2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)39測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻含解析魯科版

1、課時(shí)作業(yè)39實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)間：45分鐘1為測(cè)定一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(已知該干電池的內(nèi)阻相當(dāng)小，額定電流為0.7 a)，可供選擇的器材有：a電壓表(量程03 v，內(nèi)阻為10 k)；b電壓表(量程015 v，內(nèi)阻為20 k)；c電流表(量程00.8 a，內(nèi)阻約為0.5 )；d電流表(量程03 a，內(nèi)阻約為0.2 )；e滑動(dòng)變阻器(最大電阻為10 ，額定電流為0.7 a)；f滑動(dòng)變阻器(最大電阻為2 k，額定電流為0.2 a)；g定值電阻r01 ；h開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)要使實(shí)驗(yàn)誤差較小且操作方便，可選擇的器材是acegh(填器材前的字母)(2)下圖中的電路圖應(yīng)選擇d(填選項(xiàng)字母

2、)(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得9組數(shù)據(jù)，已標(biāo)在下圖的坐標(biāo)系中，請(qǐng)?jiān)趫D中連線，從圖中可得電池內(nèi)阻r0.14(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).解析：(1)根據(jù)電池電動(dòng)勢(shì)的常規(guī)數(shù)值及額定電流值，可知電壓表選a，電流表選c；滑動(dòng)變阻器選總阻值較小且額定電流值夠用的，所以選e；再選擇定值電阻作為保護(hù)電阻，開關(guān)、導(dǎo)線是實(shí)驗(yàn)必備器材，故選acegh.(2)電路連接方式中，電流表應(yīng)相對(duì)電源外接，保護(hù)電阻與電源直接串聯(lián)增加電源的等效內(nèi)阻，故d正確(3)將圖中各點(diǎn)用直線擬合，可得e1.5 v，r0r ，r0.14 .答案：圖略2在測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)e和內(nèi)阻r的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路(1)根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)?jiān)趫D乙中

3、用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接答案：見解析圖(2)實(shí)驗(yàn)開始前，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片p移至a(選填“a”或“b”)端(3)合上開關(guān)s1，s2接圖甲中的1位置，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)；s2改接圖甲中的2位置，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點(diǎn)作出電壓表示數(shù)u和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)i的圖象，如圖丙所示，兩直線與縱軸的截距分別為ua、ub，與橫軸的截距分別為ia、ib.s2接1位置時(shí)，作出的ui圖線是圖丙中的b(選填“a”或“b”)線；s2接1位置時(shí)，測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)e和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電流表(選填“

4、電壓”或“電流”)的示數(shù)偏小(選填“大”或“小”)解析：(1)實(shí)物連線圖如圖所示(2)為保護(hù)電流表，實(shí)驗(yàn)開始前，應(yīng)將滑片p移至電阻最大的a端(3)當(dāng)s2接1位置時(shí)，可把電壓表與電源看作一個(gè)等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律eu斷可知，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均小于真實(shí)值，所以作出的ui圖線應(yīng)是b線；測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)e和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表的分流，結(jié)果使電流表的示數(shù)偏小3某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材：一個(gè)滿偏電流為100 a，內(nèi)阻為2 500 的表頭，一個(gè)開關(guān)，兩個(gè)電阻箱(0999.9 )和若干導(dǎo)線(1)由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50 ma

5、的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱并聯(lián)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為5.0 .(2)接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，通過(guò)改變電阻r測(cè)相應(yīng)的電流i，且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表123456r/95.075.055.045.035.025.0i/ma15.018.724.829.536.048.0ir/v1.421.401.361.331.261.20根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖乙中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖乙中，并畫出iri圖線答案：見解析圖根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)e是1.53 v，內(nèi)阻r是6.7 .解析：(1)電流表擴(kuò)大量程的原理是

6、并聯(lián)分流，所以表頭應(yīng)與電阻箱并聯(lián)，則igrg(iig)r，所以rrg2 500 5.0 .(2)描點(diǎn)連線如圖所示，由eirir可知本實(shí)驗(yàn)的原理公式為irire，所以直線與縱軸的截距為電動(dòng)勢(shì)，大小為1.53 v，斜率大小為電源內(nèi)阻，大小為6.7 .4某物理興趣小組利用圖甲所示電路測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可供選擇的器材如下：a待測(cè)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 v，內(nèi)阻約為0.5 )b電壓表v1(量程為03 v，內(nèi)阻約為3 k)c電壓表v2(量程為015 v，內(nèi)阻約為15 k)d電阻箱r1(調(diào)節(jié)范圍0999.9 )e定值電阻r05 f開關(guān)s一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)為了盡可能減小測(cè)量誤差，電壓表應(yīng)選用b(填“

