【紅對(duì)勾】2020-2021學(xué)年人教版高中物理選修3-1作業(yè):2-9-實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表_第1頁(yè)
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課后作業(yè)45分鐘eq\o(\s\up7(限時(shí):45分鐘總分:100分),\s\do5())一、選擇題(2×15′,共30分)1.在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中,除需用導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,下述各組器材可完成試驗(yàn)的是()A.電壓表和電流表B.電流表和電阻箱C.電流表和變阻器D.電壓表和電阻箱E.電壓表和變阻器F.電壓表、電流表和變阻器答案:BD2.用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中,下列留意事項(xiàng)中錯(cuò)誤的是()A.應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源,以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯B.應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過(guò)載D.依據(jù)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U-I圖象時(shí),應(yīng)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)畫(huà)一條直線,并使不在直線上的點(diǎn)大致均勻地分布在直線兩側(cè)答案:B二、非選擇題(每題10分,共70分)圖163.在用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中,若線路器材接觸良好,某同學(xué)按圖16連接好電路合上開(kāi)關(guān)以后,發(fā)覺(jué)電流表示數(shù)很大,電壓表示數(shù)為零,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭,兩電表的示數(shù)均無(wú)變化,產(chǎn)生這樣的故障的緣由是________________________;又若在試驗(yàn)中消滅兩電表的示數(shù)正常,但移動(dòng)變阻器觸頭時(shí),兩電表的示數(shù)不變化,產(chǎn)生這樣的故障緣由是__________.答案:變阻器短路變阻器的滑動(dòng)頭未接入電路圖174.利用電壓表和電流表測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,電路如圖17所示,圖中R1為粗調(diào)滑線變阻器,R2為微調(diào)滑線變阻器,試驗(yàn)得到四組數(shù)據(jù)如表中所示.(1)表中數(shù)據(jù)經(jīng)處理后,可能確定電動(dòng)勢(shì)E=__________V,內(nèi)阻r=__________Ω.(2)現(xiàn)有滑線變阻器:A(10Ω,1A),B(500Ω,0.5A),C(500Ω,0.1A).那么在本次試驗(yàn)中,滑線變阻器R1應(yīng)選用__________,R2應(yīng)選用__________.(填“A”“B”或“C”)I(mA)U(V)50.01.3575.01.281001.201501.05答案:(1)1.53(2)BA5.給你一個(gè)伏特表、一個(gè)電阻箱、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線等,如何依據(jù)閉合電路歐姆定律測(cè)出一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.(1)畫(huà)出電路圖.圖18(2)試驗(yàn)過(guò)程中,將電阻箱撥到45Ω時(shí),伏特表讀數(shù)為0.90V;若將電阻箱撥到圖18(①)所示的__________Ω時(shí),伏特表的讀數(shù)如圖18(②)所示是__________V.(3)依據(jù)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù),可以算出該節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=__________V,內(nèi)電阻r=__________Ω.答案:(1)電路圖如下圖所示.圖19(2)1101.10(3)1.30206.某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍0~20Ω,連接電路的實(shí)物圖如圖20所示.圖20(1)指出該同學(xué)接線中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是:__________.A.滑動(dòng)變阻器,不起變阻作用B.電流表接線有錯(cuò)C.電壓表量程選用不當(dāng)D.電壓表接線有錯(cuò)(2)在方框里面畫(huà)出這個(gè)試驗(yàn)的正確電路圖.解析:變阻器要起變阻的作用,必需使接入電路的兩根導(dǎo)線一條接在下面的線柱上,另一條接在上面的金屬桿的一端上,故圖中變阻器起不到變阻的作用,故選A;電流表和電壓表接入電路時(shí),選擇好恰當(dāng)?shù)牧砍毯?,要特殊留意“+”“-”接線柱是否正確,不然的話,極易損壞電表,圖中電流表的“+”“-”接線柱消滅錯(cuò)誤,故選B;干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,電壓表量程適當(dāng),故C錯(cuò);但電壓表不能直接并聯(lián)到電源兩端,由于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,電壓表仍有示數(shù),故選D.答案:A、B、D其電路圖略7.某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池.