高考一輪復(fù)習(xí)隨堂練習(xí)實(shí)驗(yàn) 測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻

1、第6講 實(shí)驗(yàn) 測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1某課題研究小組，選用下列器材測定某型號手機(jī)所用鋰電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r.(電動(dòng)勢約為4 V，內(nèi)阻在幾歐到幾十歐之間)A電壓表V(量程6 V，內(nèi)阻約為6.0 k) B電流表A(量程2 mA，內(nèi)阻約為50 )C電阻箱R(0999.9 ) D開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，你認(rèn)為可行嗎？請說明理由：_.(2)今用上述器材中的電壓表和電阻箱測鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 (3)根據(jù)(2)中實(shí)驗(yàn)電路測得的5組U、R數(shù)據(jù)，已在圖7612中坐標(biāo)系中描出了各點(diǎn)，請作出圖象根據(jù)圖象求得E_ V，r_ .答案：

2、(1)不可行理由：根據(jù)所給數(shù)據(jù)，電路中電阻箱取最大值，電路中電流大于電流表量程2 mA，故不可行(2)如右圖所示(3)如下圖所示3.63.79.510.52為了測定電源電動(dòng)勢E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了如圖7613所示的電路閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)分別描繪了如圖7614所示的M、N兩條UI直線請回答下列問題：(1)根據(jù)圖7614中的M、N兩條直線可知()A直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的B直線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的C直線

3、N是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的D直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的(2)圖象中兩直線交點(diǎn)處電路中的工作狀態(tài)是()A滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P滑到了最左端 B電源的輸出功率最大C定值電阻R0上消耗的功率為0.5 W D電源的效率達(dá)到最大值(3)根據(jù)圖7614可以求得定值電阻R0_ ，電源電動(dòng)勢E_ V，內(nèi)電阻r_ .答案：(1)BC(2)AC(3)2.01.501.03.(2010·宜昌調(diào)研)現(xiàn)有一特殊的電池，其電動(dòng)勢E約為9 V，內(nèi)阻r在35 55 范圍，最大允許電流為50 mA.為測定這個(gè)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖7615甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)圖中電壓表

4、的內(nèi)電阻很大，對電路的影響可以不計(jì)，R為電阻箱，阻值范圍為09 999 ，R0是定值電阻(1)實(shí)驗(yàn)室備有的保護(hù)電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用()A10 ，2.5 W B50 ，1.0 W C150 ，1.0 W D1 500 ，5.0 W(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖7615乙所示的圖線則根據(jù)該同學(xué)所作的圖線可知圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示_(3)根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動(dòng)勢E為_ V，內(nèi)電阻r為_ .解析：(1)當(dāng)R0時(shí)，應(yīng)該有R0r，即R0145 可保證電路中電流小于最大允許電流，

5、R0應(yīng)該選擇C，并且選C后R0消耗的最大功率小于1 W.(2)/I，即回路中的電流(3)根據(jù)UEIr，I，聯(lián)立得： ，即：0.1；.得E10 V；r50 .答案：(1)C(2)回路中的電流(3)10504(2009·北京，21)某同學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池該同學(xué)想測量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為999.9 ，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程Ig0.6 A，內(nèi)阻rg0.1 )和若干導(dǎo)線(1)請根據(jù)測定電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計(jì)圖7616中器件的連接方式，畫線把它們連接起來 (2)接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，

6、讀出與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄當(dāng)電阻箱的阻值R2.6 時(shí)，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖7617所示處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)；再制作R坐標(biāo)圖，如圖7618所示，圖中已標(biāo)注出了的幾個(gè)與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)請你將與圖7617實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖7618上(3)在圖7618上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線(4)根據(jù)圖7618描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢E_ V，內(nèi)電阻r_ .解析：(1)先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，然后再根據(jù)電路圖連線由歐姆定律EI(Rr)知，只要知道兩組外電阻和電流值，就可以解出電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻因此，直接將可變電阻和電流表串聯(lián)在電路中就行(2)由電表可讀出此時(shí)電流

7、為0.50 A，則坐標(biāo)為(2,2.6)再在坐標(biāo)紙上描出該點(diǎn)(3)剔除明顯有誤差的點(diǎn)，將其他點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，得到一條直線(4)將歐姆定律的表達(dá)式EI(Rr)變形得Rr，由此式可知，外電阻和電流的倒數(shù)呈線性關(guān)系將圖中的直線延長，與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)值為r0.3，則電阻為0.3 ，直線的斜率為kE1.5 V.答案：(1)見圖甲(2)見圖乙(3)見圖乙 (4)1.5(1.461.54)0.3(0.250.35)第46講 實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)訓(xùn)練1如圖7619所示，要測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，所備器材如下：A待測電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻未知) B電流表A(量程3 A，內(nèi)阻0.01 )C定值電阻R(阻值2

8、 k，額定電流50 mA) D蓄電池E(電動(dòng)勢略小于3 V，內(nèi)阻不計(jì))E多用電表 F開關(guān)K1、K2，導(dǎo)線若干有一同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：(1)首先，用多用電表進(jìn)行粗測，選用×100 倍率，操作方法正確若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖甲所示，則測量的結(jié)果是_ .(2)為了更精確地測出此電壓表內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，你認(rèn)為其中較合理的電路圖是_，合理的理由是_.圖7-6-19(3)用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，請簡述實(shí)驗(yàn)步驟：_.(4)用上述所測量的物理量表示電壓表的內(nèi)阻RV_.解析：(1)題考查歐姆表的讀數(shù)原理(2)題考查實(shí)驗(yàn)電路圖的設(shè)計(jì)(3)題考查測量電阻

