高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第8章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)10 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練

1、實(shí)驗(yàn)10 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻高效演練跟蹤檢測1下列給出多種用伏安法測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是()a測出兩組i、u的數(shù)據(jù)，代入方程組eu1i1r和eu2i2r，求出e和rb多測幾組i、u的數(shù)據(jù)，求出幾組e、r，最后分別求出其平均值c測出多組i、u的數(shù)據(jù)，畫出u­i圖象，再根據(jù)圖象求出e、rd測出多組i、u的數(shù)據(jù)，分別求出i和u的平均值，用電壓表測出斷路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢e，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r解析：選c.a中只測兩組數(shù)據(jù)求出e、r，偶然誤差較大；b中計(jì)算e、r平均值雖然能減小誤差，但太繁瑣；d中分別求i、u的平均值

2、是錯(cuò)誤的做法2在測一節(jié)干電池(電動(dòng)勢約為1.5 v，內(nèi)阻約為2 )的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，電壓表和變阻器各有兩個(gè)供選擇：a電壓表量程為15 vb電壓表量程為3 vc變阻器為(020 ，3 a)d變阻器為(0500 ，0.2 a)電壓表應(yīng)該選_(填“a”或“b”)，這是因?yàn)開.變阻器應(yīng)該選_(填“c”或“d”)，這是因?yàn)開.解析：待測干電池電動(dòng)勢約為1.5 v，而a電壓表量程為15 v，若用a則很難精確讀數(shù)，誤差太大；d變阻器電阻太大而額定電流過小，調(diào)節(jié)不方便答案：ba電壓表量程過大，讀數(shù)誤差較大cd變阻器電阻太大而額定電流過小，調(diào)節(jié)不方便3要精確測量一個(gè)直流電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，給定下列實(shí)驗(yàn)器材

3、：()a待測電源(電動(dòng)勢約為4.5 v，內(nèi)阻約為2 )b電流表a1(量程0.6 a，內(nèi)阻為1 )c電壓表v1(量程15 v，內(nèi)阻為3 k)d電壓表v2(量程3 v，內(nèi)阻為2 k)e定值電阻r1500 f定值電阻r21 000 g滑動(dòng)變阻器r(阻值范圍020 )h開關(guān)及導(dǎo)線(1)該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選_(填選項(xiàng)前面的序號(hào))，定值電阻應(yīng)選_(填選項(xiàng)前面的序號(hào))(2)在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(3)若將滑動(dòng)變阻器滑到某一位置，讀出此時(shí)電壓表讀數(shù)為u，電流表讀數(shù)為i，從理論上分析，電源電動(dòng)勢e和內(nèi)阻r間的關(guān)系式應(yīng)為e_.解析：(1)待測電源的電動(dòng)勢約為4.5 v，用量程為15 v的電壓表v1誤差大，選用量程3

4、 v的電壓表v2，需串聯(lián)電阻擴(kuò)大量程，串聯(lián)的定值電阻rrv1 k；(2)如圖所示(3)由閉合電路的歐姆定律，對(duì)甲圖，有eu(1 r)i，對(duì)乙圖，有eur答案：(1)df(2)見解析圖(3)eu(1 r)i或eui4如圖所示電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻r0起保護(hù)作用除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：a電流表(量程0.6 a、3 a)；b電壓表(量程3 v、15 v)；c定值電阻(阻值1 、額定功率5 w)；d定值電阻(阻值10 、額定功率10 w)；e滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010 、額定電流2 a)；f滑動(dòng)變

5、阻器(阻值范圍0100 、額定電流1 a)那么：(1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇_v，電流表的量程應(yīng)選擇_a；r0應(yīng)選擇_的定值電阻，r應(yīng)選擇阻值范圍是_的滑動(dòng)變阻器(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_.解析：(1)由于一節(jié)干電池的電動(dòng)勢為1.5 v，故選量程為3 v的電壓表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5 a左右，所以選量程為0.6 a的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取010 能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0100 會(huì)

6、出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象(2)系統(tǒng)誤差一般是由測量工具和測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，造成e測e真，r測r真答案：(1)30.61010(2)由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小5用如圖所示電路測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)器材：待測電源(電動(dòng)勢約3 v，內(nèi)阻約2 )，保護(hù)電阻r1(阻值10 )和r2(阻值5 )，滑動(dòng)變阻器r，電流表a，電壓表v，開關(guān)s，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)主要步驟：(i)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；(ii)逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)u和相

