn)有器材的條件下，測量該電池電動勢和內阻，采用如圖c所示的電路，圖中滑動變阻器①應該選用給定的器材中________，電阻箱②選________．(均填寫器材代號) (3)根據(jù)圖c所示電路，請在d圖中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接． a 　　b c d 第5題圖 課時作業(yè)(三十二)　實驗、探究：測量電源的電動勢和內阻 　1.R2　(2)如圖　(3)不變減小　(4)3.2010－4(3.1010－4～3.3010－4【解析】 因為電流表量程1mA，電壓表量程1V，則，電阻R至少要大于1000Ω，則R1.最大阻值才200Ω，只有選擇R2.隨著電極的插入電源電動勢不變，但是橫截面增大了，電阻減小． 第1題圖 在圖線b上取兩點(0.4mA，0.8 V)，(0.2 mA，0.88 V) 　R內0.410－3A＋0.8V＝R內0.210－3A＋0.88 V 　R內＝400Ω　P＝I2R＝R ＝R ＝3.210－4W 　2.(1)見下圖 第2題圖 (2)0.29A　1.45A　0.71V　3.55V　(3)0.98 　(4)<　< 　【解析】 (1)電路圖如圖所示，滑動變阻器選擇阻值范圍0～15Ω的． 　(2)電流表量程取0.6A擋時，指針停止的位置讀數(shù)為0.29 A；量程取3 A擋時，指針停止的位置讀數(shù)為1.45A.電壓表量程取3 V擋時，指針停止的位置讀數(shù)為0.71 V；量程取15 V擋時，指針停止的位置讀數(shù)為3.55 V. 　(3)斜率＝＝0.98，由U＝E－Ir知，故r＝0.98 Ω. 　(4)因為電壓表和電池并聯(lián)，所以r測小于電池內阻r真；因為外電阻R斷開時，a、b兩點間電壓Uab等于電動勢E測，此時電壓表構成回路，所以Uab＜E真，即E測＜E真． 　3.①(b)　A　②1.48　0.85　【解析】 ①R0阻值990Ω，支路電流小，應選電流表，同理滑動變阻器支路電流表應選，故(b)圖，滑動 變阻器應選R1. 　②代入數(shù)值 　 E＝1.48 V　r＝0.85 Ω 　4.(1)電流　電壓　b　(2)2.4　5.6　【解析】 (1)用DIS實驗系統(tǒng)進行測量時，A框應為電流傳感器，B框應為電壓傳感器；滑動變阻器接入電時應以最大阻值狀態(tài)接入，以保護電路；(2)由圖(3)知，電源電動勢E＝2.4 V，E＝1 V時，電路電流為0.25 A，電源內阻r＝＝Ω＝5.6 Ω. 　5.(1)如圖a　200　(2)R3　R2　(3)如圖b 第5題圖a 第5題圖b 　【解析】 　(1)設G1、G2的內阻分別為r1、 r2，則有： I1＝，故I1I2圖像的斜率k＝，由圖像得k＝＝2，故r2＝kr1＝2100 Ω＝200 Ω.　(2)從電池電動勢較小和便于操作考慮，應選滑動變阻器R3.電阻箱②與G2串聯(lián)組成電壓表，其量程應大于等于3 V，故②的電阻至少應為Ω－200 Ω＝2 800 Ω，故電阻箱應選R2.　(3)如圖b.