2019年高中物理 实验 测电源电动势和内阻同步课时检测 粤教版选修3-1.doc

2019年高中物理 实验 测电源电动势和内阻同步课时检测 粤教版选修3-11掌握测量电源电动势和内阻的原理2能够画出测电源电动势和内阻的原理图，并能连好实物图3能够运用“代数法”和“图象法”处理实验数据1实验目的：测定电源的电动势和内阻2实验原理(1)图1中，电源电动势E、内电阻r、路端电压U、电流I的关系可写为E_.(2)图2中，电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为E_.(3)图3中，电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为E_. 图1 图2 图3(1)UIr(2)I(Rr)(3)Ur一、单项选择题1在测定电源电动势和内阻的实验中，为使实验效果明显且不会损坏仪器，应选择下列电源中的()A内阻较大的普通干电池 B内阻较小的普通蓄电池C小型交流发电机 D小型直流发电机解析：在测定电源电动势和内阻的实验中，其UI图象斜率较大的误差小，效果明显，即应选内阻较大的电源，排除B.由于发电机的电流、电压不稳定，且数值可能比较大，易损坏仪器，C、D错答案：A2下面给出了几种在“伏安法测电池电动势和内阻”的实验中数据处理方法，其中既科学、直观，又能减小偶然误差的方法是()A测出两组I、U的数据，代入方程组EU1I1r和EU2I2r中，既可求出E和rB多测几组I、U的数据，求出几组E和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E、rD多测出几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开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：图象法比计算法更直观、更容易发现偶然误差并进行纠正因此在实验中多采取图象法处理数据所以选C.答案：C3为测定某一电池的电动势和内电阻，下面几组器材中，不能完成实验的是()A一只电流表、一只电压表、一只变阻器、开关和导线B一只电流表、两只滑动变阻器、开关和导线C一只电流表、一只电阻箱、开关和导线D一只电压表、一只电阻箱、开关和导线解析：在测电源的电动势和内阻实验中，除了最常用的伏安法(电压表、电流表和滑动变阻器)外，通常还会用到安阻法(电流表、电阻箱)、伏阻法(电压表、电阻箱)、等效法等所以选B.答案：B二、双项选择题4如图所示为某一电源的UI曲线，由图可知()A电源电动势为2 VB电源内电阻为1/3 C电源短路时电流为6 AD电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A解析：直线与纵轴交点的纵坐标就是电源的电动势的大小E，所以A正确，直线与横轴交点的坐标不是电源的短路电流I0，所以C错，图线斜率的绝对值为电源内阻r的大小，所以r0.2 ，B错电路路端电压为1 V时，内电压为U内EU外211 V，电路中电流为IU内/r1 V/0.2 5 A，D对答案：AD5如图所示是两个不同电源的UI特性曲线，下列判断正确的是()A电动势E1E2，发生短路时的电流I1I2B电动势E1E2，内阻r1r2C电动势E1E2，内阻r1r2D当两电源均接阻值为R的电阻时，电源2消耗的功率比较小解析：直线与纵轴交点的纵坐标就是电源的电动势的大小E，E1E2 ；图线斜率的绝对值为电源内阻r的大小， r1 r2 ；所以A对，B、C错因为r1 r2 ，当两电源均接阻值为R的电阻时有I1I2，由电源消耗的功率PI2r得P2P1.答案：AD6如图所示是根据某次实验数据画出的UI图象下列关于这个图象的说法正确的是()A由曲线与纵轴的交点可知，电源的电动势E3 VB横轴截距表示短路电流，即I短0.6 AC根据rE/I短，计算出待测电源的内阻为5 D根据rU/I，计算出待测电源的内阻为1 解析：直线与纵轴交点的纵坐标就是电池的电动势的大小E，A对图线斜率的绝对值为电源内阻r的大小，D对当纵坐标从0开始时，直线与横轴交点的坐标才是电源的短路电流I0，所以B、C错答案：AD7在测定一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 )的电动势和内阻的实验中，下列可选用的变阻器和电压表为()A电压表量程为15 V B电压表量程为3 VC变阻器为20 ，1 A D变阻器为500 ，0.1 A解析：待测电源电动势约为1.5 V，所以电压表选用03 V的量程，选B.