（北京專用）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 恒定電流 第5講 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻檢測(cè)

1、（北京專用）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 恒定電流 第5講 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻檢測(cè)第5講實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻基礎(chǔ)鞏固1.(2016北京理綜,19,6分)某興趣小組探究用不同方法測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,他們提出的實(shí)驗(yàn)方案中有如下四種器材組合。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,最不可取的一組器材是()A.一個(gè)安培表、一個(gè)伏特表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器B.一個(gè)伏特表和多個(gè)定值電阻C.一個(gè)安培表和一個(gè)電阻箱D.兩個(gè)安培表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器2.(2016北京朝陽(yáng)二模,19)小芳同學(xué)利用手邊的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,電阻R的阻值以及電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均未知,電壓表另一端的接線位置待定。通過(guò)改變

2、滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值獲得多組數(shù)據(jù),并描繪出U-I關(guān)系圖像(U、I分別為電壓表和電流表的示數(shù))。不計(jì)電表對(duì)電路的影響。下列說(shuō)法正確的是()A.若接a,利用該圖像可得到電阻R的阻值B.若接b,利用該圖像可得到電阻R的阻值C.若接a,利用該圖像可得到電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻D.若接b,利用該圖像可得到電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻3.用圖甲所示的電路,測(cè)定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:甲雙量程電流表:(量程00.6A,03A);雙量程電壓表:(量程03V,015V);滑動(dòng)變阻器:R1(阻值范圍010,額定電流2A)R2(阻值范圍0100,額定電流1A)為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量

3、精度更高,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表的量程為A,電壓表的量程為V,應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器(填寫滑動(dòng)變阻器符號(hào))。根據(jù)圖甲將圖乙中的實(shí)物正確連接,注意閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于正確的位置并選擇正確的電表量程進(jìn)行連線。通過(guò)多次測(cè)量并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,利用這些數(shù)據(jù)在圖丙中畫出了U-I圖線。由圖線可以得出此干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V(保留3位有效數(shù)字),內(nèi)電阻r=(保留2位有效數(shù)字)。引起該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的主要原因是。A.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小B.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流大C.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電

4、壓小D.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大綜合提能1.(2016北京海淀期末,12)某科技小組的同學(xué)通過(guò)查找資料動(dòng)手制作了一個(gè)電池。(1)甲同學(xué)選用圖1所示的電路圖測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。在他測(cè)量與計(jì)算無(wú)誤的情況下,他所得到的電源電動(dòng)勢(shì)E的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。E的測(cè)量值比真實(shí)值偏小的原因可能是(選填選項(xiàng)前的字母)造成的。A.電壓表的分流B.電流表的分壓(2)乙同學(xué)選用圖2所示的電路圖測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,其中定值電阻的阻值為R0,根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接好電路閉合開關(guān),逐次改變電阻箱接入電路中電阻的阻值R,讀出與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,并作記錄。根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的

5、-圖像,若已知圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則這個(gè)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值E=,內(nèi)阻的測(cè)量值r=。2.某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0k,電阻R1=9.0k,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0的電阻。按圖示電路進(jìn)行連接后,發(fā)現(xiàn)aa、bb和cc三條導(dǎo)線中,混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的,將開關(guān)S閉合,用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、b間電壓,讀數(shù)不為零,再測(cè)量a、a間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是導(dǎo)線斷開。排除故障后,該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置,得到

6、電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖像如圖。由I1-I2圖像得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=。3.某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示,其中,虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)改裝的電流表,為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,E為待測(cè)電池組,S為開關(guān),R為滑動(dòng)變阻器,R0是標(biāo)稱值為4.0的定值電阻。已知靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig=100A、內(nèi)阻rg=2.0k,若要使改裝后的電流表滿偏電流為200mA,應(yīng)并聯(lián)一只(保留一位小數(shù))的定值電阻R1;根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路;某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示:測(cè)量次數(shù)12345678電壓表讀數(shù)U/V5.265.165.044.9

7、44.834.714.594.46改裝表讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法),計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r=(保留兩位小數(shù));為減小偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是。該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組,通過(guò)上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn):電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同,但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大。若測(cè)量過(guò)程無(wú)誤,則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是。(填選項(xiàng)前的字母)A.電壓表內(nèi)阻的影響B(tài).滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小C.R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小D.R0

8、的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大答案精解精析基礎(chǔ)鞏固1.D根據(jù)U=E-Ir,要測(cè)出E和r,就要同時(shí)測(cè)出U和I,A、B、C三個(gè)選項(xiàng)都能滿足要求;D選項(xiàng)只能測(cè)出電流I,不能測(cè)出電壓U,所以選D。2.D當(dāng)接b時(shí),U-I圖線與U軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為電源電動(dòng)勢(shì),圖線斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻。當(dāng)接a時(shí),U-I圖線斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻與電阻R之和,與U軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為電源電動(dòng)勢(shì)。D項(xiàng)正確,A、B、C錯(cuò)誤。3.答案00.603R1如圖所示1.451.3A解析從測(cè)量精確的角度考慮,電流表量程應(yīng)選用00.6A;一節(jié)舊干電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,所以電壓表的量程應(yīng)選03V;舊干電池的內(nèi)阻較小,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1。由U-I圖像知

9、縱軸截距表示干電池的電動(dòng)勢(shì),E=1.45V,斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻,r=1.3。引起該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的主要原因是:由于電壓表的分流作用,導(dǎo)致電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小。綜合提能1.答案(1)A(2)-R0解析(1)由題圖1可知,相對(duì)于電源來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)采用了電流表外接法,如圖所示,由圖可知,電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值,其原因可能是A。(2)由題圖2可知,E=U+I(R0+r)=U+(r+R0),所以=+所以b=,E=k=,r=-R0。2.答案aabb1.4(1.361.44均可)0.5(0.40.6均可)解析用多用電表的電壓擋測(cè)Uab0,說(shuō)明兩表筆與電源兩極間為通路,問題出在a、b之間的含有開關(guān)的電路部分;若Uaa0,說(shuō)明aa導(dǎo)線斷路,若Uaa=0,說(shuō)明導(dǎo)線bb斷開。由于I2I1,故可將I2視為干路電流,則有I1(R1+r1)=E-I2(r+R0)則I1=-I2,故從圖線的截距和斜率可求得E=1.4V,r=0.5。3.答案1.0如圖所示1.66充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)CD解析Igrg=(I-Ig)