該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,但是從試驗(yàn)室只借到一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為999.9Ω,可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程Ig=0.6A,內(nèi)阻rg=0.1Ω)和若干導(dǎo)線.①請(qǐng)依據(jù)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的要求,設(shè)計(jì)圖21(1)中器件的連接方式,畫(huà)線把它們連接起來(lái).圖21圖22②接通開(kāi)關(guān),逐次轉(zhuǎn)變電阻箱的阻值R,讀出與R對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄.當(dāng)電阻箱的阻值R=2.6Ω時(shí),其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖21(2)所示.處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)eq\f(1,I);再制作R-eq\f(1,I)坐標(biāo)圖,如圖22所示,圖中已標(biāo)注出了(R,eq\f(1,I))的幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)你將與圖21(2)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖22上.③在圖22上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線.④依據(jù)圖22描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω.解析:本題考查測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理,意在考查考生試驗(yàn)設(shè)計(jì)的力量和處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)的力量等.①先設(shè)計(jì)試驗(yàn)電路圖,然后再依據(jù)電路圖連線.由歐姆定律E=I(R+r)知,只要知道兩組外電阻和電流值,就可以求出電源電動(dòng)勢(shì)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)電流為0.50A,則坐標(biāo)為(2,2.6).再在坐標(biāo)紙上描出該點(diǎn).③剔出明顯有誤差的點(diǎn),將其他點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái),得到一條直線.④將歐姆定律的表達(dá)式E=I(R+r)變形得R=eq\f(E,I)-r,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(zhǎng),與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)值為-r=-0.3,則電阻為0.3Ω,直線的斜率為k=E=eq\f(5.6-2.6,4-2)=1.5(V).答案:(1)①見(jiàn)圖23所示②見(jiàn)圖24所示③見(jiàn)圖24所示圖23圖24④1.5(1.46~1.54)0.3(0.25~0.35)8.(2010年江蘇卷)在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的試驗(yàn)中,由于所用電壓表(視為抱負(fù)電壓表)的量程較小,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖25所示的實(shí)物電路.圖25(1)試驗(yàn)時(shí),應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________.(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)轉(zhuǎn)變電阻箱的阻值R,分別測(cè)出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U,下列兩組R的取值方案中,比較合理的方案是________.(選填“1”或“2”)方案編號(hào)電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),繪出的eq\f(1,U)—R的圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在eq\f(1,U)坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=________,內(nèi)阻r=________.(用k、b和R0表示)解析:(1)試驗(yàn)時(shí),為愛(ài)護(hù)電壓表,應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最大,此時(shí)電壓表兩端電壓最小.(2)電壓表的量程為3V,故電阻箱兩端的最小電壓約為6V.依據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,eq\f(3,R0)=eq\f(6,R),電阻的最小值為20Ω.在試驗(yàn)時(shí),為減小讀數(shù)誤差,所用電表的指針偏角一般不小于其量程的1/3,當(dāng)電壓表量程為1V時(shí),由eq\f(1,R0)=eq\f(9-1,R),得R=80Ω.所以選擇方案2較合理.(3)依據(jù)閉合電路的歐姆定律E=U+eq\f(U,R0)(R+r),變形得:eq\f(1,U)=(eq\f(1,E)+eq\f(r,ER0))+eq\f(1,ER0)R,eq\f(1,U)-R圖象的截距b=eq\f(1,E)+eq\f(r,ER0),斜率k=eq\f(1,ER0),聯(lián)立這兩個(gè)式子得:E=eq\f(1,kR0),r=eq\f(b,k)-R0.答案:(1)最大值(2)2(3)eq\f(1,kR0)eq\f(b,k)-R0.圖269.測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的試驗(yàn)電路如圖26所示.圖27中給出的器材有:待測(cè)的電源(電動(dòng)勢(shì)約為4V,內(nèi)阻約為2Ω),電壓表(內(nèi)阻很大,

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