滑动变阻器一般采用限流接法，为了方便调节，要选阻值稍小的滑动变阻器干电池的允许电流一般在0.5 A左右，滑动变阻器的允许电流应尽量大于0.5 A，排除D.答案：BC8如图所示为“测定电源电动势和内阻”的实验电路图，通过变阻器阻值的改变得到两组数据(U1，I1)和(U2，I2)，则下列说法正确的是()A如果两个表的示数是准确的，则r(U2U1)/(I1I2)B如果两个表的示数是准确的，则r(U1U2)/(I1I2)C受RV的大小影响，E、r的测量值比真实值偏小DRV越大，对E、r的影响越大解析：本题考查计算法求E、r，由方程组EU1I1r，EU2I2r得r(U2U1)/(I1I2)，如题所示电路，可等效为电压表与电源并联，当外电路断开时，电源与电压表串联，则EIR，比真实值偏小，r，比真实值偏小；可得RV越大，对E、r的影响越小，所以D错C对答案：AC三、非选择题(按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)9在测一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 )的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15 V，B电压表量程为3 V, A变阻器为(020 ，3 A)，B变阻器为(0500 ，0.2 A)电压表应该选_(选填“A”或“B”)，这是因为_. 变阻器应该选_(选填“A”或“B”)，这是因为_解析：电动势为1.5 V，而A电压表量程为15 V，若用A则很难精确读数，误差太大B变阻器电阻太大而额定电流过小，调节不方便答案：BA电压表量程过大，读数误差较大AB变阻器额定电流过小，调节不方便10如图所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材，用实线将它们连成实验电路解析：本题考查实验电路的实物连线首先画出实验电路图如图甲所示，依据电路图连接实物图如图乙所示，因为待测电源电动势约为3 V，所以电压表选用03 V的量程，干电池的允许电流一般在0.5 A左右，所以电流表应选用00.6 A的量程；注意开关闭合前，要使滑动变阻器接入电路的阻值尽量大些，保护电流表以防烧毁，电压表不要直接接在电源的两极上，要受开关的控制答案：如图乙所示点评：连接实物电路图时，要注意以下几点：(1)先画出电路图(原理图)，这是连接实物图的依据(2)先连接干路，再连接支路(3)注意电源的正负极、电表的正负接线柱、电表量程的选择以及滑动变阻器接线柱的合理选用11用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图所示，一位同学测得六组数据如下表中所示.组别I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.05 甲乙(1)试根据这些数据在图乙中作出UI图线(2)根据图线得出电池的电动势E_V，电池的内电阻r_.(3)若不作出图线，只选用其中两组U和I数据，可利用公式EU1I1r，EU2I2r算出E和r，这样可能得出误差很大的结果，选用第_组和第_组的数据，求得E和r误差最大解析：本题考查用图象法对实验数据进行处理其解题步骤是描点、连线、找交点求斜率连线的原则是使尽可能多的点在直线上，图象如下直线与纵轴的交点是电动势E，斜率k的绝对值表示内阻r.由作出的图象可以看出第四组数据所对应的点偏离直线较远，所以选用第3、4组数据算出的结果误差最大答案：(1)如下图所示 (2)1.460.72(3)3412在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时：（1）某同学在实验时使用的电流表量程为00.6 A，电压表量程为03 V，并加接了一个已知阻值的定值电阻R0，如图甲所示，试说明他加接此电阻的作用是_.(2)如果某同学把R0接到图乙所示的位置，改变滑动变阻器的阻值，测出了两组对应的电流表和电压表示数U1、I1和U2、I2后，则测出的电源内阻的阻值为r _(用R0 、U1、I1和U2、I2表示)解析：在做测干电池的电动势和内电阻的实验时，为了精确读数，减小误差，通常会选用小量程的电流表所以通常加一固定电阻，防止电流过大而烧坏电流表或电池在乙图中可将R0和r看成一整体R，则RR0r，由方程组EU1I1R，EU2I2R，解得rRR0R0.答案：(1)防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏(或限制电流，防止电源短路)(2)R0