2019-2020年高考物理一轮复习 7.6实验：测定电源的电动势和内电阻课时强化作业.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 7.6实验：测定电源的电动势和内电阻课时强化作业一、选择题1下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是()A测出两组I、U的数据，代入方程组EU1I1r和EU2I2r，求出E、rB多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C测出多组I、U的数据，画出UI图象，再根据图象求出E、rD测出多组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r解析：测量两组I、U的数据，应用闭合电路欧姆定律列方程组求解，这样偶然误差较大，故选项A错误；多测几组I、U值，列方程求几组的U、r，然后求其平均值，这样能够减小偶然误差，但这样做并不直观，也不简捷，故选项B错误；用电压表测出电源断路时的路端电压即为电源的电动势，误差较大，将此电动势代入闭合电路欧姆定律求内阻，很容易产生偶然误差，故选项D错误；利用UI图象将测出的U、I值在图象中描点，这样处理数据既能消除偶然误差，又直观简捷，故选项C正确答案：C2用如图甲所示电路测电源的电动势和内阻时，由于电压表的分流作用造成系统误差，图乙所示的UI图象中有两条直线AB和AB，其中一条是根据实测数据画出的图线，另一条是修正电压表分流所引起的误差后得到的图线，由图可知()AAB是根据实测数据画出的图线BAB是根据实测数据画出的图线C路端电压U越大，通过电压表的电流越大D由于电压表的分流作用，使电源电动势和内阻的测量值小于真实值解析：由图示电路可知，测量电压是真实的路端电压，测量的电流比流经电源的电流偏小，故在同一UI图象中，对应于同一电压值，电流的测量值小于电流的真实值，故图中AB是根据实测数据画出的图线，选项A、D正确，选项B错误；路端电压越高，由电压表分流越大，选项C正确答案：ACD3.用如图所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为RV1、RV2，且RV1RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为RA1、RA2，且RA1RA2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表应该是()AV1与A1 BV1与A2CV2与A1 DV2与A2解析：由实验电路可知，实验误差是由于电压表分流造成的，所以电压表的内阻越大，所产生的误差越小；电流表的内阻对实验没有影响，故选项A、B正确答案：AB二、非选择题4某同学利用图1所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率(1)所得实验数据如下表，请在图2中的直角坐标系上画出UI图象.U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55(2)根据所画UI图象，可求得电流I0.20 A时电源的输出功率为_ W(保留两位有效数字)(3)实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图1电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计在图3所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是_(Rx阻值未知)解析：(1)选择合适标度后描点，连线得图象时，应舍弃第四组数据点(2)在图象上读出与I0.20 A对应的电压U值，根据PIU求解(3)题中“存在安全隐患”，意为缺乏保护措施A电路中Rx起不到保护作用，D中Rx起保护作用，但不能测出电源的输出功率，B、C能满足题目要求，选B、C.答案：(1)如图所示(2)0.37(或0.36)(3)BC5(xx年福建卷)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0 的定值电阻(1)已知灵敏电流计的满偏电流Ig100 A、内阻rg2.0 k，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只_ (保留一位小数)的定值电阻R1.(2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路(3)某次实验的数据如下表所示：测量次数12345678电压表读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的内阻r_(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_(4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_(填选项前的字母)A电压表内阻的影响B滑动变阻器的最大阻值偏小CR1的实际阻值比计算值偏小DR0的实际阻值比标称值偏大解析：(1)根据并联电路的特点可知，Igrg(IIg)R1，代入数值解得R11.0 .(2)连接实物时，一般按照电流方向依次连接各用电器，最后将电压表并联接入相应电路，如图所示(3)根据电源的伏安特性曲线可知，电源的内阻rR0.结合逐差法可得rR045.66 ，解得r1.66 .逐差法处理实验数据时能充分利用已测得的数据，以减小实验的偶然误差(4)电动势测量误差很小，说明电压表分流产生的误差可以忽略不计，而内阻的测量误差偏大，根据R0r可知，可能的原因是R0的标称值比实际值小，故选项D正确；或者是通过电源的电流的测量值小于真实值，即与电流计并联的电阻R1的实际值小于计算值，故选项C正确答案：(1)1.0(2)见解析(3)1.66充分利用已测得的数据(4)CD6小明要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据(1)小明设计该实验的原理表达式是_(用E、r、I、R表示)(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至_(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_ .(3)小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的 R图象，则由图象求得该电源的电动势E_ V，内阻r_ .(结果均保留两位有效数字)解析：(1)在闭合电路中，E、I、R、r几个量之间的关系是EI(Rr)(2)为了整个电路的安全，开始电流要小，即电阻箱电阻调到最大值；题图乙电阻箱读数为25 .(3)根据EI(Rr)，推出，再结合R图象可知：图线的斜率为，截距为，解得E6.0 V(5.86.2均可)，r2.4 (2.32.5均可)答案：(1)EI(Rr)(2)最大值25(3)6.0(5.86.2均可)2.4(2.32.5均可)7某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得路端电压U，并在计算机上显示出如图所示的 关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图中的图线b.(1)由图线a可知电池a的电动势Ea_ V，内阻ra_ .(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_Pb，两电池的效率a_b.(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)解析：(1)根据EUr，得，图象a的纵截距为0.5，斜率为0.25，所以电动势Ea2 V，内阻ra0.5 .(2)当同一电阻R分别与a、b电池连接时，由图象知UaUb，由电池的输出功率P可得，PaPb，当0时，即0，解得，由图象延长线与横轴交点可知rarb，电池的效率，得a大于b.答案：(1)20.5(2)小于大于8(xx年全国大纲卷)现要测量某电源的电动势和内阻可利用的器材有：电流表，内阻为1.00 ；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干某同学设计的测量电路如图(a) 所示(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线1和其P端(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I.数据如下表所示根据表中数据，在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出UI图线I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84(3)根据UI图线求出电源的电动势E_V，内阻r_.(保留2位小数)解析：(1)根据实验原理图进行实物连接(2)根据所给数据，描点连线(3)在UI图象中，图线与纵轴的交点坐标等于电源的电动势，即E2.90 V，图线斜率大小等于电源电阻和电流表内阻之和，rRA 2.03 ，解得r1.03 .答案：(1)如图所示(2)如图所示(3)2.901.03