2018-2019学年高二物理 寒假训练06 测定电源的电动势和内阻 练习使用多用电表.docx

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寒假训练06测定电源的电动势和内阻 练习使用多用电表1【2018年普通高等学校招生海南卷】某同学利用图(a)中的电路测量电流表A的内阻RA(约为5 )和直流电源的电动势E(约为10 V)。图中R1和R2为电阻箱,S1和S2为开关。已知电流表的量程为100 mA,直流电源的内阻为r。(1)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使A满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值为4.8 时A的示数为48.0 mA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,经计算得RA=_;(2)保持S1闭合,断开S2,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图(b)所示,则此次R1的阻值为_;(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出图线,如图(c)所示。用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示随R1变化的关系式为_,利用图(c)可求得E_V。(保留2位有效数字)1【2018年大连市一三中学高二上学期期中】用多用表测电阻时:(1)在某次测量中,实验操作正确,选择开关的位置如上图所示,表头刻度和指针位置如上图所示,则被测电阻的阻值为_;(2)若继续用该表测量另一阻值约为2.0104 的电阻,则应将选择开关旋至倍率为_挡,并在测量电阻前先进行_操作;(3)测量结束后,应将选择开关旋至_挡。2【2018年泰兴一中高二上学期段考】在练习使用多用电表时:(1)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果B双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大C测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开D欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比不变(2)用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接a端,红表笔接b端时,指针向右偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明(选填“a”或“b”)端是二极管正极。(3)现有两相同的某型号多用表,一同学在研究性学习过程中想获得10 V量程直流电压档的内阻和l k欧姆档的内部电源的电动势,已知l k欧姆档中央刻度线对应的数据为15,为完成实验,进行了如下操作:将甲多用表档位旋钮拨到10 V电压档,将乙多用表档位旋钮拨到l k欧姆档;应将甲多用表的红表笔与乙多用表的_(填“红”或“黑”)表笔连接,再将另外两表笔连接;在连接两多用表表笔之前应对乙多用表进行的操作为:_ 两多用表连接后,两表读数分别为6.0 V和30 kW,可知10 V量程直流电压档内阻为kW,l k欧姆档的内部电源的电动势为_V。3【2018年莆田第一中学高三上学期期中】某同学在练习使用多用电表时连接的电路如下图所示(1)若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过_(选填“R1”或“R2”)的电流。(2)若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,则测得的是_。AR1的电阻 BR2的电阻CR1和R2的串联电阻DR1和R2的并联电阻(3)将选择倍率的旋钮拨至“100 ”的挡时,测量时指针偏转角很大,为了提高测量的精确度,应将选择开关拨至_挡(选填“1 k”或“10 ”),将两根表笔短接调节调零旋钮,使指针停在0 刻度线上,然后将两根表笔分别接触待测电阻的两端,若此时指针偏转情况如图所示,则所测电阻大小为_ 。4【2018年沧州市七县高二上学期期中联考】如图所示为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 A,内阻为480 。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆100 挡。(1)图中的B端与_(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用电压挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘左端电压为“0”位置C使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置D使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置(3)换挡开关接1时,对应的挡位是_,换挡开关接3时,对应的挡位是_。A直流电压1 V挡B直流电压5 V挡C直流电流1 mA挡D直流电流2.5 mA挡E欧姆100 挡(4)某次测量时该多用电表指针位置如图所示,若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_(结果保留3位有效数字);若此时B端是与“3”相连的,则读数为_。5【2018年广安、眉山、内江、遂宁高三第一次诊断】在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:A电流表1(量程2 mA,内阻r1100 )B电流表2(量程1 A,内阻约10 )C定值电阻R0(2900 )D滑动变阻器R(020 )E开关和导线若干(1)某同学根据提供的器材设计电路来完成实验,PQ连接_,MN连接_(填“电流表1”或“电流表2”)。(2)该同学利用测出的实验数据作出的I1I2图线(I1为电流表1的示数,I2为电流表2的示数,且I1远小于I2)如图乙所示,则由图线可得被测电池的电动势E_V,内阻r_。