高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)九 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻押題專練

1、實(shí)驗(yàn)九 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1用如圖1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：圖1(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)

2、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_答案(1)30.61010(2)電壓表的分流2某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖2所示的電路測量某干電池的電動(dòng)勢e和內(nèi)阻r，r為電阻箱，v為理想電壓表，其量程略大于電池的電動(dòng)勢實(shí)驗(yàn)中通過多次改變電阻箱的阻值r，從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)u，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)u與r不成線性關(guān)系，于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.圖2序號1234567(1)0.10.40.51.02.02.55.0(v1)0.360.440.430.600.871.001.58回答下列問題：(1) 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)原理，你認(rèn)為第_(填序號)組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，原因是_

3、.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D3所給的坐標(biāo)系中繪出關(guān)系圖線圖3(3)由圖線可知，該干電池的電動(dòng)勢e_ v，內(nèi)阻r_ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)3隨著電阻的減小路端電壓應(yīng)逐漸減小(2)見解析圖(3)2.90.713某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱，采用如圖4甲所示的電路測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻，比常規(guī)的伏安法更準(zhǔn)確若電流表內(nèi)阻阻值為ra，則測量的方法與步驟是：圖4(1)將電阻箱阻值r調(diào)到最大，閉合s后觀察電流表示數(shù)，然后再調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)指到某兩個(gè)恰當(dāng)?shù)闹担浵麓藭r(shí)電阻箱的阻值r1、r2及對應(yīng)的電流i1、i2；(2)根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及閉合電路歐姆定律，建立方程組，即可求出

4、電源的電動(dòng)勢e與內(nèi)阻r.該方程組的表達(dá)式是：_、_.該實(shí)驗(yàn)小組現(xiàn)在手頭只有一個(gè)電流表，只知其內(nèi)阻很小，卻不知具體阻值為了測出該電流表的內(nèi)阻，她們找來了如圖乙所示兩節(jié)干電池等實(shí)驗(yàn)器材請你用筆畫線將圖中的實(shí)物連接成能測出電流表內(nèi)阻的電路注意滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路起限流作用，開關(guān)閉合前其阻值應(yīng)_解析根據(jù)題圖示電路，利用閉合電路歐姆定律可得：ei1(r1rar)、ei2(r2rar)；兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢大約為3 v，電流表應(yīng)選0.6 a量程，在連接電路時(shí)，本著先串后并的原則進(jìn)行答案ei1(r1rar)ei2(r2rar)連線如圖調(diào)至最大4某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只

5、2.5 的保護(hù)電阻r0，實(shí)驗(yàn)電路如圖5所示(1)連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯(cuò)，接觸良好且未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時(shí)，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時(shí)，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是_圖5(2)在圖9中按電路原理圖及用多用電表的電壓擋檢查電路時(shí)，把兩表筆分別接c、d時(shí)的實(shí)物電路圖(如圖9所示)以筆畫線代替導(dǎo)線連接起來6圖6(3)排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測定得到下列數(shù)據(jù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖7中的坐標(biāo)上畫出ui圖線，由圖線知：電池的電動(dòng)勢為_，內(nèi)阻為_圖7解析(1)用電壓表

6、檢測c、d時(shí)，電壓表有示數(shù)，說明有電流通過電壓表，但沒有電流通過多用電表所并聯(lián)的電路，說明多用電表所并聯(lián)的電路發(fā)生斷路故障由已知條件可知，是滑動(dòng)變阻器r發(fā)生故障(3)電源的伏安特性曲線為直線，使直線通過盡量多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，其他點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)由uei(rr0)可知，縱軸截距表示電動(dòng)勢，則e1.50 v，斜率絕對值表示rr0，則：rr0 3.0 ，則r0.5 .答案(1)r斷路(2)如圖甲所示(3)如圖乙所示1.50 v(1.411.51 v均可)05 (0.50.7 均可)5用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，提供的器材如圖7514甲所示圖7514(1)用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖甲中的實(shí)物連線接成

7、測量電路(兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，圖中有部分線路已連好)(2)圖乙中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)測得的6組電流i、電壓u的值，按照這些實(shí)驗(yàn)值作出ui圖線，由此圖線求得的每節(jié)電池電動(dòng)勢e_v，每節(jié)電池的內(nèi)阻r_.(取3位有效數(shù)字)解析：(1)測量電路的實(shí)物連接圖如圖甲所示(2)按照實(shí)驗(yàn)值作出的ui圖線如圖乙所示從圖象可以得出，圖線在u軸上的截距為2.96 v，則每節(jié)電池的電動(dòng)勢為：e×2.96 v1.48 v圖線斜率的絕對值為：k0.727，即電源的內(nèi)阻為：r電0.727 ，每節(jié)電池的內(nèi)阻為：rr電0.364 .答案：(1)見解析圖(2)ui圖線見解析1.480.3646某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖75

