2024-2025學(xué)年高中物理同步測練12學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻含解析教科版選修3-1

PAGE8-學(xué)生試驗(yàn)：測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1、為了測出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,除待測電源、開關(guān)和導(dǎo)線以外,協(xié)作下列哪組儀器,不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?)A.—個(gè)電流表和一個(gè)電阻箱B.—個(gè)電壓表、一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器C.一個(gè)電壓表和一個(gè)電阻箱D.—個(gè)電流表和一個(gè)變阻器2、如圖所示為測量某電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)得到的U-I圖像,用此電源與三個(gè)阻值均為3Ω的電阻連接成電路,測得路端電壓為4.8V。則該電路可能為(

)A.

B.

C.

D.3、用如圖所示的電路來測量電池電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,依據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如圖所示的U-I圖線,由圖可知(

)A.電池電動(dòng)勢的測量值為1.40V

B.電池內(nèi)阻的測量值為3.50Ω

C.外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為0.40A

D.電壓表的示數(shù)為1.20V時(shí),電流表的示數(shù)I'=0.20A4、用電流表和電壓表測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的試驗(yàn)中,有兩種電路可供選擇,若所測干電池內(nèi)阻較小,為減小內(nèi)阻測量的誤差,試驗(yàn)電路應(yīng)選擇圖__________(選填“甲”或“乙”)所示電路,若依據(jù)某次試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的U一I圖象如圖丙所示,下列關(guān)于這個(gè)圖象的說法正確的是__________。A.縱軸截距表示待測干電池的電動(dòng)勢,即E=3.0VB.橫軸截距表示短路電流,即I短=0.6AC.依據(jù),計(jì)算出待測干電池的內(nèi)阻為5ΩD.依據(jù)計(jì)算出待測干電池的內(nèi)阻為1.0Ω5、在測定一組干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的試驗(yàn)中,試驗(yàn)室中備有下列器材:A.待測的干電池B.電流傳感器1C.電流傳感器2D.定值電阻(2000Ω)E.滑動(dòng)變阻器R(0～20Ω)F.開關(guān)和導(dǎo)線若干某同學(xué)發(fā)覺上述器材中雖然沒有電壓傳感器,但給出了兩個(gè)電流傳感器,于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路完成試驗(yàn).1.在試驗(yàn)操作過程中,該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng),則電流傳感器1的示數(shù)將__________(填“變大”或“變小”).2.該同學(xué)利用測出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線,為電流傳感器1的示數(shù),為電流傳感器2的示數(shù),的數(shù)值遠(yuǎn)大于的數(shù)值,如圖乙所示.則由圖線可得被測電池的電動(dòng)勢________V,內(nèi)阻_________Ω.3.若將圖象的縱坐標(biāo)改為____________,則圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)的物理含義即為電動(dòng)勢的大小.6、某探究小組采納圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí),發(fā)覺量程的電壓表出現(xiàn)故障不能正常運(yùn)用,試驗(yàn)臺(tái)上的其他器材還有一個(gè)量程、內(nèi)阻的靈敏電流計(jì)G和一個(gè)電阻箱.1.為了把靈敏電流計(jì)改裝成量程的電壓表接著試驗(yàn),電阻箱R應(yīng)調(diào)整至_________Ω.2.探究小組中一個(gè)同學(xué)用靈敏電流計(jì)和電阻箱設(shè)計(jì)了圖乙所示的試驗(yàn)電路,同樣測出了干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.①多次調(diào)整電阻箱,記錄靈敏電流計(jì)G的示數(shù)I和電阻箱的阻值R,電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻分別用E和r表示,則和R的關(guān)系式為____________________.②然后以為縱坐標(biāo),以R為橫坐標(biāo),作出的圖線為始終線,如圖丙所示,測得直線在縱軸上的截距,直線的斜率,則該電池的電動(dòng)勢_________V,內(nèi)阻_________Ω.7、利用圖甲所示電路測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,定值電阻.1.某試驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示,序號為2的電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示,請讀出數(shù)據(jù),完成下表.答:①___________,②____________.序號1234561.32①1.020.780.600.420.06②0.180.240.300.362.在圖丙中將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖,依據(jù)圖線求得斜率____________(保留兩位有效數(shù)字).3.依據(jù)圖線求得干電池的電動(dòng)勢_________V,內(nèi)阻__________Ω(保留兩位有效數(shù)字).8、在“測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的試驗(yàn)中,測量對象為一節(jié)新的干電池.1.某試驗(yàn)小組先采納圖甲所示電路測量時(shí),在較大范圍內(nèi)調(diào)整滑動(dòng)變阻器阻值,發(fā)覺電壓表示數(shù)雖然有變更,但變更不明顯,主要緣由是()A.滑動(dòng)變阻器與電路接觸處斷路B.滑動(dòng)變阻器與電路接觸處短路C.電池內(nèi)阻太大D.電池內(nèi)阻太小2.為了提高試驗(yàn)精度,他們最終采納了圖乙所示電路,試驗(yàn)供應(yīng)的器材如下:電壓表V:量程0～3V,內(nèi)阻可視為無窮大;電流表A:量程0～0.6A,內(nèi)阻(已知);定值電阻:阻值未知,約幾歐姆;滑動(dòng)變阻器:0～10Ω;滑動(dòng)變阻器:0～200Ω;單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān),導(dǎo)線若干.①電路中,接入電阻有兩方面的作用,一是便利試驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測量,二是防止滑動(dòng)變阻器接入的電阻過小時(shí),電路損壞;②為便利試驗(yàn)調(diào)整且能較精確地進(jìn)行測量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_________(填“”或“”);③由于未知,需先測出其阻值,故在起先試驗(yàn)之前,、都處于斷開狀態(tài).3.下面是他們的部分試驗(yàn)操作.請依據(jù)要求填空.①閉合,將打向1,測得電壓表的示數(shù),電流表的示數(shù),則___________;②再將打向2,變更滑動(dòng)變阻器的阻值,當(dāng)電流表示數(shù)為時(shí),電壓表示數(shù)為;當(dāng)電流表示數(shù)為時(shí),電壓表示數(shù)為.則該電池電動(dòng)勢的表達(dá)式為___________,內(nèi)阻的表達(dá)式為_______________.(用表示)1答案及解析：答案：D解析：測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的原理是閉合電路歐姆定律,用電壓表測量路端電壓U,用電流表測量電流I,利用滑動(dòng)變阻器調(diào)整外電阻,變更路端電壓和電流,實(shí)現(xiàn)多次測量,即由一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器組合可測最電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.也可以在沒有電壓表的狀況下,用一個(gè)電流表和一個(gè)電阻箱組合測量,電阻箱可以讀出阻值,由可求出路端電壓,或用電壓表和電阻箱組合,由電壓表讀數(shù)U與電阻箱讀數(shù)R之比求出電流.故A、B、C能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?D不能.本題選不能測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的,故選D.2答案及解析：答案：B解析：依據(jù)像可知,電源電動(dòng)勢E=6V,內(nèi)阻r=0.5Ω;路端電

