2020届高考物理一轮复习 课时作业 第30讲 实验：测定电源的电动势和内电阻

2020届高三物理总复习精品课时作业 第30讲 实验：测定电源的电动势和内电阻1在测定电源电动势和内阻的实验中，除需用导线和开关外，下述各组器材可完成实验的是()A电压表和电流表B电流表和电阻箱C电流表和变阻器 D电压表和变阻器【解析】测定电源电动势和内阻的原理都是闭合电路欧姆定律，依据不同的函数关系式测量，所用的测量电表和电阻也不同用EUIr要用电压表、电流表和滑动变阻器，故A错误；用EI(Rr)要用电流表和电阻箱，故B正确，C错误；很明显，D也错误【答案】B2关于“用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻”实验的注意事项，下列说法中正确的是()A应选用旧的干电池作为被测电源B不能长时间将流过电源的电流调得过大C应选用内阻较小的电流表和电压表D根据实验记录的数据作UI图线时，应通过尽可能多的点画线，并使不在图线上的点大致均匀分布在线段的两侧【解析】根据UEIr知，如果用新电池，电源内阻很小，路端电压即电压表测出的电压值变化就很小，读数误差增大，故要选用内阻较大的旧干电池，A正确；实验电流过大，内阻和电动势将明显变化，故B正确；若电压表内阻较小，则电流表的测量误差就明显增大，故C错误；根据作图象连线减小误差的方法知，D正确【答案】ABD3为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中E是待测电池组，内阻不能忽略；、是两只量程合适的相同的电表，内阻不是很大，且未知；S1、S2是单刀单掷开关；导线若干(1)请根据电路图甲，在图乙中将器材连成实物图(2)实验需要测量的物理量是_.(3)用测出的物理量，导出串联电池组电动势的表达式是：_.【解析】(2)先闭合S1、断开S2，记下、的示数U，由闭合电路的欧姆定律可得：E2Ur再闭合S2，记下的示数U，有：EUr联立解得：E.【答案】(1)如图丙所示(2)S1闭合，S2断开时、的示数U；S1、S2闭合后的示数U(3)E4甲同学设计了如图甲所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表(量程为1.5 V，内阻很大)，电阻箱R(099.99 )，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2及导线若干(1)先测电阻R1的阻值请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，读出电压表的示数U2，则电阻R1的表达式为：R1.(2)甲同学已经测得电阻R14.8 ，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图象，则电源电动势E_V，电阻R2_.(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的图象，根据图象得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法相比较，由于电压表测得的数据范围_(填“较大”、“较小”或“相同”)，所以_同学的做法更恰当些【解析】(1)电压表可当做理想电表，S2接a、b不影响R、R1上的总电压，故有：可得：R1r.(2)当S2接a时，有：EU(R1R2)可得：由此可知电源的电动势为图象中图线截距的倒数R2kER1(其中k为图线的斜率)可得：E V，R21.2 .(3)当S2接b时，有：EUR2可得：，相当于图线的斜率变小，实验可测得U的范围变小，所以甲同学的做法更恰当【答案】(1)将S2切换到br(2)1.2(3)较小甲5现有一特殊的电池，其电动势E约为9 V，内阻r在35 55 范围，最大允许电流为50 mA.为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验图中电压表的内阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为09999 ， R0是定值电阻甲乙(1)实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格，本实验应选用( )A10 ，2.5 WB50 ，1.0 WC150 ，1.0 W D1500 ，5.0 W(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数U；再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图象则根据该同学所作的图象可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示_(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E_V，内阻r_.【解析】(1)当R0时，应该有R0r，即R0145 可保证电路中电流小于最大允许电流， R0应该选择C，并且选C后R0消耗的最大功率小于1 W.(2)I，即回路中的电流(3)根据UEIrI联立解得：，即：0.1；，得E10 V，r50 .【答案】(1)C(2)回路中的电流(3)1050