8、15甲所示電路測量電池組的電動(dòng)勢e和內(nèi)阻r.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖乙所示的r圖線，其中r為電阻箱讀數(shù)，i為電流表讀數(shù)，由此可以得到：e_v，r_.圖7515答案：2.4(或2.5)17在測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7516所示的實(shí)物電路圖7516(1)實(shí)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)改變電阻箱的阻值r，分別測出阻值r010 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”)方案編號電阻箱的阻值r/1400.0350.0300.0250.0200.0

9、280.070.060.050.040.0(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的r圖象是一條直線若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢e_，內(nèi)阻r_.(用k、b和r0表示)答案：(1)最大值(2)2(3)r08某同學(xué)對鈕扣鋰電池的特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究該類電池的內(nèi)阻約為1 k5 k，電動(dòng)勢標(biāo)稱值為3 v現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：a電壓表v1：量程3 v，內(nèi)阻約20 kb電壓表v2：量程6 v，內(nèi)阻約10 kc定值電阻1 kd定值電阻20 ke滑動(dòng)變阻器一只(050 k)，待測鈕扣鋰電池，電鍵，導(dǎo)線若干圖7517(1)實(shí)驗(yàn)原理見圖7517甲，請選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，在圖中的小虛線框里標(biāo)出所選取的器材

10、編號(2)該同學(xué)測量出路端電壓u和干路電流i，作出ui曲線見圖乙，可知電池的短路電流是_ma，電動(dòng)勢是_v，內(nèi)阻為_k.(3)當(dāng)路端電壓為1.5 v時(shí)，負(fù)載消耗的電功率為_mw.答案：(1)如圖所示(2)2.64(2.602.65均可)294(2.902.95均可)111(1.081.15均可)(3)1.94(1.901.95均可)9為了測量兩節(jié)串聯(lián)干電池的電動(dòng)勢，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中e是待測電池組，內(nèi)阻不能忽略；v1、v2是兩只量程合適的相同的電表，內(nèi)阻不是很大，且未知；s1、s2是單刀單擲開關(guān)；導(dǎo)線若干(1)請根據(jù)電路圖甲，在圖乙中將器材連成實(shí)物圖(2)實(shí)驗(yàn)需要測量的物理

11、量是_(3)用測出的物理量，導(dǎo)出串聯(lián)電池組電動(dòng)勢的表達(dá)式是_10用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻提供的器材如圖(a)所示(1)用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖(a)中的實(shí)物連接成測量電路(兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，圖中有部分線路已連好)(2)圖(b)中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)測得的6組電流i、電壓u的值，按照這些實(shí)驗(yàn)值作出ui圖線，由此圖線求得的每節(jié)電池電動(dòng)勢e_ v，每節(jié)電池的內(nèi)阻r_ .(取3位有效數(shù)字)解析：(1)測量電路的實(shí)物連接圖如圖甲所示(2)按照實(shí)驗(yàn)值作出的ui圖線如圖乙所示從圖象可以得出，圖線在u軸上的截距為2.96 v，則每節(jié)電池的電動(dòng)勢為：e×2.96 v1.48 v圖線斜率的絕對

12、值為：k0.727，即電源的內(nèi)阻為：r電0.727 ，每節(jié)電池的內(nèi)阻為：rr電0.364 .答案：(1)見解析圖(2)ui圖線見解析1.480.36411用電流傳感器和電壓傳感器可測干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻. 改變電路的外電阻，通過電壓傳感器和電流傳感器測量不同工作狀態(tài)的路端電壓和電流，輸入計(jì)算機(jī)，自動(dòng)生成ui圖線，由圖線得出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻(1)記錄數(shù)據(jù)后，打開“坐標(biāo)繪圖”界面，設(shè)x軸為“i”，y軸為“u”，點(diǎn)擊直接擬合，就可以畫出ui圖象，得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖甲所示根據(jù)圖線顯示，擬合直線方程為：_，測得干電池的電動(dòng)勢為_ v，干電池的內(nèi)電阻為_ . (2)現(xiàn)有一小燈泡，其ui特性曲線如圖乙所示，若將

