高考物理复习同步练习：第七章 实验十 课下知能提升

高考物理复习同步练习：第七章 实验十 课下知能提升

‎1.用如图实－10－15所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为RV1、RV2，且RV1>RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为RA1、RA2，且RA1>RA2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表可以是(　　)‎ 图实－10－15‎ ‎①V1与A1　　　　　　　 ②V1与A2‎ ‎③V2与A1 ④V2与A2‎ A.①② B. ②③④ C. ③④ D. ①④‎ 解析：本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响，电压表内阻越大，电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对本实验无影响，因为电流表内阻与R是串联，不需知道R与RA的值，故电流表选用哪一个都可以。‎ 答案：A ‎2．下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是(　　)‎ A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E、r B．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U－I图像，再根据图像求出E、r D．测出多组I、U的数据，分别求出I和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电阻r 解析：测出多组I、U的数据，画出U－I图像可消除某次测量不准造成的偶然误差，选C。‎ 答案：C ‎3．要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 Ω)，现有下列器材：电压表V(3 V和15 V两个量程)、电阻箱(0～999.9 Ω)、定值电阻R0＝3 Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计如图实－10－16甲的实验电路。‎ 图实－10－16‎ ‎(1)电路中定值电阻R0的作用是___________________________________________。‎ ‎(2)请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。‎ ‎(3)该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表读数U，得到两组数据：R1＝2.0 Ω时U1＝2.37 V；R2＝4.0 Ω时U2＝2.51 V。由这两组数可求得电源的电动势为E＝____ V，内阻为r＝________ Ω。‎ ‎(4)为使最终测量结果更精确，在不改变实验方法、不更换实验器材的前提下，请你对该同学提一条建议___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)保护电源，防止短路。‎ ‎(2)如图所示。‎ ‎(3)由闭合电路欧姆定律E＝U＋r，由题给的两组数据代入解方程组得E＝2.94 V，r＝1.2 Ω。‎ ‎(4)多测几组R、U，分别求出电动势E、内阻r，再求E、r的平均值，或利用图像处理数据。‎ 答案：(1)保护电源，防止短路　(2)见解析图 ‎(3)2.94　1.2　(4)见解析 ‎4．用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻，提供的器材如图实－10－17甲所示。‎ 图实－10－17‎ ‎(1)用实线代表导线把图甲中的实物连接成测量电路。(两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好)‎ ‎(2)图乙中的6个点表示实验测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出U－‎ I图线，由此图线求得的每节电池电动势E＝________V，每节电池的内阻r＝________Ω。(取3位有效数字)‎ 解析：(1)测量电路的实物连接图如图甲所示。‎ ‎(2)按照实验值作出的U－I图线如图乙所示。从图像可以得出，图线在U轴上的截距为2.96 V，则每节电池的电动势为：E＝×2.96 V＝1.48 V。图线斜率的绝对值为：k＝≈0.727，即电源的内阻为：r电＝0.727 Ω，每节电池的内阻为：r＝r电＝0.364 Ω。‎ 答案：(1)见解析图　(2)U－I图线见解析　1.48　0.364‎ ‎5．(2011·山东高考)某同学利用图实－10－18所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。‎ 图实－10－18‎ ‎(1)所得实验数据如下表，请在图实－10－19中的直角坐标系上画出U－I图像。‎ U/V ‎1.96‎ ‎1.86‎ ‎1.80‎ ‎1.84‎ ‎1.64‎ ‎1.56‎ I/A ‎0.05‎ ‎0.15‎ ‎0.25‎ ‎0.35‎ ‎0.45‎ ‎0.55‎ 图实－10－19‎ ‎(2)根据所画U－I图像，可求得电流I＝‎0.20 A时电源的输出功率为________W。(保留两位有效数字)‎ ‎(3)实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图实－10－21电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图实－10‎ ‎－20所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________。(Rx阻值未知)‎ 图实－10－20‎ 解析：(1)选择合适标度后描点，连线得图像时，应舍弃第四组数据点。‎ ‎(2)在图像上读出与I＝‎0.20 A对应的电压U值，根据P＝IU求解。‎ ‎(3)题中“存在安全隐患”，意为缺乏保护措施。a电路中Rx起不到保护作用，d中Rx起保护作用，但不能测出电源的输出功率，b、c能满足题目要求，选b、c。‎ 答案：(1)如图所示 ‎(2)0.37(或0.36)‎ ‎(3)bc