【精编】2020版高考物理一轮复习第7章恒定电流实验9测定电源的电动势模拟新人教版选修3_1.pdf

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1、文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.实验 9 测定电源的电动势1(2016四川卷)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源(电动势约 3V，内阻约 2)，保护电阻R1(阻值 10)和R2(阻值 5)，滑动变阻器R，电流表 A，电压表 V，开关 S，导线若干。导学号实验主要步骤：(1)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(2)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；(3)以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)；(4)求出UI图线斜率的绝对值

2、k和在横轴上的截距a。回答下列问题：电压表最好选用_A_；电流表最好选用_C_。A电压表(03 V，内阻约 15 k)B电压表(03 V，内阻约 3 k)C电流表(0200 mA，内阻约2)D电流表(030 mA，内阻约2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是 _C_。A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达

3、式E_ak_，r_kR2_，代入数值可得E和r的测量值。解析(1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即UEIr，I是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，即选A；由于电路中的最大电流约为IErR1R232105A0.176A176mA，故选 C。(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此说明一根导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝 左端接线柱，C项正确。文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.2文档收集于互联网，已

4、整理，word 版本可编辑.(3)图象斜率绝对值krR2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即aErR2，因此电源的内阻rkR2，电源的电动势Eka。2(2015天津理综)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V，内电阻约1)的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：导学号A电流表：量程0.6A，内电阻约1B电流表：量程3A，内电阻约0.2 C电压表：量程3V，内电阻约30kD电压表：量程6V，内电阻约60kE滑动变阻器：01000，额定电流0.5A F滑动变阻器：020，额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_A_，电压表

5、应选用_D_，滑动变阻器应选用 _F_(均填仪 器的字母代号)。(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将 _a_和 _d_相连、_c_和_g_相连、_f_和_h_相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以 _1U_1R或U_为纵坐 标，以 _UR或RU_R(横纵坐标互换亦可)_ 为横坐标。解析(1)此次实验电流表内阻对

6、实验没有影响，选择小量程电流表，减小读数误差；串联电池的电动势约为4.5 V，电压表应选择D 项；接入电路中的电阻在满足要求的条件下不宜过大，容易调节。(2)电压表的内阻相对滑动变阻器的内阻较大，流经电压表的电流可以忽略不计，所以选择电流表内接法，以减小误差。(3)按照题意连接电路后，电动势的表达式为EUURr，1U1ErE1R，电池的电动势和内阻为定值，故可以作出1U关于1R的图象，图象为一条直线。同理，将电动势表达式写成UEURr的形式则可以作出U关于UR的图象，该图象也为一条直线。3(2015江苏物理)小明利用如图1 所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。文档来源为:从网络收集整理.

7、word 版本可编辑.欢迎下载支持.3文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.导学号(1)图中电流表的示数为_0.44_A。(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V)1.451.361.271.161.06 I(A)0.120.200.280.360.44 请根据表中的数据，在图2 所示的方格纸上作出UI图线。由图线求得：电动势E_1.60(1.58 1.62都算对)_V；内阻r_1.2(1.18 1.26都算对)_。(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实，从实验 误差考虑，这样的操作不妥，因为 _干电池长时间使用后，电动势和

8、内阻会发生变化，导致实验误差增大_。答案(2)UI图线如图所示 解析 电流表读数时注意量程和有效数字；画UI图线时注意所描各点要均匀分布在线的两侧，并且纵坐标要从1V 开始。4(2015安徽理综)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 A、内阻为2500 的表头，一个开关，两个电阻箱(0 999.9)和若干导线。导学号(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA 的电流表，则应将表头与电阻箱 _并联 _(填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为_5.0 _。(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图

