《2019-2020学年高二物理教科版选修3-1同步测练：（12）学生实验：测量电源的电动势和内阻 Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高二物理教科版选修3-1同步测练：（12）学生实验：测量电源的电动势和内阻 Word版含答案.pdf（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 1 页 共 9 页 学生实验：测量电源的电动势和内阻 1、 为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源、 开关和导线以外,配合下列哪组仪器,不能达 到实验目的( ) A.个电流表和一个电阻箱 B.个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器 C.一个电压表和一个电阻箱 D.个电流表和一个变阻器 2、 如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的 U-I 图像,用此电源与三个阻值均为 3 的 电阻连接成电路,测得路端电压为 4.8V。则该电路可能为( ) A. B. C. D. 3、 用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如图所示的 U-I 图 线,由图可知( ) A.电池电动势的测
2、量值为 1.40V B.电池内阻的测量值为 3.50 第 2 页 共 9 页 C.外电路发生短路时的电流为 0.40A D.电压表的示数为 1.20V 时,电流表的示数 I=0.20A 4、用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中,有两种电路可供选择,若所测干 电池内阻较小,为减小内阻测量的误差,实验电路应选择图_(选填“甲”或“乙”) 所示电路,若根据某次实验记录数据画出的U一I图象如图丙所示,下列关于这个图象的说法 正确的是_。 A.纵轴截距表示待测干电池的电动势,即E=3.0V B.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6A C.根据,计算出待测干电池的内阻为 5 D.根据计算出待测
3、干电池的内阻为 1.0 U r I 5、在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中,实验室中备有下列器材: A.待测的干电池 B.电流传感器 1 C.电流传感器 2 D.定值电阻 (2000) 0 R E.滑动变阻器R(020) F.开关和导线若干 某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器,但给出了两个电流传感器,于是他设计了如图 甲所示的电路完成实验. 第 3 页 共 9 页 1.在实验操作过程中,该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则电流传感器 1 的示数将 _(填“变大”或“变小”). 2.该同学利用测出的实验数据绘出的图线, 为电流传感器1的示数, 为电流传感 12 II 1 I 2 I 器
4、 2 的示数, 的数值远大于的数值,如图乙所示.则由图线可得被测电池的电动势 2 I 1 IE _V,内阻_.r 3.若将图象的纵坐标改为_,则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大 小. 6、某探究小组采用图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时,发现量程的0 3V 电压表出现故障不能正常使用,实验台上的其他器材还有一个量程、内阻0 500A 的灵敏电流计 G 和一个电阻箱.200 g R (0 9999 )R 1.为了把灵敏电流计改装成量程的电压表继续实验,电阻箱R应调整至_.0 2V 2.探究小组中一个同学用灵敏电流计和电阻箱设计了图乙所示的实验电路,同样测出了干电 池的电动势和
5、内阻. 多次调节电阻箱,记录灵敏电流计 G 的示数I和电阻箱的阻值R,电源的电动势和内阻分别 用E和r表示,则和R的关系式为_. 1 I 第 4 页 共 9 页 然后以为纵坐标,以R为横坐标,作出的图线为一直线,如图丙所示,测得直线在纵 1 I 1 R I 轴上的截距,直线的斜率,则该电池的电动势_V,内阻 1 134Ab 2 3 k E r _. 7、利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻,定值电阻. 0 2R 1.某实验得到的部分数据如表所示,序号为 2 的电压表、 电流表的示数如图乙所示,请读出数 据,完成下表.答:_,_. 序号123456 /VU1.321.020.780.60
6、0.42 /AI0.060.180.240.300.36 2.在图丙中将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率_(保留k V/A 两位有效数字). 3.根据图线求得干电池的电动势_V,内阻_(保留两位有效数E r 字). 8、在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为一节新的干电池. 第 5 页 共 9 页 1.某实验小组先采用图甲所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器阻值,发现电压表 示数虽然有变化,但变化不明显,主要原因是( ) A.滑动变阻器与电路接触处断路 B.滑动变阻器与电路接触处短路 C.电池内阻太大 D.电池内阻太小 2.为了提高实验精度,他们最终采用了图乙所示电路,
