【物理】2020届一轮复习人教版实验测定电源的电动势和内阻课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版实验测定电源的电动势和内阻课时作业

‎2020届一轮复习人教版 实验测定电源的电动势和内阻 课时作业 ‎1．(2018·江苏高考)一同学测量某干电池的电动势和内阻。‎ ‎(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处____________；____________。‎ ‎(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：‎ 根据表中数据，在方格纸上作出R关系图象，由图象可计算出该干电池的电动势为________ V；内阻为________ Ω。‎ ‎(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为________ V；内阻应为________ Ω。‎ 答案　(1)开关未断开　电阻箱阻值为零 ‎(2)图象如图所示 ‎1．37(1.30～1.44都算正确)　1.20(1.0～1.4都算正确)‎ ‎(3)1.37(结果与(2)问第一个空格一致)　1.00(结果比(2)问第二个空格小0.2)‎ 解析　(1)连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源。‎ ‎(2)将数据描点连线，作出一条倾斜的直线。根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)得R＝E·－r，所以图线的斜率表示电源电动势，E＝ V＝1.37 V，截距绝对值表示电源内阻：r＝0.4×3.0 Ω＝1.20 Ω。‎ ‎(3)用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻RA＝＝ Ω＝0.20 Ω，考虑电表内阻对实验的影响，则E＝I(R＋RA＋r)，得R＝E·－(RA＋r)，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37 V，图线的截距绝对值表示(RA＋r)，所以内阻精确值为r＝(1.20－0.20) Ω＝1.00 Ω。‎ ‎2．(2017·天津高考)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻。‎ ‎(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量 a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开。‎ ‎(2)排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图。由I1I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。‎ 答案　(1)aa′　bb′‎ ‎(2)1.41(1.36～1.44均可)　0.57(0.4～0.6均可)‎ 解析　(1)a、b′间的电压不为零，说明a、a′或b、b′间有一处导线断开，若a、a′间电压不为零，说明aa′导线断开；若a、a′间电压为零，则一定是bb′导线断开。‎ ‎(2)在给出的图象中取两个点，读数分别为 I1＝0.12 mA、I2＝60 mA，‎ I1′＝0.07 mA、I2′＝200 mA。‎ 据闭合电路欧姆定律知：‎ E＝(I1＋I2)(R0＋r)＋I1(r1＋R1)，将上述两组数据代入可得：‎ 电动势E≈1.41 V，内阻r≈0.57 Ω。‎ ‎3．(2014·全国卷Ⅰ)利用如图a所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：‎ 待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)，电阻R0(阻值为3.0 Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表(量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，开关S。‎ 实验步骤如下：‎ ‎①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；‎ ‎②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；‎ ‎③以为纵坐标，R为横坐标，作R图线(用直线拟合)；‎ ‎④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为________。‎ ‎(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0 Ω 时电流表的示数如图b所示，读出数据，完成下表。答：①________，②________。‎ R/Ω ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎6.0‎ ‎7.0‎ I/A ‎0.143‎ ‎0.125‎ ‎①‎ ‎0.100‎ ‎0.091‎ ‎0.084‎ ‎0.077‎ I－1/A－1‎ ‎6.99‎ ‎8.00‎ ‎②‎ ‎10.0‎ ‎11.0‎ ‎11.9‎ ‎13.0‎ ‎(3)在图c的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________ A ‎－1·Ω－1，截距b＝________ A－1。‎ ‎(4)根据图线求得电源电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。‎ 答案　(1)＝R＋或＝R＋(5.0＋r)‎ ‎(2)①0.110　②9.09‎ ‎(3)图见解析　1.0(在0.96～1.04之间均对)　6.0(在5.9～6.1之间均对)‎ ‎(4)3.0(在2.7～3.3之间均对)　1.0(在0.6～1.4之间均对)‎ 解析　(1)由闭合电路欧姆定律有E＝IRA＋·(R＋R0＋r)，整理得＝R＋，代入数据得＝R＋(5.0＋r)。‎ ‎(2)①由题意知该电流表的分度为2 mA，由题图b可得读数为110 mA，考虑到表格内各组数据的单位及有效数字位数，故结果应为0.110 A。②≈9.09 A－1。‎ ‎(3)描点作图如图所示，由图线可得k＝ A－1·Ω－1＝1.0 A－1·Ω－1，b＝6.0 A－1。‎ ‎(4)由＝R＋(5.0＋r)可知k＝，b＝·(5.0＋r)，将k＝1.0 A－1·Ω－1、b＝6.0 A－1代入可得E＝3.0 V，r＝1.0 Ω。‎ ‎4．(2019·福建五校联考)实验员老师在整理仪器时发现了一未知电阻Rx和一块锂电池。电池的铭牌数据标识为：电动势E＝4.0 V，最大放电电流为60 mA。他把多用电表的选择开关置于欧姆“×100”挡，粗测了Rx的阻值，示数如图甲。然后给同学们准备了如下器材，请同学们帮他测量电阻Rx的准确值。‎ A．电压表V1(量程3 V，内阻RV1约为4.0 kΩ)‎ B．电压表V2(量程15 V，内阻RV2约为12.0 kΩ)‎ C．电流表A1(量程60 mA，内阻RA1约为5 Ω)‎ D．电流表A2(量程2 mA，内阻RA2约为50 Ω)‎ E．滑动变阻器R1(0～40 Ω，额定电流1 A)‎ F．开关S一只、导线若干 ‎(1)为了更精确地测量电阻Rx的阻值，电压表应选________，电流表应选________。(填器材前字母序号)请你设计测量Rx的实验原理图，并画在虚线框中。‎ ‎(2)同学们又设计了如图乙所示的电路图测量该锂电池的电动势E和内阻r，图中R为电阻箱(0～999.9 Ω)。根据测量数据作出R图象，如图丙所示。若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________；内阻r＝________。(用k和b表示)‎ 答案　(1)A　D　如图所示　(2)　 解析　(1)由题图甲可知电阻Rx的阻值约为1500 Ω，又因电动势E＝4.0 V，所以电压表应选A，通过电阻的最大电流约为Imax＝＝2.0 mA，可知电流表应选D，滑动变阻器的