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2014年07月29日  

2014-07-29 15:23:57|  分类: 高三物理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案  

2014-07-27 08:31:31|  分类: 2015届高考复习资|举报|字号 订阅

1、下面给出了多种用伏安法测电源电动势和内阻的数据处理方法.其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是(  )

A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E、r

B.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值

C.测出多组I、U的数据,画出U2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客I图像,再根据图像求E、r

D.多测出几组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势,再用闭合电路欧姆定律求出内阻r

答案:C解析:A项中只取了两组数据,实验误差大;若有的数据误差很大,用B项的方法无法排除;D项中取I、U的平均值毫无意义;故选C项.

2、如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客I图线,关于此图线,下列的说法中正确的是(  )

 2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

A.纵轴的截距表示电源的电动势,即E=3.0 V

B.横轴的截距表示电源的短路电流,即I=0.6 A

C.电源的内阻r=5 Ω

D.电源的内阻r=2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 Ω

答案:A解析:U2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客I图线与纵轴截距为电动势,E=3.0 V,故选项A对;当U=0时,横轴的截距表示短路电流,故选项B错;电源的内阻r=|2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客|=2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 Ω=1 Ω,故选项C、D错.

3、在“测定电池的电动势和内阻”实验中,通过改变滑动变阻器电阻大小,测量并记录多组电压和相应电流值,某同学的实验数据如下表所示,与预想的实验结果不一致.

U/V

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

I/A

0.18

0.21

0.25

0.27

0.30

0.33

(1)由实验数据来分析,他所连接的电路可能是电路图(甲)中的(  )

2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

(2)如图(乙)为某同学根据正确的电路图作出的U2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客I图线,由该图线可得被测干电池的电动势E=    V,内阻r=    Ω. 

2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

解析:(1)从表中实验数据可知,所测电流随电压的增大而增大,且电压与电流的比值近似相等,因此,电压表和电流表测量的是定值电阻R1的电压和电流,他所连接的电路图应为B.(2)由作出的U2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客I图线在纵轴的截距可知被测干电池的电动势E=1.49 V,由图线的斜率可得电池内阻r=1.75 Ω.

答案:(1)B (2)1.49(1.47~1.50都对) 1.75(1.70~1.80都对)


4、某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图()所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.

 2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

实验次数

1

2

3

4

5

R(Ω)

4.0

10.0

16.0

22.0

28.0

I(A)

1.00

0.50

0.34

0.25

0.20

1/I(A-1)

1.0

2.0

2.9

4.0

5.0

(1)若利用图像确定电池的电动势和内阻,则应作    (填“R2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客I”或“R2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客”)图像;

(2)利用测得的数据在图(乙)的坐标系中画出适当的图像;

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(3)由图像可知,该电池的电动势E=    V,内阻r=    Ω; 

(4)利用该实验电路测出的电动势E和内阻r与真实值E和r相比,理论上E    E,r    r(均选填“>”、“<”或“=”). 

解析:(1)根据闭合电路欧姆定律有E=IR+Ir,得R=2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客-r,由于R与2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客成线性关系,应作R2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客图像.

(2)根据数据描点作图,如图所示

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(3)由R=E·2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客-r知,图像的纵轴截距为电源内阻的负值,则r=2.0 Ω,图像的斜率为电源的电动势,E=6.0 V.

(4)由于电流表A的分压,“IR”并不是电源的路端电压,若将电流表A与电源等效为一个新电源,R=E·2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客-(r+rA),因此E=E,r=r+rA>r.

答案:(1)R2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 (2)见解析 (3)6.0(5.8~6.2都对) 2.0(1.8~2.2都对) (4)= >

点评 解决此类图像问题时,要根据闭合回路的欧姆定律写出R2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客的表达式.再根据图像的斜率、截距的意义进行分析.


5、在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有:

待测电池(电动势约6 V)

电流表G(量程6.0 mA,内阻r1=100 Ω),

电流表A(量程0.6 A,内阻r2=5.0 Ω),

定值电阻R1=100 Ω,定值电阻R2=900 Ω,

滑动变阻器R'(0~50 Ω),开关、导线若干.

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2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

(1)为了精确测出该电池的电动势和内阻,采用图(甲)所示实验电路图,其中定值电阻应选用    (选填“R1”或“R2”). 