9、的實(shí)驗(yàn)步驟(4)題考查電阻的計(jì)算根據(jù)(3)的實(shí)驗(yàn)步驟可以列出方程U1U2R，解得RVR.答案：(1)3 000(2)丙乙圖中電流表的示數(shù)太小，誤差太大丙圖中R的值與電壓表阻值接近，誤差小(3)閉合K1，再閉合K2，讀得電壓表示數(shù)U1；再斷開K2，讀得電壓表示數(shù)U2.(其他表述正確也可)(4)RVR.2.(2009·全國)如圖7620所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)(1)為了檢測小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的_擋在連

10、接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的_擋(2)在開關(guān)閉合情況下，若測得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢，則表明_可能有故障(3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟解析：用多用電表歐姆擋測電阻時(shí)必須將其從電路中斷開，在點(diǎn)1和點(diǎn)2已接好的情況下，應(yīng)選用多用電表的電壓擋測量各器材兩端的電壓；點(diǎn)1和點(diǎn)2同時(shí)斷開時(shí)，可以用歐姆擋進(jìn)行測量在開關(guān)閉合時(shí)，若測得5、6兩點(diǎn)間電壓接近電源電動(dòng)勢，可知開關(guān)或連接點(diǎn)5、6出現(xiàn)故障把小燈泡拆離電路后，檢驗(yàn)小燈泡是否斷路可用多用電表的歐姆擋，調(diào)零后進(jìn)行測量，如果電阻無窮大，說明燈泡是斷路的答案：(1)電壓歐姆(2)開關(guān)或連接點(diǎn)5

11、、6(3)將多用電表擋位調(diào)至歐姆擋；將紅、黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作；測量小燈泡的電阻如電阻為無窮大，表明小燈泡有故障3為了測量電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：A待測電阻Rx，阻值約為200 B直流電源，電動(dòng)勢約為3 V，內(nèi)電阻約為0.5 C電流表A1，量程10 mA，內(nèi)阻r80 D電流表A2，量程20 mA，內(nèi)阻約為30 E定值電阻R0180 F滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為20 ，額定電流1.0 AG單刀單擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干圖7-6-21(1)為盡量準(zhǔn)確地測出Rx阻值，甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了三種實(shí)驗(yàn)電路，如圖7621所示，你認(rèn)為正確的是_(填“甲”、“乙”或“丙”)(2)開始實(shí)驗(yàn)

12、時(shí)，在合上開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)置于_端(填“a”或“b”)(3)按所選的電路進(jìn)行測量，讀出電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2.推導(dǎo)出計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx_.答案：(1)乙(2)b(3)4某課題小組通過實(shí)驗(yàn)測量淮河水的電阻率現(xiàn)備有一根均勻的長玻璃管(兩端各有一個(gè)圓形電極，可裝入樣品水，接觸電阻不計(jì))、電壓表(量程12 V，內(nèi)阻約100 )，電流表(量程100 A，內(nèi)阻約50 )、滑動(dòng)變阻器(10 ，1 A)、電池組(電動(dòng)勢E12 V，內(nèi)阻不計(jì))、開關(guān)、導(dǎo)線若干、直尺、待測的水樣品如圖7622是他們用伏安法多次測量并計(jì)算出對應(yīng)的水柱長度L與水柱電阻R描點(diǎn)畫出的圖象實(shí)驗(yàn)中還

13、用10分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖7623所示圖7-6-23圖7-6-22請回答下面的問題：(1)玻璃管內(nèi)徑d的測量值為_ cm；(2)請?jiān)谏厦娴奶摼€框內(nèi)畫出測量水柱電阻的電路圖；(3)所測水的電阻率為_ ·m(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知：d226×0.1 mm2.26 cm. (2)因?yàn)闇y量的電壓值與電流值是從零開始，故應(yīng)選用分壓電路因電壓表的內(nèi)阻相對于電流表的內(nèi)阻更接近于被測電阻，所以應(yīng)選用電流表內(nèi)接法(3)因?yàn)?，由圖象可知：2×105 /m.而S4×104 m2，所以80 ·m.答案：(1)2.2

14、6(2)如右圖所示(3)80±45(1)某多用電表的歐姆擋中間刻度值是“15”，一位同學(xué)在用它來測量電阻時(shí)，先將選擇開關(guān)旋至“×10”擋處，然后進(jìn)行調(diào)零，再將兩支表筆分別與電阻的兩個(gè)引線接觸，結(jié)果指針指在刻度值為“100”至“200”之間，為了使測量更準(zhǔn)確，他應(yīng)該將選擇開關(guān)旋至_擋處換擋后必須_才能進(jìn)行測量(2)圖7624中電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電流表具有一定的內(nèi)阻，電壓表的內(nèi)阻不是無限大，S為單刀雙擲開關(guān)，R為待測電阻當(dāng)S向電壓表一側(cè)閉合時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1，電流表讀數(shù)為I1；當(dāng)S向R一側(cè)閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為I2.根據(jù)已知條件與測量數(shù)據(jù)，可以得出待測電阻R_.根

15、據(jù)圖7624所給出的電路，在圖7625的各器件實(shí)物圖之間補(bǔ)畫出連接的導(dǎo)線圖7-6-25圖7-6-24解析：(1)第一次測量時(shí)，指針示數(shù)過大，所以要選擇倍率更大的擋進(jìn)行測量，所以要選“×100”擋歐姆表每次換擋后都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零本題較易(2)由第一次測量可得電壓表內(nèi)阻為：RV，由于不計(jì)電源內(nèi)阻，所以電流表內(nèi)阻為：RA；由第二次測量可得：RRA，代入即可得：R.答案：(1)×100重新調(diào)零(2)R連線如圖6(2009·山東，23)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D7626給定的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)圖7-6-27圖7-6-26(2)如圖7627所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)請利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 lx時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計(jì)電路的影響)提供的器材如下：光敏電阻RP(