7、b”或“c”)(2)請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：按圖甲所示電路，先將開關(guān)s斷開(填“閉合”或“斷開”)，然后將電路連接好；閉合開關(guān)s，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其阻值r1和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)u1；調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其阻值r2和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)u2；如此反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組數(shù)據(jù)(3)利用測(cè)得的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出電壓表示數(shù)的倒數(shù)與電阻箱的阻值r的關(guān)系圖線如圖乙所示，則干電池的電動(dòng)勢(shì)e，內(nèi)阻rbr0.(結(jié)果用a、b和r0表示)解析：(1)待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5 v，故電壓表選用b.(2)連接電路時(shí)應(yīng)將開關(guān)斷開(3)由閉合電路歐姆定律得eu(rr)，可得r，則，a，解得，e，rbr0.5某物理研究小組嘗試?yán)?/p>

8、一個(gè)電流計(jì)準(zhǔn)確地測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5 v，內(nèi)阻幾歐姆，可利用的器材有：a電流計(jì)g(量程ig30 ma，內(nèi)阻rg未知)；b電阻箱r(099.99 )；c定值電阻r0(r030 )；d開關(guān)與導(dǎo)線若干回答下列問(wèn)題：(1)該小組首先設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路圖閉合開關(guān)s，將電阻箱的阻值調(diào)到17.00 時(shí)，電流計(jì)恰好滿偏；將電阻箱的阻值調(diào)到42.00 時(shí)，電流計(jì)指針指在如圖乙所示位置，則電流計(jì)的讀數(shù)為20.0 ma.由以上數(shù)據(jù)可得到干電池電動(dòng)勢(shì)e1.5 v.(2)該小組發(fā)現(xiàn)圖甲所示電路無(wú)法測(cè)量電源的內(nèi)阻，原因是g表內(nèi)阻未知于是他們又設(shè)計(jì)了一個(gè)電路測(cè)量干電池的內(nèi)阻，如圖丙所示

9、(3)按照?qǐng)D丙連接好電路后，閉合開關(guān)s，改變電阻箱的阻值r，讀出對(duì)應(yīng)的電流計(jì)的讀數(shù)i，然后在圖丁的坐標(biāo)系中作出的圖線(4)結(jié)合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖的數(shù)據(jù)，可求出電流計(jì)內(nèi)阻rg30 ，干電池內(nèi)阻r3 .解析：(1)由題圖乙所示表盤可知，其分度值為1 ma，示數(shù)為20.0 ma；由閉合電路歐姆定律可知ei(rrgr)，由題意可知e30103(rrg17.00 )，e20103(rrg42.00 )，解得e1.5 v.(2)由閉合電路歐姆定律可以求出rrg，由于不知電流計(jì)內(nèi)阻rg，無(wú)法求出電源內(nèi)阻r；(4)由題圖丙所示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)euiri(rgr0)ir，整理得，由圖象可知42 a1，k 12

10、0 ，解得r3 ，rg30 .6某同學(xué)在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：a待測(cè)的干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 v，內(nèi)阻小于1.0 )b電流表a1(量程03 ma，內(nèi)阻rg110 )c電流表a2(量程00.6 a，內(nèi)阻rg2約為0.1 )d滑動(dòng)變阻器r1(阻值范圍020 ，額定電流10 a)e滑動(dòng)變阻器r2(阻值范圍0200 ，額定電流1 a)f電阻箱r0(阻值范圍0999 )g開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖a、b、c、d所示的四個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，并計(jì)劃用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中最合理的是圖b所示的電路；在該電路中，為了

11、操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選d(填寫器材前的字母代號(hào))(2)該同學(xué)選出合理的實(shí)驗(yàn)電路后，把與r0串聯(lián)的電流表當(dāng)作量程為03 v的電壓表使用，于是將電阻箱r0的阻值調(diào)至990 .(3)下圖為該同學(xué)利用(1)中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的i1i2圖線(i1為電流表a1的示數(shù)，i2為電流表a2的示數(shù))，被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)e1.48 v，內(nèi)阻r0.86 .(結(jié)果保留2位小數(shù))解析：(1)將小量程電流表a1與電阻箱r0串聯(lián)并將電阻箱調(diào)至某一合適的阻值從而將電流表改裝為電壓表，由此排除圖a、圖d所示的電路；對(duì)于圖b所示的電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得e(i1i2)ri1(rg1r0)，對(duì)于圖c所示的電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得ei2(rg2r)i1(rg1r0)，由于rg2的準(zhǔn)確值未知，用圖象法處理數(shù)