高考物理一輪復(fù)習(xí)課時檢測（四十八）測量電源的電動勢和內(nèi)阻（含解析）新人教版

測量電源的電動勢和內(nèi)阻1．某學(xué)生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時，采用圖甲所示電路，所用滑動變阻器的阻值范圍為0～20Ω，電路實(shí)物圖如圖乙所示。(1)該學(xué)生接線中錯誤和不規(guī)范的做法是________。A．滑動變阻器不起變阻作用 B．電流表接線有錯C．電壓表量程選用不當(dāng) D．電壓表接線不妥(2)該同學(xué)將電路按正確的方式連接好，檢查無誤后，閉合開關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。某一次電表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的讀數(shù)為________V，電流表的讀數(shù)為________A。(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)完畢，將測量的數(shù)據(jù)反映在UI圖上(如圖丁所示)，根據(jù)該圖線，可求出干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。解析：(1)由題圖乙可知，滑動變阻器均接下邊兩個接線柱，起不到變阻作用；電壓表的正接線柱應(yīng)與開關(guān)連接，使開關(guān)對電壓表有控制作用，故應(yīng)選A、D。(2)電壓表讀數(shù)用“十分之一”估讀法，得：1.20V，電流表讀數(shù)用“二分之一”估讀法，得：0.26A。(3)題圖丁圖線與縱軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)值表示干電池的電動勢大小，則E＝1.48V，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\,0.62)Ω≈0.77Ω。2．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·遼寧卷)某同學(xué)為定性探究光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度變化的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的電路。所用器材有：置于暗箱(圖中虛線區(qū)域)中的光敏電阻RG、小燈泡和刻度尺；阻值為R的定值電阻；理想電壓表；電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時，先按圖(a)連接好電路，然后改變暗箱中光源到光敏電阻的距離d，記錄電壓表的示數(shù)U，獲得多組數(shù)據(jù)如下表。d/cmU/mVd/cmU/mV回答下列問題：(1)光敏電阻阻值RG與電壓表示數(shù)U的關(guān)系式為RG＝________________(用E、r、R、U表示)；(2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給的第二組數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出U-d的非線性曲線；(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推斷：光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的減小而________(填“增大”或“減小”)；(4)該同學(xué)注意到智能手機(jī)有自動調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能，光照強(qiáng)度大時屏幕變亮，反之變暗。他設(shè)想利用光敏電阻的特性，實(shí)現(xiàn)“有光照射光敏電阻時，小燈泡變亮；反之變暗”的功能，設(shè)計(jì)了如圖(c)所示電路，則電路中________(填“R1”或“R2”解析：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得eq\f(E,r＋R＋RG)R＝U，解得RG＝eq\f(E,U)R－r－R。(2)描點(diǎn)、連線如圖所示。(3)當(dāng)光源距離光敏電阻越遠(yuǎn)時，光照強(qiáng)度越小，電壓表示數(shù)越小，根據(jù)RG＝eq\f(E,U)R－r－R可知，光敏電阻的阻值RG越大。(4)如果R1為光敏電阻，有光照射光敏電阻時，外電路總電阻變小，路端電壓降低，燈泡變暗；當(dāng)R2為光敏電阻時，有光照射光敏電阻時，外電路總電阻變小，總電流增大，內(nèi)電壓升高，路端電壓降低，流過R1的電流減小，因此流過燈泡的電流增大，燈泡變亮，因此R2為光敏電阻。答案：(1)eq\f(E,U)R－r－R(2)見解析圖(3)增大(4)R23．(2020·山東等級考)實(shí)驗(yàn)方案對實(shí)驗(yàn)測量的精度有直接的影響，某學(xué)習(xí)小組對“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了探究。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：干電池一節(jié)(電動勢約1.5V，內(nèi)阻小于1Ω)；電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω)；滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)；定值電阻R1(阻值2Ω)；定值電阻R2(阻值5Ω)；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。(1)該小組按照圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實(shí)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)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是________。(單選，填正確答案標(biāo)號)A．電壓表分流 B．干電池內(nèi)阻較小C．滑動變阻器最大阻值較小 D．電流表內(nèi)阻較小(2)針對電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問題，該小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，重新測量得到的數(shù)據(jù)如下表所示。序號1234567I/AU/V請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問題：①圖丙上已標(biāo)出后3組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請?jiān)趫D丙上標(biāo)出前4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫出U-I圖像。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所選的定值電阻為________(填“R1”或“R2”)。③用筆畫線代替導(dǎo)線，請按照改進(jìn)后的方案，將圖丁中的實(shí)物圖連接成完整電路。解析：(1)路端電壓U＝eq\f(E,R＋r)·R＝eq\f(E,1＋\f(r,R))，若電源內(nèi)阻遠(yuǎn)小于外電路總電阻，則電壓表示數(shù)總是接近電源的電動勢，變化范圍小，故B項(xiàng)正確。(2)①根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)并連成一條直線，如圖1所示。②由圖像可知E＝1.55V，U＝0時I＝0.59A，故r′＝eq\f(E,I)＝2.63Ω，由于2Ω<r′<5