2019-2020年高中物理 第二章 恒定电流 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻课后训练 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理 第二章 恒定电流 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻课后训练 新人教版选修3-1基础巩固1下列给出的多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是(）A测出两组I、U的数据，代入方程组EU1I1r和EU2I2r，求出E和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和rD多测几组I、U的数据，分别求出I、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阻r2如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是(）A路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B电流都是I0时，两电源的内电压相等C电源甲的电动势大于电源乙的电动势D电源甲的内阻小于电源乙的内阻3如图，用甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的UI图象，由图象可知(）A电池的电动势为1.4 VB电池内阻为3.50 C外电路短路时的电流为0.40 AD电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数约为0.20 A4在用伏安法测定电池的电动势和内阻的实验中，下图是某一同学的实际连线图。他连线有一处错误，只须去掉一根导线，就可改正此错，这根导线的编号是_。5如图所示，用一只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，其测量值E和r与真实值E0和r0相比较，正确的是(）AEE0，rr0BEE0，rr0CEE0，rr0 DEE0，rr0能力提升6某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内阻，已知有干电池(电动势约为1.5 V，内阻约2 ）、电压表(03 V，3 k）、电流表(00.6 A,1.0 ）、滑动变阻器R1(10 ，2 A）和R2(100 ，0.1 A）各一只。(1）实验中滑动变阻器应选用_(选填“R1”或“R2”）。(2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。(3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的UI图象，由图可较准确地求出电源电动势E_ V；内阻r_。7一种供实验使用的小型电池标称电压为9 V，允许电池输出的最大电流为50 mA，为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验室利用了如图甲所示电路(图中电压表内阻很大，可不考虑其对电路的影响），其中R为电阻箱，阻值范围为09 999 ，R0是保护电阻。(1）实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：A.10 ，5 W；B.150 ，0.5 W；C.200 ，0.25 W；D.1.2 k，1 W。实验时，R0应选用_(填字母代号）较好。(2）在实验中，当变阻箱调到如图乙所示位置后，闭合开关S，电压表示数为9.0 V，变阻箱此时的电阻为_。电路中通过电阻箱的电流为_mA。(3）断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读出电压表示数，多次重复测量取得数据后，作出如图丙所示的图线。则该电池的电动势E_V，内电阻R_。丙8某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 ，可当标准电阻用）、一只电流表(量程为00.6 A，内阻rg0.1 ）和若干导线。(1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图甲中器件的连接方式，并用笔画线把它们连接起来。(2）接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录。当电阻箱的阻值R2.6 时，其对应的电流表的示数如图乙所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数；再绘制R坐标图，如图丙所示。图中已标注了的几个与测量对应的坐标点。请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上。丙(3）在图丙中把描绘出的坐标点连成图线。(4）根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E_V，内电阻r_。参考答案1答案：C点拨：A中只测两组数据求出E、r，偶然误差较大；B中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太烦琐；D中分别求出I、U的平均值是错误的做法。2答案：AC点拨：根据欧姆定律可知外电阻R、路端电压U与电流I的关系为R，在UI图线中甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0），说明两电源的外电阻相等，选项A正确；图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值），由图线可知，选项C正确，选项D错误；又电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，选项B错误。3答案：AD点拨：图象与纵坐标的截距为电池的电动势E1.40 V，电池内阻r1 ，再根据EUIr，代入数据得IA0.20 A。4答案：点拨：把题中的实物连线图改画成相应的电路图如图所示，由于有了一条导线，使电流表测量出的不是总电流了，所以应该去掉的导线编号是。5答案：C点拨：不考虑电流表的内阻RA时，由闭合电路欧姆定律分别得EI1R1I1rEI2R2I2r由得r，E考虑电流的内阻RA时，由闭合电路欧姆定律分别得E0I1(R1r0RA）E0I2(R2r0RA）解得r0RAr，EE0。6答案：(1）R1(2）见点拨图(3）1.48(1.471.49均正确）1.79(1.781.90均正确）点拨：(1）电路中最大电流I0.75 A。R2的额定电流小于0.75 A，同时R2阻值远大于电源内阻r，不便于调节，所以变阻器用R1。(2）如图所示。(3）将图线延长，交于纵轴，则纵截距即电动势E1.48 V(1.471.49 V均正确）r，可得r1.79 (1.781.90 均正确）7答案：(1）B(2）75010(3）9.550点拨：(1）保护电阻R0的选择关系到电池的输出电流能否控制在50 mA以内。由题意知，电池的输出最大电流应出现在电阻箱R的阻值等于零时。根据闭合电路欧姆定律，有EImax(R0r），所以R0r 180 。对于实验室中备用阻值在180 上下的B和C两种电阻，比较其额定电流，IC A0.035 AImax，而IB A0.058 AImax，故应选电阻B作保护电阻，即R0150 。(2）电阻箱的读数为750 。通过电阻箱的电流为IA0.01 A10 mA。(3）从UI图象上将图线延长交于纵轴，纵轴交点即为电池的电动势的大小，E9.5 V。电池内电阻的数值等于图线斜率的绝对值，故r|50 。8答案：(1）(2）(3）见点拨(4）1.5(1.461.54）0.3(0.250.35）点拨：(1）如图甲所示。(2）当R2.6 时，由图乙知I0.5 A，2 A1，点(2,2.6）如图乙所示。(3）如图乙所示，可见是一条倾斜的直线，连线时注意：不能连成折线；为减小误差，个别偏离太远的点要舍去。(4）由闭合电路的欧姆定律EI(Rr）得Rr，故(3）中图线的斜率k表示电池的电动势E的大小，纵轴截距的绝对值表示内阻r。由乙图可知Ek V1.5 V(1.461.54范围内均正确），r0.3 (0.250.35均正确）。