(2)请根据电路图(甲)完成图(乙)中的实物连线.

(3)某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数IA和Ig.根据记录数据作出Ig 2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 IA图像如图(丙)所示(图像的纵截距用b表示,斜率用k表示),根据图像可求得,被测电池电动势的表达式E=     , 其值为    V;内阻的表达式r=    ,其值为    Ω. 

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解析:(1)因为定值电阻R与电流表G串联作电压表用,所以R用较大阻值的定值电阻R2误差较小.

(2)电路图连接如图所示.

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(3)由电路图可知:E=IA(r+r2)+Ig(r1+R2)

当IA=0时E=Ig(r1+R2)=b(r1+R2)

 =5.8×10-3×(100+900) V=5.8 V

当E=0时,r+r2=-2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客(r1+R2),

所以r=-k(r1+R2)-r2

 =2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客×(100+900) Ω-5 Ω=2 Ω.

答案:(1)R2 (2)见解析图

(3)b(r1+R2) 5.8 -k(r1+R2)-r2 2


6、某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干.该同学设计了如图()所示的电路进行实验和采集数据.

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(1)该同学设计实验的原理表达式是E=    (用r、I、R表示); 

(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到    (填“最大值”、“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图(乙)所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为    Ω; 

(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图(丙)所示的2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客R图像,则由图像可求得,该电源的电动势E=    V,内阻r=    Ω.(结果均保留两位有效数字) 

解析:(1)根据闭合电路欧姆定律,该同学设计实验的原理表达式是E=I(R+r).

(2)根据实验的安全性原则,在闭合开关之前,应先将电阻箱调到最大值.根据电阻箱读数规则,电阻箱接入电路的阻值为2×10 Ω+1×1 Ω=21 Ω;

(3)由E=I(R+r)可得2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客R+2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客.2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客R图像斜率等于2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,图像在纵轴截距等于2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,由此得E=6.3 V,r=2.5 Ω.

答案:(1)I(R+r) (2)最大值 21 (3)6.3(6.1~6.4都对) 2.5(2.4~2.6都对)


7、为了测定某电池的电动势(1011 V)和内阻(小于2 Ω),需要把一个量程为5 V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15 V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:

(1)把电压表量程扩大,实验电路如图(甲)所示,请完成第五步的填空.

第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端;

第二步:把电阻箱阻值调到零;

第三步:闭合开关S;

第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为4.5 V;

第五步:把电阻箱阻值调到适当值,(电阻箱的电阻变化过程中,A、P间的电压可视为不变)使电压表读数为     V; 

第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15 V的电压表

2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

(2)上述实验可供选择的器材有:

A.某电池(电动势约10~11 V,内阻小于2 Ω)

B.电压表(量程为5 V,内阻约5 kΩ)

C.电阻箱(阻值范围0~9 999 Ω)

D.电阻箱(阻值范围0~99 999 Ω)

E.滑动变阻器(阻值为0~20 Ω,额定电流2 A)

F.滑动变阻器(阻值为0~20 kΩ,,额定电流0.2 A)

电阻箱应选    ,滑动变阻器应选    (填选项前的字母) 

(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图(乙)所示,得到多组电压表读数U和电流表读数I,并作出U2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客I图线如图(丙)所示,可知电池的电动势为     V,内电阻为    Ω.(所有结果保留3位有效数字). 

解析:(1)由于电压表量程由5 V扩大为15 V,因此电压表的示数应为电阻箱电压的一半,当P、A间电压为4.5 V时,通过调整电阻箱使电压表示数为1.5 V.

(2)由于电压表内阻约为5 kΩ,电阻箱电阻应不小于10 kΩ,故电阻箱应选D.图(甲)中滑动变阻器为分压式连接,而电源电动势为10~11 V,因此滑动变阻器选用E即可,既能方便操作又可确保仪器安全.

(3)由U2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客I图像可得电压表的“最大”示数为3.5 V,则对应电池的电动势为10.5 V,电源内阻r=2015一轮复习第七章 恒定电流实验三:测定电源的电动势和内阻课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 Ω=1.71 Ω.

答案:(1)1.50 (2)D E (3)10.5 1.71

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