7、應(yīng)電流表的示數(shù)i；(iii)以u(píng)為縱坐標(biāo)，i為橫坐標(biāo)，作u­i圖線(u、i都用國際單位)；(iv)求出u­i圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a.回答下列問題：(1)電壓表最好選用_；電流表最好選用_a電壓表(03 v，內(nèi)阻約15 k)b電壓表(03 v，內(nèi)阻約3 k)c電流表(0200 ma，內(nèi)阻約2 )d電流表(030 ma，內(nèi)阻約2 )(2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_a兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱b兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱c一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端

8、接線柱d一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、r1和r2表示待測電源的電動(dòng)勢e和內(nèi)阻r的表達(dá)式，e_，r_，代入數(shù)值可得e和r的測量值解析：(1)電壓表內(nèi)阻越大，分得的電流越小，誤差也就越小，所以選內(nèi)阻較大的a電壓表；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最小時(shí)通過電流表電流最大，此時(shí)通過電流表電流大小約為i176 ma，所以選量程為200 ma的c電流表(2)由電路分析可知，滑片從左向右滑動(dòng)，電壓表示數(shù)變大，意味著滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值增大，一導(dǎo)線接金屬桿左端，一導(dǎo)線接電阻絲左端，則滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)阻值增大，符合題意(3)由eui(rr2)，得ui

9、(rr2)e，對(duì)比u­i圖線可知，圖象斜率的絕對(duì)值krr2，所以電源內(nèi)阻rkr2；令u0，得i，圖線在橫軸上的截距為a，所以ai，則eka.答案：(1)ac(2)c(3)kakr26某同學(xué)要測定一電源的電動(dòng)勢e和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)器材有：一只dis電流傳感器(可視為理想電流表，測得的電流用i表示)，一只電阻箱(阻值用r表示)，一只開關(guān)和導(dǎo)線若干該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和采集數(shù)據(jù)(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是e_(用r、i、r表示)(2)該同學(xué)在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，實(shí)驗(yàn)過程中，將電阻箱調(diào)至如圖乙所示位置，則此時(shí)電阻箱接入

10、電路的阻值為_.(3)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的 ­r圖象，則由圖象可求得，該電源的電動(dòng)勢e_v，內(nèi)阻r_.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律，該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是ei(rr)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全性原則，在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到最大值根據(jù)電阻箱讀數(shù)規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為2×10 1×1 21 .(3)由ei(rr)可得rr. ­r圖象斜率等于，e6.3 v，圖象在縱軸截距等于r，r2.5 .答案：(1)i(rr)(2)最大值21(3)6.3(6.16.4)2.5(2.42.6)7老師要求同學(xué)們

11、測出一待測電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻，所給的實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源e，定值電阻r1(阻值未知)，電壓表v(量程為3.0 v，內(nèi)阻很大)，電阻箱r(099.99 )，單刀單擲開關(guān)s1，單刀雙擲開關(guān)s2，導(dǎo)線若干某同學(xué)連接了一個(gè)如圖所示的電路，他接下來的操作是：a撥動(dòng)電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖甲所示的位置后，將s2接到a，閉合s1，記錄下對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)為2.20 v，然后斷開s1；b保持電阻箱示數(shù)不變，將s2切換到b，閉合s1，記錄此時(shí)電壓表的讀數(shù)(電壓表的示數(shù)如圖乙所示)，然后斷開s1.(1)請你解答下列問題：圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為_，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為_v由此可算出定值電阻r1的阻值為_

12、.(計(jì)算結(jié)果取3位有效數(shù)字)(2)在完成上述操作后，該同學(xué)繼續(xù)以下的操作：將s2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，閉合s1，讀出多組電阻箱的示數(shù)r和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)u，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的 ­ 圖象由此可求得該電池組的電動(dòng)勢e及內(nèi)阻r，其中e_v，電源內(nèi)阻r_.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析：(1)電阻箱的讀數(shù)等于各擋位的電阻之和，為20.00 ；電壓表讀數(shù)應(yīng)估讀一位，為2.80 v；根據(jù)部分電路歐姆定律可得，解得r1的阻值約為5.45 .(2)由圖象可知當(dāng)r無窮大時(shí)，r兩端的電壓近似等于電源的電動(dòng)勢，即0.35 v1，解得e2.86 v；根據(jù)歐姆定律可得，解得r0.26 .答案：(1)20.002.805.45(2)2.860.266