13、此小燈泡接在上述干電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是多少？(簡要寫出求解過程；若需作圖，可直接畫在方格圖中)答案：(1)u2i1.51.52(2)見解析12為測量一電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為9 v的電壓表a量程為1 v、內(nèi)阻大約為1 k的電壓表b量程為2 v、內(nèi)阻大約為2 k的電壓表c量程為3 v、內(nèi)阻為3 k的電壓表選擇電壓表_串聯(lián)_ k的電阻可以改裝成量程為9 v的電壓表利用一個(gè)電阻箱、一只開關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號 或與一個(gè)電阻串聯(lián)來表示，且可視為理想電壓表)，在虛線框內(nèi)畫出測量電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出電壓

14、表示數(shù)為1.50 v時(shí)，電阻箱的阻值為15.0 ；電壓表示數(shù)為2.00 v時(shí)，電阻箱的阻值為40.0 ，則電源的電動(dòng)勢4e_v、內(nèi)阻r_.答案： 或c6如圖所示7.51013兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖(a)所示的電路測定值電阻r0、電源的電動(dòng)勢e和內(nèi)電阻r，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)，一個(gè)同學(xué)記錄的是電流表a和電壓表v1的測量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄的是電流表a和電壓表v2的測量數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖(b)所示的兩條ui圖線回答下列問題：(1)根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線，可知()a甲同學(xué)是根據(jù)電壓表v1和電流表a的數(shù)據(jù)b甲同學(xué)是根據(jù)電壓表v2和電流表a的數(shù)據(jù)c乙同學(xué)是根據(jù)電壓表v

15、1和電流表a的數(shù)據(jù)d乙同學(xué)是根據(jù)電壓表v2和電流表a的數(shù)據(jù)(2)圖象中兩直線的交點(diǎn)表示的物理意義是()a滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p滑到了最右端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 wd電源的效率達(dá)到最大值(3)根據(jù)圖(b)，可以求出定值電阻r0_，電源電動(dòng)勢e_v，內(nèi)電阻r_.(4)該電路中電流表的讀數(shù)能否達(dá)到0.6 a，試說明理由(2)圖象中兩直線的交點(diǎn)表示電壓表v1的讀數(shù)與電壓表v2的讀數(shù)相等，即滑動(dòng)變阻器的阻值為0，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p滑到了最左端，a錯(cuò)誤；從圖象可以得出電阻r0的阻值大于電源的內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的阻值減小，電源的輸出功率增大，兩直線的交點(diǎn)對應(yīng)滑動(dòng)變阻器的阻

16、值為0，即電源的輸出功率最大，b正確；定值電阻r0消耗的功率為：pu2i1.0×0.5 w0.5 w，c正確；電源的效率為：ui/eiu/e，u越大，效率越大，d錯(cuò)誤(4)該電路中的電流為：i，當(dāng)r最小時(shí)，電流最大，最大值為：ima0.5 a，故該電路中電流表的讀數(shù)不能達(dá)到0.6 a. 答案：(1)ad(2)b、c(3)2.01.501.0(4)見解析14用如圖所示電路，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

17、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)變阻器(阻值范圍0100 、額定電流1 a)(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)由于電源是一節(jié)干電池(約1.5 v)，所以選量程為3 v的電壓表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般為幾歐，加上保護(hù)電阻，最大電流也在1.0 a以下，小于量程3 a的，所以選量程為0.6 a的電流表；由

18、于電池內(nèi)阻較小，保護(hù)電阻不宜太大，選1 的即可，否則會(huì)使電流表、電壓表讀數(shù)范圍較小，造成較大的誤差；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就能很好地控制電路中的電流和電壓，因此取010 范圍(2)由于電壓表的分流作用，使電流表讀數(shù)總是比干路電流小，造成e測<e真，r測<r真答案：(1)30.61010(2)電壓表的分流15在“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有如下器材：a電源為干電池(電動(dòng)勢為e、內(nèi)阻為r)b電流表(00.6 a、內(nèi)阻約0.1 )c靈敏電流計(jì)g(滿偏電流ig200 a、內(nèi)阻rg500 )d滑動(dòng)變阻器(020 、2.0 a)e電阻箱r(09 999.9 )f開關(guān)、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)電路如圖甲(1)由于沒有電壓表，需要把靈敏電流計(jì)g改裝成量程為2 v的電壓表，需串聯(lián)一個(gè)阻值為r_ 的電阻(2)在閉合開關(guān)s前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至_(填“a端”“中央”或“b端”)(3)圖乙為該實(shí)驗(yàn)繪出的i1i2圖線(i1為靈敏電流計(jì)g的示數(shù)，i2為電流表a的示數(shù))，由圖線可求得被測電源的電動(dòng)勢e_v(保留三位有效數(shù)字)，內(nèi)電阻r_(保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)9 500 (或者9.5 k)(2)a端(3)1.461.49