2024高考物理一輪復(fù)習(xí)專題69實(shí)驗(yàn)：測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻練習(xí)含解析新人教版

PAGE6-專題69試驗(yàn)：測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1．[2024·大連市測試]某試驗(yàn)小組要測量一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，用到下列器材：靈敏電流計(jì)(內(nèi)阻為50Ω)；電壓表(0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ)；電阻箱R1(0～999.9Ω)；滑動(dòng)變阻器R2；開關(guān)；導(dǎo)線若干．由于靈敏電流計(jì)的量程太小，該試驗(yàn)小組用電阻箱R1與靈敏電流計(jì)并聯(lián)，可使其量程擴(kuò)大為原來的20倍，則改裝后的電流表內(nèi)阻為________Ω.擴(kuò)大量程后靈敏電流計(jì)的刻度盤并沒有變更，將器材連接成如圖甲所示的電路，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，讀出了多組電壓表示數(shù)U和靈敏電流計(jì)的示數(shù)IG，并作出了U－IG圖線如圖乙所示，由作出的U－IG圖線及題中的相關(guān)信息，可求得干電池的電動(dòng)勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.2．[2024·昆明市調(diào)研]某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲的電路來測量一電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，待測電源電動(dòng)勢約為2V，內(nèi)阻約為幾歐姆，R為阻值0～10Ω的滑動(dòng)變阻器，R0為阻值990Ω的定值電阻，X、Y為兩個(gè)電流表，試驗(yàn)室有以下幾個(gè)電流表：A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5ΩA2：量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1ΩA3：量程0～20mA，內(nèi)阻為1ΩA4：量程0～2mA，內(nèi)阻為10Ω(1)為了較精確地測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，則X應(yīng)當(dāng)選擇________，Y應(yīng)當(dāng)選擇________．(2)試驗(yàn)中，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，得到多組X、Y的數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)畫出X—Y的圖象如圖乙所示，則依據(jù)圖象計(jì)算可知，電源電動(dòng)勢為________V，內(nèi)阻為________Ω(計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù))．3．[2024·湖南師大附中]利用多用電表和電阻箱測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路如圖乙．調(diào)整電阻箱，記錄多組電阻箱示數(shù)R和多用電表示數(shù)I，作出R－eq\f(1,I)的圖線如圖丙．由圖丙可求得電動(dòng)勢E＝________V，內(nèi)阻r內(nèi)＝________Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)；忽視偶然誤差，本試驗(yàn)測得的E測和r測與真實(shí)值比較：E測________E真，r測________r真．(均填“<”“＝”或“>”)4．[2024·哈九中測試]利用如圖甲所示的電路，完成對(duì)電動(dòng)勢約為1.5V、內(nèi)阻約為幾歐姆的電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測定．其中R為電阻箱，R0為阻值為150Ω的定值電阻．連接好電路后，通過調(diào)整電阻箱的阻值，讀出了8組電壓表的讀數(shù)以及相對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值，并以電壓的倒數(shù)eq\f(1,U)為縱坐標(biāo)、電阻箱的阻值R為橫坐標(biāo)，把記錄的數(shù)據(jù)描繪在了坐標(biāo)系中，如圖乙所示．(1)假如電源電動(dòng)勢用E表示，電源內(nèi)阻用r表示，則eq\f(1,U)關(guān)于R的表達(dá)式應(yīng)為________(用E、r、R0表示)．(2)圖乙是依據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線．求出該圖線的斜率k＝________V－1·Ω－1，圖線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)b＝________V－1.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)結(jié)合寫出的函數(shù)表達(dá)式以及圖線可知該電源電動(dòng)勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)5．[2024·四川綿陽市測試]某同學(xué)用下列器材測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．待測電源E(電動(dòng)勢約為3V，內(nèi)阻約為2.5Ω)；電流表A(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω)；電阻箱R(最大阻值為99.9Ω)；開關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)在虛線框中畫出試驗(yàn)電路圖．該同學(xué)依據(jù)正確的電路圖，正確連接電路，規(guī)范操作．(2)第一次測量：調(diào)整電阻箱R，示數(shù)為R1時(shí)，讀取電流表示數(shù)I1，示數(shù)為R2時(shí)，讀取電流表示數(shù)I2.則電源電動(dòng)勢的計(jì)算式E＝__________________，內(nèi)阻的計(jì)算式r＝________________.