9、1 所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表。图 1 123456 R()95.075.055.045.035.025.0 I(mA)15.018.724.829.536.048.0 IR(V)1.421.401.361.331.261.20 根据表中数据，图 2 中已描绘出四个点，请将第 5、6 两组数据也描绘在图2 中，并画出IRI图线；图 2 根据图线可得电池的电动势E是 _1.53_V，内阻r是_2.0 _。答 案(2)如图所示 解析 将电流表量程扩大时，表头和电阻应该并联文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.4文档收集于互联网，已整理

10、，word 版本可编辑.IgRg(IIg)R0，R0IgRgIIg5.0 图线与纵轴的交点表示电动势的大小，E 1.53V，图象的斜率rUI7.0，而rRr，所以r2.0 5(2015四川理综)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约 6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：导学号电流表 A1(量程 030 mA)；电流表 A2(量程 0100 mA)；电压表 V(量程 0 6 V)；滑动变阻器R1(阻值 05)；滑动变阻器R2(阻值 0300)；开关 S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路。.将R的阻值调

11、到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线。.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)。回答下列问题：(1)电流表应选用_A2_，滑动变阻器应选用_R2_；(2)由图乙的图线，得电源内阻r_25_；(3)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx_U0I0r_，代入数值可得Rx；(4)若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示

12、数变化范围_相同 _，电压表示数变化范围_不同 _。(选填“相同”或“不同”)解析(1)由于电池的电动势为6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，所以电流的最大值可能会超过30 mA，因此电流表应该选择A2；要使滑动变阻器能够大范围调节电流的大小，滑动变阻器的最大阻值相对待测电阻的阻值不能太小，因此滑动变阻器应该选择R2。(2)由闭合电路的欧姆定律可知EUIr，所以UEIr，则图乙中直线的斜率的大小即为电池的内阻大小，所以电池的内阻为25。文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.5文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.(3)由闭合电路的欧姆定律可知EUI(R

13、xr)，所以UI图中的斜率为U0I0rRx，即RxU0I0r。(4)改变待测电阻的位置后，电路中总电压不变，总电阻不变，所以电流不会改变，因此电流表变化范围相同，待测电阻在AB之间时，电压表测量的是Rx和滑动变阻器两端的电压，而待测电阻在BC之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，因此电压表示数的变化范围不同。6(2016江西临川一中、九江一中、新余一中等九校协作体联考)将两个金属电极铜、锌插入一个水果中就可以做成一个水果电池。水果电池的电动势大约为1V，但由于内阻近千欧，日常生活中我们很少用水果电池，那么水果电池的电动势和内阻到底有多大呢？某学习小组的同学就此进行探究。导学号(1)A 同

14、学把欧姆表直接接到水果电池的两极上，欧姆表的读数为190，其测得内阻是否准确，为什么？_不准确，因为水果电池本身有电动势，与欧姆表内的电源会相互影响，使测量不准确。_(2)B 同学则利用伏安法测水果电池的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：A电压表V1，量程 01V，内阻为10kB电压表V2，量程 03V，内阻约30kC电流表A，量程 01mA，内阻约 1D滑动变阻器R1，最大阻值100E滑动变阻器R2，最大阻值6kF开关 S以及导线若干为了减小实验误差，电压表应选 _A_，滑动变阻器应选_E_(只填实验器材前的序号)试将实验设计电路画在方框中。多次测量后，将所得的多组数据描绘在同一坐标图中，

15、请在图中画出水果电池的伏安特性曲线。由图线可得被测水果电池的电动势E_1.1_V，电池内阻r_9.2 102_。(均保留两位有效数字)答案(2)如图 1 所示如图 2 所示 解析(1)水果电池本身有电动势，与欧姆表内的电源会相互影响，使测量不准确。(2)由于水果电池电动势约为1V，因此电压表选A。电池内阻近千欧，因此滑动变阻器选R2，R1的电阻太小起不到限流的作用。将各点用直线连接起来，使尽量多的点落在线上，不在线上的点尽量分布在线的两侧。图线纵轴的截距等于电源电动势，约为1.1V，图线斜文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.6文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.率大小等于内阻，约为9.2 102。