高考冲刺届高考物理实验专项练习六实验电源电动势和内阻的测量Word格式文档下载.docx
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由图丙求得电池的电动势______V,内阻__________Ω。
(3)若考虑电流表的内阻,则电动势E的测量值________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
2、利用下列器材测量由两节干电池(内阻约为1.2Ω)组成的电源的电动势和内电阻。
A.电流表:
量程0.6A,内电阻约1Ω
B.电流表:
量程3A,内电阻约0.2Ω
C.电压表:
量程3V,内电阻约30kΩ
D.电压表:
量程15V,内电阻约60kΩ
E.滑动变阻器:
0~1000Ω,额定电流0.5A
F.滑动变阻器:
0~20Ω,额定电流2A
(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用_______,电压表应选用_______,滑动变阻器应选用_______(均填仪器前的字母代号);
(2)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接;
(3)在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中,请在图乙中作出U-I图象;
U/V
2.94
2.86
2.81
2.76
2.71
2.62
I/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
0.38
(4)根据图乙计算得该电源的电动势E=____________V,内电阻r=____________Ω。
3、两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定值电阻、电源的电动势E和内电阻r,调
节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A和电压表的测量数据,另一位同学记录的是电流表A和电压表的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条UI图线.回答下列问题:
(1)根据甲、乙两同学描绘的图线,可知( )
A.甲同学是根据电压表和电流表A的数据
B.甲同学是根据电压表和电流表A的数据
C.乙同学是根据电压表和电流表A的数据
D.乙同学是根据电压表和电流表A的数据
(2)根据图(b),可以求出定值电阻=________Ω,电源电动势E=________V,内电阻r=________Ω.电源的效率η=,
(3)当滑动变阻器的阻值R=Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大,P最大值=W(保留三位小数)
4、如图中电路所示,用电流表和电压表测量一节干电池的电动势E(约1.5V)和内电阻r。
(1)考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响,本实验系统误差产生的主要原因是(选填“电流表分压”或“电压表分流”)
(2)现有待测电池、开关、滑动变阻器(0~20Ω)和导线若干,还有下列器材
量程0~0.6AB.电流表:
量程0~3A
量程0~3VD.电压表:
量程0~15V
为了使测量结果尽量准确,电流表应选用,电压表应选用。
(选填相应器材前的字母)
5、某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻,设计的电路如图1所示。
实验室提供的器材有:
一节干电池E(内阻约为2Ω,且通过的电流不得超过0.5A),电阻箱R(最大阻值为99.99Ω),电流表A(量程为300μA、内阻=500Ω),阻值分别为2Ω、200Ω、5.5kΩ、19.5kΩ的定值电阻各一个,开关一个,导线若干。
(1)R1应选用阻值为__________的定值电阻,R0应选用阻值为__________的定值电阻。
(2)闭合开关后,多次调节电阻箱的阻值,记录电阻箱接入电路的阻值R和对应电流表的值I。
以为纵坐标,为横坐标,将测得的数值在坐标纸上描点,根据描出的点作出图线,如图2所示。
根据图线求得干电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。
(结果均保留3位有效数字)
6、同学们想用物理上学到的知识来测定某种型号电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为8~9V,内阻约为3Ω左右。
由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一电阻箱,改装为量程为9V的电压表,然后再用伏安法测该电池的电动势和内阻。
实验可供该同学选择的器材主要有:
A.电压表(量程为3V,内阻为3kΩ)
B.电流表(量程为3A,内阻约0.1Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ,额定电流0.2A)
(1)该实验中滑动变阻器应选________(填写“E”或“F”);
要使将3V直流电压表改装成9V的电压表,该同学需将该电压表与电阻箱________(填写“C”或“D”)串联,且接入的电阻箱阻值应为________Ω.
(2)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图甲所示,得到多组电压U(原电压表的示数)和电流I的值,并作出U-I图线如图乙所示,可知电池的电动势为________V,内阻为________Ω(最后结果要求保留两位有效数字).
7、某同学设计如图所示的电路测电源的电动势和内阻,图中两个电流表相同,按如下实验步骤,请按要求填空:
(1)闭合电键之前,先将电阻箱接入电路的阻值调到___(填“最大”或“最小”,闭合电键,再闭合电键,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转较大(接近满偏),读出电流值,读出这时电阻箱的阻值;
断开电键,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数再次为,读出这时电阻箱的阻值,则电流表的阻值为___。
(2)闭合电键,依次调大电阻箱的阻值,记录每次调节后电阻箱的阻值R,并记录每次调节后电流表的示数I,根据记录的R、I,作出IR−I图像,则图像可能是________.
A.B.C.D.
