2019年高中物理 第二章 直流电路 第5节 学生实验 测量电源的电动势和内阻课时训练（含解析）教科版选修3-1.doc

2019年高中物理 第二章 直流电路 第5节 学生实验 测量电源的电动势和内阻课时训练（含解析）教科版选修3-11.(多选)“测定电池的电动势和内阻”的实验中,下列注意事项中正确的是(ACD)A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表示数的变化比较明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动变阻器的触头时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.根据实验记录的数据作UI图像时,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧解析:旧的干电池内阻大,电压变化明显,有利于减小测E,r的误差,A正确;为了减小电表对电路的影响,电流表选内阻小的,电压表选内阻大的,故B错误;为保护电表,C正确;应使尽可能多的点在一条直线上,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,故D正确.2.如图所示,在用一个电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中,由于未考虑电流表的内阻,则电源电动势和内阻的测量值E,r与真实值E0,r0相比较,下列说法正确的是(C)A.E=E0,r=r0B.EE0,rr0D.EE0,rr0解析:不考虑电流表的内阻RA时,由闭合电路欧姆定律得E=I1R1+I1r,E=I2R2+I2r解得r=,E=考虑电流表的内阻RA时,由闭合电路欧姆定律得E0=I1(R1+RA+r0),E0=I2(R2+RA+r0)解得r0=-RA=r-RAr,E0=E.选项C正确.3.(xx南京高二检测)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中,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,实验电路应选择图中的图选择“(甲)”或“(乙)”,若根据某次实验记录数据画出的UI图像如图(丙)所示,下列关于这个图像的说法中正确的是.A.纵轴截距表示待测电池的电动势,即E=3.0 VB.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6 AC.根据r=,计算出待测电池内阻为5 D.根据r=计算出待测电池内电阻为1.0 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(甲)电路图.UI图像的纵截距为I=0时的路端电压,其大小等于电动势,故E=3.0 V,选项A正确;横轴截距表示路端电压为2.4 V时的电流,并非短路电流,选项B错误;UI图像的斜率的绝对值表示电池内电阻,故r= =1.0 ,选项C错误,D正确.答案:(甲)AD4.(xx宁波高二期中)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,已连接好部分实验电路.(1)按如图(甲)所示的实验电路,把图(乙)中剩余的电路连接起来.(2)在图(乙)的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于(选填“A”或“B”)端.(3)如图是根据实验数据作出的UI图像,由图可知,电源的电动势E= V,内阻r= .解析:(1)电路连接如图所示(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大,故滑片应置于B端.(3)由图像可知,电源电动势为1.5 V,内阻r= =1.0 .答案:(1)见解析(2)B(3)1.51.05.在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到(填“最大值”“最小值”或“任意值”).(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10 的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是(填“1”或“2”).方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根据实验数据描点,绘出的R图像是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=,内阻r=.(用k,b和R0表示)解析:(1)电阻箱在电路中起限制电流的作用,故实验时应先将其阻值调到最大值.(2)比较合理的方案是2,理由是2中可使电压表的示数变化范围较大.(3)实验原理是闭合电路欧姆定律,即E=U+(R+r),整理有=+R,则有R图像中b=+,k=,所以E=,r=-R0.答案:(1)最大值(2)2(3)-R06.(xx四川卷)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 ),保护电阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 ),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干.实验主要步骤:()将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;()逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;()以U为纵坐标,I为横坐标,作UI图线(U,I都用国际单位);()求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题:(1)电压表最好选用;电流表最好选用.A.电压表(03 V,内阻约15 k)B.电压表(03 V,内阻约3 k)C.电流表(0200 mA,内阻约2 )D.电流表(030 mA,内阻约2 )(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是.A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k,a,R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式,E=,r=,代入数值可得E和r的测量值.解析:(1)电压表内阻越大,分得的电流越小,误差也就越小,所以选内阻较大的A电压表;当滑动变阻器接入电阻最小时通过电流表电流最大,此时通过电流表电流大小约为I=158 mA,所以选量程为200 mA的C电流表.(2)由电路分析可知,滑片右移电压表示数变大,意味着滑动变阻器接入电路部分阻值增大,A选项若两导线都接电阻丝两端,接入电阻为最大阻值,不会变化;B选项两导线都接在金属杆两端上,接入电阻为0 ;C选项一导线接金属杆左端,一导线接电阻丝左端,则滑片右移时阻值增大,则电压表示数变大;D选项一导线接金属杆右端,一导线接电阻丝右端,则滑片右移阻值减小,则电压表示数变小,故选项C正确.(3)由E=U+I(r+R2),得U=-I(r+R2)+E,对比伏安特性曲线可知,图像斜率大小k=r+R2,所以电源内阻r=k-R2;令U=0,得I=,由题意知在横轴上的截距为a,所以a=I=,则E=ka.答案:(1)AC(2)C(3)kak-R27.采用如图(甲)所示的电路“测定电池的电动势和内阻”.(1)除了选用图(乙)中的部分器材外,(填选项);A.还需要电压表B.还需要电流表C.还需要学生电源D.不再需要其他器材(2)测量所得数据如下: 测量次数物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r=;(3)根据第5次所测得的实验数据,求得电流表内阻RA=.解析:(1)选A,图中已有电流表、电阻箱和干电池,还缺少电压表.(2)作出UI图像,由图像斜率可求得r=0.75(0.10).(3)由欧姆定律得R+RA=,得RA=-R=0.22 .答案:(1)A(2)0.75(0.10)(3)0.22