7、实验提供的器材如下: 电压表 V:量程 03V,内阻可视为无穷大; 电流表 A:量程 00.6A,内阻(已知); A R 定值电阻:阻值未知,约几欧姆; 0 R 滑动变阻器:010; 1 R 滑动变阻器:0200; 2 R 单刀单掷开关、单刀双掷开关,导线若干. 1 S 2 S 电路中,接入电阻有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是防止滑动变阻 0 R 器接入的电阻过小时,电路损坏; 为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选_(填“”或“”); 1 R 2 R 由于未知,需先测出其阻值,故在开始实验之前,、都处于断开状态. 0 R 1 S 2 S 3.下面是他们的部分实验操
8、作.请根据要求填空. 闭合,将打向 1,测得电压表的示数,电流表的示数,则_; 1 S 2 S 0 U 0 I 0 R 第 6 页 共 9 页 再将打向 2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表示数为时,电压表示数为;当电流表 2 S 1 I 1 U 示数为时,电压表示数为.则该电池电动势的表达式为_,内阻的表达 2 I 2 UE 式为_.(用表示)r 012012 IIIUUU、 、 、 1 答案及解析： 答案：D 解析：测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律,用电压表测量路端电压U,用电 流表测量电流I,利用滑动变阻器调节外电阻,改变路端电压和电流,实现多次测量,即由一 个电压表、一个电
9、流表和一个滑动变阻器组合可测最电源的电动势和内阻.也可以在没有电 压表的情况下,用一个电流表和一个电阻箱组合测量,电阻箱可以读出阻值,由可求UIR 出路端电压,或用电压表和电阻箱组合,由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流.故 A、 B、C 能达到实验目的,D 不能.本题选不能测电源电动势和内阻的,故选 D. 2 答案及解析： 答案：B 解析：根据像可知,电源电动势 E=6 V,内阻 r=0.5;路端电 U 压为 4.8 V 时,干路电流 ,外电路电阻,四个选项中,外电路的电阻分 别为 1、2、9 和 4.5,故选项 B 正确 3 答案及解析： 答案：AD 解析： 4 答案及解析： 第 7
10、页 共 9 页 答案：甲; AD 解析 ： 所测干电池的内阻较小,电路图应设计为电流表相对于干电池的外接法,故应选图甲所 示的电路图。U一I图象的纵截距为I=0 时的路端电压,其大小等于电动势,故E=3.0V,选项 A 正确;横轴截距表示路端电压为 2.4V 时的电流,并非短路电流,选项 B 错误;U一I图象的斜 率的绝对值表示干电池的内阻,故,选项 C 错误,选项 D 正确。 3.02.4 1.0 0.60 U r I 5 答案及解析： 答案：1.变小2.3.00;2.003. 10 I R 解析 ： 1.滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用,滑片P向右滑动时阻值减小,总电阻减 小,路端电
11、压减小,电流传感器 1 的示数变小. 2.由闭合电路欧姆定律可得, 1012 ()I REIIr 由得,变形可得; 21 II 102 I REI r 12 00 Er II RR 图象的斜率,截距, 12 II 33 0 1.35 1.05 101 10 0.450.15 r k R 3 0 1.5 10 A E b R 解得,.3.00VE 2.00r 3.依据公式,可知当时,路端电压等于电源的电动势;因此若图象纵坐 102 I REI r 2 0I 标改为路端电压,即,则图线与纵坐标的交点为电源的电动势. 10 I R 6 答案及解析： 答案：1.38002.1.5;1.0 11 g R
12、r R IEE 解析：1.将电流计改装成电压表,应串联一个大电阻,根据串联电路的规律可知 . 6 2 2003800 500 10 R 2.根据闭合电路欧姆定律可知, g E I RrR 第 8 页 共 9 页 变形可得. 11 g Rr R IEE 分析可知, g Rr b E 1 k E 可得,.1.5VE 1.0r 7 答案及解析： 答案：1.1.14;0.122.图见解析-3.03.1.5;1.0 解析：1.一节干电池的电动势约为 1.5V,所以电压表量程为 03V,根据乙图可知,电压表示 数,定值电阻,电路最大电流约为,所以电流表量程为1.14VU 0 2R 1.5 A0.75A 2
13、 00.6A,根据乙图可知,电流表示数.0.12AI 2.根据描点法作出图象,如图所示,可得斜率.3.0V/Ak 3.根据可知,图象与纵轴交点坐标值是 1.5V,则电源电动势 0 ()UEI rRUI ,电源电阻.1.5VE 0 |1.0rkR 8 答案及解析： 答案：1.D2.3.; 1 R 0 A 0 U R I 1 22 1 21 U IU I II 012 210 UUU III 解析 ： 1.较大范围调节滑动变阻器的阻值,电表有示数但变化不大,说明其阻值始终相对于电 池内阻很大,即电池内阻太小,D 正确. 2.滑动变阻器应选用最大电阻较小的,方便调节且测量误差较小. 1 R 第 9 页 共 9 页 3.根据闭合电路欧姆定律可知,可以测出的物理量是定值电阻的电阻和电流表内阻之 0 R 和,即,故. 0 0A 0 U RR I 0 0A 0 U RR I 根据闭合电路欧姆定律得, 110A ()EUI RRr 220A ()EUIRRr 联立解得,. 1 22 1 21 U IU I E II 01212 0A 21210 () UUUUU rRR IIIII