(3)若将图线的纵轴改为_(用所测物理量的符号表示),则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。6【2018年西安中学高三第二次模拟】“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图所示,其中定值电阻阻值R11 。(1)图中A为_传感器,定值电阻R1在实验中起_的作用;(2)实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图(b)所示,由此得到电源电动势E_V,内阻r_;(3)实验测得的数据如图所示,则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为( )A0200 B050 C020 D05 7【2018年重庆一中高二上学期期中】为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率,设计了如图(a)所示的电路。ab是电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2 的保护电阻,滑片P与电阻丝始终接触良好。用螺旋测微器测得电阻丝的直径d0.400 mm。实验时,闭合开关S,调节P的位置,记录aP长度x、对应的电压表示数U、电流表示数I等数据,并求得的数值,分别绘出了UI关系图象和关系图象,如图(b)、(c)所示。(1)根据图(b)可求出电源电动势E_ V,内阻r _ 。(均保留两位有效数字)(2)图(c)中关系图象纵轴截距的物理意义是。(3)根据图(c)可求得电阻丝的电阻率m。(保留三位有效数字)8【2018年上海市师范大学附属中学高二上学期月考】某同学采用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻。除待测电池外,提供的器材还有:电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干。(1)请按图甲所示的电路图,将图乙中的实物图连接成实验电路。(2)图丙是根据测量结果作出的UI图象,则由图象可知该电池的电动势E_V,内阻为r_。(3)我们都有过这样的体验:手电筒里的两节串联的干电池用久了以后,灯泡发“红”光,这时我们常说“电池没电了”。有人为了“节约”,在手电筒里装一新电池和一节旧电池搭配使用。已知新电池的电动势E1.5 V、内阻r10.2 ;旧电池的电动势E21.5 V;内阻r26.8 ;小灯泡上标有“3 V 3 W”,且电阻不随温度变化,则手电筒工作时旧电池本身消耗的电功率为_W(已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和)。根据计算结果,你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理_(填“合理”或“不合理”)。9【2018年延边第二中学高二上学期第二次阶段考】如图为某同学测量一节干电池的电动势和内阻的电路图,其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路。(1)已知毫安表表头的内阻为10 ,满偏电流为100 mA;R1和R2为固定电阻,阻值分别为R10.5 ,R22.0 ;由此可知,若使用a和b两个接线柱,电表的量程为_A;若使用a和c两个接线柱,电表的量程为_A;(2)电压表有两种规格,V1(量程1.5 V,内阻约为2 k)和V2(量程3 V,内阻约为4 k);滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为20 和500 。则电压表应选用_(填“V1”或“V2”),R应选用最大阻值为_的滑动变阻器。(3)实验步骤如下:开关S2拨向b,将滑动变阻器R的滑动片移到_端(选填“左”或“右”),闭合开关S1;多次调节滑动变阻器的滑动片,记下电压表的示数U和毫安表的示数I并作出UI图象如图(b)所示;根据图(b)求得电源的电动势E_V,内阻r_。(结果保留到小数点后两位)寒假训练06测定电源的电动势和内阻 练习使用多用电表1【答案】(1)5.2 (2)148.2 R1E+r+R1E (3)9.1(8.9至9.4之间)【解析】(1)因为忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,总电流还是为100mA,表头与R2并联,电流按电阻成反比分配,即:RA:R2=I2:IA=52:48,易知:RA=5.2。(2)由图可知R1=1100+410+81+20.1=148.2(3)根据闭合电路欧姆定律,I=ERA+r+R1易得1I=R1E+RA+rE由斜率k=1E=22.5-12196-100,可求出E=1k=196-10022.5-129.1V.1【答案】(1)1300 (2)1 k 调零(3)交流电压最大档或者“OFF”挡【解析】(1)被测电阻的阻值为:13100=1300;(2)若继续用该表测量另一阻值约为2.0104的电阻,则应将选择开关旋至倍率为“1k”挡,并在测量电阻前先进行调零操作;(3)测量结束后,应将选择开关旋至交流电压最大档或者“OFF”挡。2【答案】AC a 黑两表笔短接调零 30 k,9V 【解析】(1)因为电阻不分正负极,因此如果红黑表笔分别插在负、正插孔时不会影响测量结果,A正确;若双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏小,人是导体,会使测量结果偏小,B错误;测量电阻一定要断电作业,即把该电阻与电路断开,故C正确;根据闭合电路欧姆定律,调零时应有:Ig=Er+Rg+R变=ER中,所以若电池电动势变小内阻变大,调零时应有:Ig=Er+Rg+R变=ER中,比较可知,两次的中值电阻阻值不同,即测量结果会发生变化,故D错误。(2)根据欧姆表改装原理可知,红表笔应接“+”插孔,但恰好与欧姆表内部电池的负极相接,同理黑表笔应接“-”插孔,但与欧姆表内部电池的正极相接,所以黑表笔接a端,红表笔接b端时,指针偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明a端是二极管的正极;(3)甲多用电表选择电压档,应将甲多用表的红表笔与乙多用表的黑表笔连接,在将另两表笔连接;由于乙的档位被拨了一次,故应该在测量前进行欧姆调零,方法是两表笔短接调零;1k欧姆档中央刻度线对应的数据为15,则其中值电阻为15k,欧姆表中值电阻等于其内阻,则欧姆表内阻为15k;两多用表连接后,两表读数分别为6V和30k,可知10V量程直流电压档的内阻为30k。