(3)其次次測量：調(diào)整電阻箱R的阻值，記錄多組電流表的讀數(shù)I和電阻箱的對(duì)應(yīng)讀數(shù)R，以eq\f(1,I)為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，依據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的eq\f(1,I)－R圖線，則電源電動(dòng)勢E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω.(4)關(guān)于該試驗(yàn)，下列說法正確的是________．A．由于電流表的內(nèi)阻，會(huì)使電源內(nèi)阻的測量值存在系統(tǒng)誤差B．由于電流表的內(nèi)阻，會(huì)使電源電動(dòng)勢的測量值存在系統(tǒng)誤差C．其次次測量中的數(shù)據(jù)處理方式可以減小偶然誤差D．第一次測量中，若測有三組數(shù)據(jù)，則可求得電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r及電流表內(nèi)阻RA6．[2024·石家莊質(zhì)檢]某課題探討小組打算測量一個(gè)鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，在操作臺(tái)上打算了如下試驗(yàn)器材：A．待測鋰電池(電動(dòng)勢E約為3.7V，內(nèi)阻r未知)B．電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約為幾千歐)C．電流表A(量程0～0.6A，內(nèi)阻RA＝2.2Ω)D．電阻箱R1(0～99.9Ω)E．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為10Ω)F．定值電阻R0(阻值約為5Ω)G．開關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干(1)在試驗(yàn)操作過程中，該小組成員設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路．多次變更電阻箱R1的阻值R，讀出電壓U，依據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖象，如圖乙所示，則電源電動(dòng)勢E＝________V.(2)為了測定鋰電池的內(nèi)阻需測出電阻R0的阻值，小組成員設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，請(qǐng)?jiān)趫D丁中連接對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖．試驗(yàn)過程中，某次測量電流表示數(shù)為0.40A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖戊所示，由此可求得R0＝________Ω；結(jié)合圖乙可求得電池內(nèi)阻r＝________Ω.(以上兩空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)7．某同學(xué)利用圖甲所示的電路測量電流表的內(nèi)阻RA(約為10Ω)和電源的電動(dòng)勢E.圖中R1和R2為電阻箱，S1和S2為開關(guān)．已知電流表的量程為100mA.(1)斷開S2，閉合S1，調(diào)整R1的阻值，使?jié)M偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)整R2，當(dāng)R2的阻值為5.2Ω時(shí)的示數(shù)為40mA.則電流表的內(nèi)阻的測量值RA＝________Ω，該測量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值．(2)保持S1閉合，斷開S2，多次變更R1的阻值，并記錄電流表的相應(yīng)示數(shù)．若某次R1的示數(shù)如圖乙所示，則此次R1的阻值為________Ω.(3)利用記錄的R1的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)I，作出I－1－R1圖象，如圖丙所示，利用圖丙可求得E＝________V．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)專題69試驗(yàn)：測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1．2.51.407.5解析：改裝后的電流表內(nèi)阻為r′g＝eq\f(1,20)rg＝eq\f(1,20)×50Ω＝2.5Ω；由閉合電路的歐姆定律得E＝U＋20IG(r＋r′g)，則U－IG圖線在縱軸的截距為電動(dòng)勢E＝1.40V，斜率為20(r＋r′g)＝eq\f(1.40－0.80,3.0×10－3)＝200，解得內(nèi)阻r＝7.5Ω.2．(1)A4A1(2)1.851.003．2.4(2.3～2.4)1.1(1.1～1.3)＝>4．(1)eq\f(1,U)＝eq\f(1,ER0)R＋eq\f(R0＋r,ER0)(2)0.00440.70(3)1.529.09解析：(1)由全電路歐姆定律得E＝U＋eq\f(U,R0)(R＋r)，化簡得eq\f(1,U)＝eq\f(1,ER0)R＋eq\f(R0＋r,ER0).(2)由圖象可得圖線的斜率k＝eq\f(0.7,160)V－1·Ω－1＝0.0044V－1·Ω－1；縱截距b＝0.70V－1.(3)由eq\f(1,ER0)＝k，eq\f(R0＋r,ER0)＝b，得E≈1.52V，r≈9.09Ω.5.(1)如圖所示(2)eq\f(I1I2R1－R2,I2－I1)eq\f(I2R2－I1R1,I1－I2)(3)33(4)AC6．(1)3.6(3.60V)(2)如圖所示4.83.0解析：(1)依據(jù)圖甲，由閉合電路歐姆定律可得E＝eq\f(U,R)(R＋R0＋r)，得eq\f(1,U)＝eq\f(r＋R0,E)·eq\f(1,R)＋eq\f(1,E)，在eq\f(1,U)-eq\f(1,R)圖象中，圖線的縱截距為eq\f(1,E)，圖線的斜率表示eq\f(R0＋r,E)，結(jié)合圖象可得E＝3.6V．(2)電壓表讀數(shù)U＝2.80V，依據(jù)歐姆定律有U＝I(RA＋R0)，其中RA＝2.2Ω，I＝0.40A，解得R0＝4.8Ω.由圖乙可知，eq\f(R0＋r,E)＝eq\f(\f(5,6)－\f(5,18),\f(10,39))Ω/V＝eq\f(13,6)Ω/V，得r＝3.0Ω.7．(1)7.8小于(2)120.6(3)9.1(9.2也對(duì))解析：(1)測RA時(shí)用了半偏法測電阻原理，認(rèn)為干路電流不變，R2與電流表并聯(lián)時(shí)有eq\f(RA,R2)＝eq\f(I2,IA)，eq\