人教版高中物理选修3129《实验练习使用多用电表》课后作业.docx
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人教版高中物理选修3129《实验练习使用多用电表》课后作业
课后作业45分钟
一、选择题(2×15′,共30分)
1.在测定电源电动势和内电阻的实验中,除需用导线和开关外,下述各组器材可完成实验的是( )
A.电压表和电流表
B.电流表和电阻箱
C.电流表和变阻器
D.电压表和电阻箱
E.电压表和变阻器
F.电压表、电流表和变阻器
答案:
BD
2.用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中,下列注意事项中错误的是( )
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.移动滑动变阻器的滑片时,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U-I图象时,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地分布在直线两侧
答案:
B
二、非选择题(每题10分,共70分)
图16
3.在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中,若线路器材接触良好,某同学按图16连接好电路合上开关以后,发现电流表示数很大,电压表示数为零,移动滑动变阻器的触头,两电表的示数均无变化,产生这样的故障的原因是________________________;又若在实验中出现两电表的示数正常,但移动变阻器触头时,两电表的示数不变化,产生这样的故障原因是__________.
答案:
变阻器短路 变阻器的滑动头未接入电路
图17
4.利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E和内阻r,电路如图17所示,图中R1为粗调滑线变阻器,R2为微调滑线变阻器,实验得到四组数据如表中所示.
(1)表中数据经处理后,可能确定电动势E=__________V,内阻r=__________Ω.
(2)现有滑线变阻器:
A(10Ω,1A),B(500Ω,0.5A),C(500Ω,0.1A).那么在本次实验中,滑线变阻器R1应选用__________,R2应选用__________.(填“A”“B”或“C”)
I(mA)
U(V)
50.0
1.35
75.0
1.28
100
1.20
150
1.05
答案:
(1)1.5 3
(2)B A
5.给你一个伏特表、一个电阻箱、开关及导线等,如何根据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻.
(1)画出电路图.
图18
(2)实验过程中,将电阻箱拨到45Ω时,伏特表读数为0.90V;若将电阻箱拨到图18(①)所示的__________Ω时,伏特表的读数如图18(②)所示是__________V.
(3)根据以上实验数据,可以算出该节干电池的电动势E=__________V,内电阻r=__________Ω.
答案:
(1)电路图如下图所示.
图19
(2)110 1.10 (3)1.30 20
6.某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围0~20Ω,连接电路的实物图如图20所示.
图20
(1)指出该同学接线中错误的和不规范的做法是:
__________.
A.滑动变阻器,不起变阻作用
B.电流表接线有错
C.电压表量程选用不当
D.电压表接线有错
(2)在方框里面画出这个实验的正确电路图.
解析:
变阻器要起变阻的作用,必须使接入电路的两根导线一条接在下面的线柱上,另一条接在上面的金属杆的一端上,故图中变阻器起不到变阻的作用,故选A;电流表和电压表接入电路时,选择好恰当的量程后,要特别注意“+”“-”接线柱是否正确,不然的话,极易损坏电表,图中电流表的“+”“-”接线柱出现错误,故选B;干电池的电动势为1.5V,电压表量程适当,故C错;但电压表不能直接并联到电源两端,因为开关断开后,电压表仍有示数,故选D.
答案:
A、B、D 其电路图略
7.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999.9Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6A,内阻rg=0.1Ω)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21
(1)中器件的连接方式,画线把它们连接起来.
图21
图22
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R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图21
(2)所示.处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数
;再制作R-
坐标图,如图22所示,图中已标注出了(R,
)的几个与测量对应的坐标点.请你将与图21
(2)实验数据对应的坐标点也标注在图22上.
③在图22上把描绘出的坐标点连成图线.
④根据图22描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.
解析:
本题考查测量电源电动势和内阻实验的设计和数据处理,意在考查考生实验设计的能力和处理实验数据的能力等.①先设计实验电路图,然后再根据电路图连线.由欧姆定律E=I(R+r)知,只要知道两组外电阻和电流值,就可以求出电源电动势和内阻.因此,直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行.②由电表可读出此时电流为0.50A,则坐标为(2,2.6).再在坐标纸上描出该点.③剔出明显有误差的点,将其他点用平滑的曲线连接起来,得到一条直线.④将欧姆定律的表达式E=I(R+r)变形得R=
-r,由此式可知,外电阻和电流的倒数呈线性关系.将图中的直线延长,与纵坐标轴的交点值为-r=-0.3,则电阻为0.3Ω,直线的斜率为k=E=
=1.5(V).
答案:
(1)①见图23所示 ②见图24所示 ③见图24所示
图23
图24
④1.5(1.46~1.54) 0.3(0.25~0.35)
8.(2010年江苏卷)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25所示的实物电路.
图25
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“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=10Ω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________.(选填“1”或“2”)
方案编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
2
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
(3)根据实验数据描点,绘出的
—R的图象是一条直线.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)实验时,为保护电压表,应将电阻箱阻值调到最大,此时电压表两端电压最小.
(2)电压表的量程为3V,故电阻箱两端的最小电压约为6V.根据串联电路的特点可知,
=
,电阻的最小值为20Ω.在实验时,为减小读数误差,所用电表的指针偏角一般不小于其量程的1/3,当电压表量程为1V时,由
=
,得R=80Ω.所以选择方案2较合理.
(3)根据闭合电路的欧姆定律E=U+
(R+r),变形得:
=(
+
)+
R,
-R图象的截距b=
+
,斜率k=
,联立这两个式子得:
E=
,r=
-R0.
答案:
(1)最大值
(2)2 (3)
-R0.
图26
9.测量电源的电动势及内阻的实验电路如图26所示.图27中给出的器材有:
待测的电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω),电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程),电流表(内阻不计,有0.1A、1A两个量程),滑动变阻器(阻值范围0~10Ω),开关.另有导线若干.试按照图26中的电路在图27中画出连线,将器材连接成实验电路.(要求正确选择电表量程,以保证仪器的安全并使测量有尽可能高的精确度)
图27
解:
电流表选1A量程,电压表选5V量程,滑动变阻器用限流式接法.
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