电压表内阻为30k,电压表示数为6V,欧姆表内阻为15k,则欧姆表电压两端为3V,1k欧姆档的内部电源的电动势为E=6+3=9V。3【答案】(1)R1 (2)C (3) 10 160【解析】(1)多用电表使用电流档时应该串联在电路中,图中多用电表与电阻R1串联,电流相等,若旋转选择开关,使其尖端对准直流电流档,此时测得的是通过R1的电流(2)断开电路中的电键,R1与R2串联,多用电表两表笔接在其两端,故测得的是R1与R2串联的总电阻,故选C;(3)用“100”测电阻时挡时,指针停在刻度盘0附近,说明所选挡位太大,为准确测量电阻阻值,应换用小挡,应选“10”挡,然后对欧姆表重新进行欧姆调零,然后再测电阻阻值;由图象表盘可知,待测电阻阻值为:1610=160;4【答案】(1)红 (2)D (3)D E (4)1.47(1.451.48) 1100【解析】(1)根据欧姆表的内部结构可知,黑表笔接内部电源的正极,红表笔接内部电源的负极,故B端与红表笔相连(2)R6是欧姆调零电阻,不能进行机械调零,只在欧姆表中使用,在使用电流挡时不需要进行调节,D选项正确,A、B、C选项错误(3)分析可知,接1时测量电流,直流电流挡分为1 mA和2.5 mA两挡,根据电表改装原理可知,当接1时,并联电阻较小,为电流2.5 mA挡,D选项正确;换挡开关接3时,电路中接入电源,此时多用电表作为欧姆表使用,测电阻,E选项正确(4)与1连接,电流表的量程为2.5mA,分度值为0.05mA,读数为1.47mA.选择开关接3时为欧姆挡100挡,读数为111001100.5【答案】(1)电流表2 电流表1 (2)4.5 1.5 (3)I1(R0+r1)或3000I1【解析】(1)PQ连接电流表测电路的电流,MN连接内阻已知的电流表相当于改装了一只电压表,故PQ接电流表2,MN接电流表1.(2)由闭合电路欧姆定律E=U+I2r=I1R0+r1+I2r,解得:I1=ER0+r1-rR0+r1I2,结合图像解得:E=4.5V ; r=1.5。(3)若将图线的纵轴改为I1(RO+r1)或3000I1,则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。6【答案】(1)电流保护电源(2)1.50 0.28 (3)C【解析】(1)A串联在电路中,测量电流的,所以A是电流传感器;B与滑动变阻器并联,测量电压,所以B是电压传感器;定值电阻R1在实验中的作用主要是保护电源,防止短路;(2)根据U=E-Ir可知,图象与纵轴的交点表示电源的电动势,故E=1.50V;图象的斜率表示内阻,则可知,r=UI=1.50-1.221.00=0.28;(3)由图可知,测出中的最小电流约为0.1A,此时对应的总电阻R总=EI=1.50.1=15;此时滑动变阻器接入电阻应为15-1-0.28=13.7;故滑动变阻器总阻值一定大于13.7;同时为了调节方便,总阻值不应过大,故应选择20的总阻值,故C正确,ABD错误。7【答案】3.0 1.0 电流表的内阻为2.0 1.2610-6【解析】(1)由图c所示图象可知,电源U-I图象与纵轴交点坐标值是3.00,电源电动势E=3.0V,R0+r=UI=3.00-1.500.50=3,则电源内阻:r=3-2=1.0;(2)由电阻定律可得,R=xS,由欧姆定律可得:R=UI-RA,则UI=Sx-RA,UI-x图象斜率k=S,截距表示电流表的内阻为2.0;(3)由图丙所示图象可知:k=UIx=8.0-2.00.60=10,即k=S=10,电阻率=kS=k(d2)2=103.14(0.38810-32)1.2610-6m。8【答案】(1)实物连接图如图所示(2)1.50 0.20 (3)0.612 不合理【解析】(1)根据图甲所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示(2)在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,所以由图可以读出电源的电动势为1.5V,图象中的斜率表示电源的内阻,所以电源的内阻为r=1.5-1.02.5=0.2(3)由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是3V,额定功率是3W,P=U2R,灯泡电阻R=U2P=323=3;手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用,E=E1+E2=3V,内阻r=r1+r2=7,所以电路中电流I=ER+r=0.3A,手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为P=E2I=0.45W,它本身消耗的电功率P=I2r2=0.612W,由于旧电池本身消耗的电功率大于提供的电功率,所以新旧电池搭配使用的做法是不合理的。9【答案】(1)0.5 2.5 (2)V1 20 (3)右 0.34; 1.48; 0.45【解析】(1)使用ab两接线柱时,R1与R2串联后与表头并联,则量程I=Ig+IgRgR1+R2=100103+10010-3102.5=0.5A;接ac两接线柱时,表头与R2串联后与R1并联,则量程I=Ig+Ig(Rg+R2)R1=100103+10010-3(10+2.0)0.5=2.5A;(2)由于电源电动势约为1.5V,所以电压表应选量程为1.5V的V1;由于电源内阻较小,滑动变阻器是用来调节电流的,电阻太大不利于调节,所以R应选用最大阻值为20的滑动变阻器;(3)为了让电流由最小开始调节,开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置,故应滑到右端;由U=EIr可知,图象中与纵坐标的交点表示电源的电动势,故E=1.48V;图象的斜率表示内阻,由于指针指向b,故量程为0.5A。则r=1.48-0.58010-30.510010-3=2.5。
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