U壓為4.8V時(shí),干路電流,外電路電阻,四個(gè)選項(xiàng)中,外電路的電阻分別為1Ω、2Ω、9Ω和4.5Ω,故選項(xiàng)B正確3答案及解析：答案：AD解析：4答案及解析：答案：甲;AD解析：所測干電池的內(nèi)阻較小,電路圖應(yīng)設(shè)計(jì)為電流表相對于干電池的外接法,故應(yīng)選圖甲所示的電路圖。U一I圖象的縱截距為I=0時(shí)的路端電壓,其大小等于電動(dòng)勢,故E=3.0V,選項(xiàng)A正確;橫軸截距表示路端電壓為2.4V時(shí)的電流,并非短路電流,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;U一I圖象的斜率的肯定值表示干電池的內(nèi)阻,故,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。5答案及解析：答案：1.變小 2.3.00;2.00 3.解析：1.滑動(dòng)變阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)整電流的作用,滑片P向右滑動(dòng)時(shí)阻值減小,總電阻減小,路端電壓減小,電流傳感器1的示數(shù)變小.2.由閉合電路歐姆定律可得,由得,變形可得;圖象的斜率,截距,解得,.3.依據(jù)公式,可知當(dāng)時(shí),路端電壓等于電源的電動(dòng)勢;因此若圖象縱坐標(biāo)改為路端電壓,即,則圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢.6答案及解析：答案：1.3800 2.① ②1.5;1.0解析：1.將電流計(jì)改裝成電壓表,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)大電阻,依據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可知.2.①依據(jù)閉合電路歐姆定律可知,變形可得.②分析可知,,可得,.7答案及解析：答案：1.1.14;0.12 2.圖見解析 -3.0 3.1.5;1.0解析：1.一節(jié)干電池的電動(dòng)勢約為1.5V,所以電壓表量程為0～3V,依據(jù)乙圖可知,電壓表示數(shù),定值電阻,電路最大電流約為,所以電流表量程為0～0.6A,依據(jù)乙圖可知,電流表示數(shù).2.依據(jù)描點(diǎn)法作出圖象,如圖所示,可得斜率.3.依據(jù)可知,圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5V,則電源電動(dòng)勢,電源電阻.8答案及解析：答案：1.D 2.②