適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第9單元恒定電流實(shí)驗(yàn)練13測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻新人教版

試驗(yàn)練13測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.某同學(xué)分別用圖1甲和圖1乙的電路測(cè)量同一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出圖1乙的電路圖;圖1(2)某次測(cè)量時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示,則電流I=A,電壓U=V;

(3)試驗(yàn)得到如圖3所示的兩條直線,圖中直線Ⅰ對(duì)應(yīng)電路是圖1(選填“甲”或“乙”);

(4)該電池的電動(dòng)勢(shì)E=V(保留3位有效數(shù)字),內(nèi)阻r=Ω(保留2位有效數(shù)字)。

圖2圖32.試驗(yàn)方案對(duì)試驗(yàn)測(cè)量的精度有干脆的影響,某學(xué)習(xí)小組對(duì)“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的試驗(yàn)方案進(jìn)行了探究。試驗(yàn)室供應(yīng)的器材有:干電池一節(jié)(電動(dòng)勢(shì)約1.5V,內(nèi)阻小于1Ω);電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ);電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω);滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20Ω);定值電阻R1(阻值2Ω);定值電阻R2(阻值5Ω);開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)該小組依據(jù)圖甲所示的電路進(jìn)行試驗(yàn),通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器阻值使電流表示數(shù)漸漸接近滿偏,記錄此過(guò)程中電壓表和電流表的示數(shù),利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)在U-I坐標(biāo)紙上描點(diǎn),如圖乙所示,結(jié)果發(fā)覺(jué)電壓表示數(shù)的變更范圍比較小,出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要緣由是。(填正確答案標(biāo)號(hào))

甲乙A.電壓表分流B.干電池內(nèi)阻較小C.滑動(dòng)變阻器最大阻值較小D.電流表內(nèi)阻較小(2)針對(duì)電壓表示數(shù)的變更范圍比較小的問(wèn)題,該小組利用試驗(yàn)室供應(yīng)的器材改進(jìn)了試驗(yàn)方案,重新測(cè)量得到的數(shù)據(jù)如下表所示。序號(hào)1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52請(qǐng)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),回答以下問(wèn)題:①如圖丙所示的坐標(biāo)紙上已標(biāo)出后3組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上標(biāo)出前4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫(huà)出U-I圖像。丙②依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,所選的定值電阻為(選填“R1”或“R2”)。

③用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,請(qǐng)依據(jù)改進(jìn)后的方案,將下面的實(shí)物圖連接成完整電路。丁B組綜合提升3.在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的試驗(yàn)中,供應(yīng)有下列器材。A.電流表G(滿偏電流3mA,內(nèi)阻10.0Ω)B.電流表A(0~0.6A、0~3A,內(nèi)阻未知)C.滑動(dòng)變阻器R(0~20.0Ω,1A)D.定值電阻R0(阻值1.0Ω)E.定值電阻R1(阻值990.0Ω)F.開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干G.待測(cè)電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻較小)(1)某同學(xué)依據(jù)現(xiàn)有的試驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,請(qǐng)你依據(jù)電路圖在圖乙上完成實(shí)物連線。甲乙(2)圖丙為該同學(xué)依據(jù)上述設(shè)計(jì)的試驗(yàn)電路測(cè)出的數(shù)據(jù)作出的I1-I2圖像(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),則由圖像可以求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=Ω。(結(jié)果保留2位小數(shù))

丙4.一試驗(yàn)小組要測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。所用器材有:電壓表(量程0~1V,內(nèi)阻未知),電阻箱(最大阻值9999.9Ω),定值電阻R01=300Ω,定值電阻R02=3000Ω。先利用如圖甲所示的電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,再利用如圖乙所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(甲、乙兩圖中運(yùn)用的是同一電源)。(1)按圖甲所示連接好電路,將電阻箱的阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)整電阻箱,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時(shí),電阻箱接入電路的阻值為7470Ω;接著調(diào)整電阻箱,當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí),電阻箱接入電路的阻值為2985Ω。若忽視電源內(nèi)阻的影響,則電壓表的內(nèi)阻為Ω。

(2)圖乙所示電路中,用定值電阻R0擴(kuò)大電壓表的量程,使其接近電源電動(dòng)勢(shì),則應(yīng)選取(選填“R01”或“R02”)。

(3)將圖乙電路中S閉合,調(diào)整電阻箱的阻值R,讀取電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)U(原刻度盤沒(méi)變),利用R、U數(shù)據(jù)繪制1U-1R圖像如圖丙所示,所得圖線為直線,其縱截距為a,直線上某點(diǎn)的坐標(biāo)為(c,b),原電壓表內(nèi)阻用RV表示,定值電阻的阻值用R0表示,忽視改裝后電壓表對(duì)電路的影響,則電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值可表示為,丙參考答案試驗(yàn)練13測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1.答案(1)見(jiàn)解析圖(2)0.401.30(3)乙(4)1.520.54解析(1)依據(jù)圖1乙電路畫(huà)出電路圖如圖所示。(2)由題圖可知,電壓表量程選擇0~3V,電流表量程選擇0~0.6A,依據(jù)電流表和電壓表讀數(shù)規(guī)則,電流I=0.40A,電壓U=1.30V。(3)圖1甲的電路將電流表與干電池串聯(lián),測(cè)量出來(lái)的干電池內(nèi)阻實(shí)際為干電池內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和,對(duì)應(yīng)圖線的斜率確定值較大,所以圖3中直線Ⅱ?qū)?yīng)電路為圖1甲電路,直線Ⅰ對(duì)應(yīng)電路為圖1乙電路。(4)依據(jù)試驗(yàn)圖像與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為電池電動(dòng)勢(shì),可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.52V,由圖3中直線Ⅰ的斜率確定值可得電池內(nèi)阻r=0.54Ω。2.答案(1)B(2)①圖見(jiàn)解析②R1③圖見(jiàn)解析解析(1)依據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+Ir,整理可得U=-rI+E,故U-I圖像斜率的確定值表示電源內(nèi)阻大小,由圖乙可知電壓表示數(shù)變更小即U-I圖像斜率小,緣由是干電池內(nèi)阻太小,故只有選項(xiàng)B正確。(2)①先依據(jù)表格數(shù)據(jù)把各點(diǎn)位置在圖中找出,然后接受擬合的方法用直線連接各點(diǎn)得到如圖甲所示的圖像,留意要把圖像延長(zhǎng)至坐標(biāo)軸,便于求截距和斜率。甲②改進(jìn)試驗(yàn)時(shí),為了使電壓表示數(shù)變更明顯,須要把一個(gè)定值電阻與電源串聯(lián),將定值內(nèi)阻看成等效電源的內(nèi)阻一同測(cè)量,由作出的U-I圖像可得斜率約為2.6Ω,故試驗(yàn)中與電源串聯(lián)的電阻只能為R1。③結(jié)合解析②可知,實(shí)物圖連接如圖乙所示。乙3.答案(1)見(jiàn)解析圖(2)1.500.50解析(1)依據(jù)電路原理圖完成實(shí)物連線如圖所示:(2)電路原理圖中電阻R1與電流表G組成電壓表,依據(jù)閉合電路歐姆定律得E=I1(R1+Rg)+(I1+I2)(R0+r)整理得I1=ER1由題圖丙可知ER1+Rg+代入數(shù)據(jù)解得E=1.50V,r=0.50Ω。4.答案(1)1500(2)R02(3)R解析(1)在忽視電源內(nèi)阻的狀況下