(3)若根据记录的R、I,作出图像,通过对图像的处理,得到图像与纵轴的截距为a,图像的斜率为b,则电源的电动势E=___,电源的内阻r=___。
8、甲同学将标准电压表V0(量程为U0=3V,内阻r0=3kΩ)改装为电压表V,改装后的电压表刻度盘上的刻度均匀分布共有N格,该同学改装后没有在刻度盘上标上相应的刻度值,乙同学想测量出改装后电压表的量程和内阻。
提供的器材有:
A.改装后的待测电压表V(内阻Rv未知)
B.标准电压表V1(量程为3V,内阻r1约为3kΩ)
C.标准电压表V2(量程为30V,内阻r2约为30kΩ)
D.滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
E.学生电源E(输出电压调节范围0~16V)
F.开关S、导线若干
(1)乙同学为了得到待测电压表V的量程和内阻,按图甲所示电路图连接好实验电路,闭合开关,调节滑动变阻器,发现标准电压表V1的指针接近满偏时,待测电压表V的指针还未偏到满偏的三分之一;
接着该同学只将标准电压表V1换成标准电压表V2,调节滑动变阻器,当待测电压表V的指针满偏时,标准电压表V2的指针也还未偏到满偏的三分之一。
为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上,且能较精确地测出待测电压表V的量程和内阻,请重新设计工作电路,将其画在如图乙所示的虚线框内。
(2)根据设计的电路进行实验,调节滑动变阻器,并让待测电压表V的指针恰好偏转了n格,为了得到待测电压表V的量程和内阻,还需要测量的物理量和相应的符号是,待测电压表V的量程为,待测电压表V的内阻为。
(用测得的物理量和题中已知量的符号表示)
答案以及解析
1答案及解析:
答案:
(1)见解析
(2)1.4;
0.7
(3)不受影响
解析:
(1)连线如图所示,因干电池短时间电流不宜超过0.6A,则应连接电流表的0.6A接线柱;
另应注意电流表电流正进负出。
(2)由闭合电路欧姆定律得,则,结合题图丙知图线斜率表示电池电动势,大小为1.4V,图线纵截距的绝对值表示内阻,则。
(3)若考虑电流表内阻,则,故电流表内阻不影响电动势的测量。
2答案及解析:
(1)A,C,F;
(2);
(3)(4)3.0V,1.0Ω(0.90Ω<
r<
1.1Ω的范围内都算正确)
(1)待测电源为两节干电池,则电压表应选3V量程;
根据题中给定的数据表可知,电流在0.6A之内,故电流表选择0.6A的量程;
滑动变阻器选择0~20Ω为宜,选择太大线性度不高。
故电流表用A,电压表用C,滑动变阻器用F;
(4)
由可知,该图像与纵轴的截距代表电动势E,图像的斜率的绝对值表示电源内阻r,故电动势,内阻。
由于不同的同学求斜率选点由差异,故内阻在0.90Ω<
1.1Ω的范围内都算正确。
3答案及解析:
1.AD2.2Ω,1.5V,1.0Ω.,η=66.7%,
3.3.0Ω,0.188W
1.从电路连接可以看出,电流表A的读数增大时,电压表的读数减小,电压表的读数增大。
甲同学是根据电压表和电流表A的数据绘制图像的,故B错误,A正确;
乙同学是根据电压表和电流表A的数据绘制图像的,故C错误,D正确。
故选AD.
3.从图像可以得出定值电阻的阻值为:
;
从甲同学的图像可以得出图像在U轴上的截距为1.50V,即电源的电动势为1.50V,
图像斜率的绝对值为:
,即电源的内阻为r=1.0Ω.
4答案及解析:
(1)电压表分流;
(2)A;
C
(1)电压表测的是路端电压,
电流表测的只是其中一条支路电流,电路总电流等于电流表电流加上通过电压表的电流,
故本实验系统误差产生的主要原因是电压表分流;
(2)在选择电表时,在不超过其量程的前提下,要保证偏转角度尽量大些,
电源电动势大约1.5V,故实验中电压表的最大值3V即可;
电流表此时选用最大值为0.6A,故选:
A;
C。
5答案及解析:
(1)5.5kΩ,2Ω;
(2)1.47(1.46也给分);
2.30
(1)将与电流表串联,改装成一个电压表,由于一节干电池的电动势约为1.5V,因此应选用5.5kΩ的定值电阻,改装成量程为的电压表即可;
为保护电阻,由于电源允许通过的电流不超过0.5A,即电路中的电阻不小于3Ω,因此保护电阻应选用2Ω的定值电阻。
(2)由闭合电路欧姆定律得.
即.
由图象得图线的斜率.
纵轴的截距.
由
解得E=1.47V(或1.46V),r=2.30Ω。
6答案及解析:
(1)E;
C;
6000Ω
(2)9.0V;
3.0Ω
【分析】
(1)根据串联电路的特点,可确定出电阻箱的电阻与电压表内阻的关系,选择电阻箱的规格。
在分压电路中,为方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的;
根据电压表改装原理求出串联电阻阻值.
(2)由于电压表的表盘没变,改装后的电压表的读数应为电压表读数的3倍.U-I图线纵轴截距的3倍表示电动势,斜率的3倍大小等于电池的内阻.
【详解】
(1)电源电动势约为9V,应把电压表改装成9V的电压表,把3V的直流电压表接一电阻箱,
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- 高考 冲刺 物理 实验 专项 练习 电源 电动势 内阻 测量