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1、2022年高二物理 測定電池的電動勢和內(nèi)阻練習(xí)
1.在測定電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,除需用導(dǎo)線和開關(guān)外,下述各組器材可完成實驗的是
( )
(1)伏特表和安培表 (2)安培表和電阻箱
(3)安培表和變阻器 (4)伏特表和電阻箱
(5)伏特表和變阻器
(6)伏特表、安培表和變阻器
答案:(2)、(4)、(6)
解析:由閉合電路歐姆定律的公式:E=U+I(xiàn)r=I(R+r)=U+r
可得出測量E,r的幾種基本方法:
①改變R,測量兩組U、I值,聯(lián)立解得;
②已知不同的R值,分別測出電流I,聯(lián)立解得;
③已知不同的R值,分別測出電壓U,聯(lián)立解得.
2.
2、可用理想電壓表、理想電流表?、變阻器R以及電鍵K和導(dǎo)線等器材來測量某一電源E的電動勢和內(nèi)阻.下面給出了四個電路圖,圖中+、-代表電源的正、負(fù)極和電表的正負(fù)接線柱.正確的電路圖是
( )
答案:B
解析:本題考查的是電路中儀器的基本知識和基本能力要求.電源的正極應(yīng)與電壓表和電流表正極相連,并且電壓表在電路中應(yīng)當(dāng)并聯(lián),電流表在電路中應(yīng)串聯(lián).
3.在測定電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,有幾個學(xué)生接成了如下圖所示甲、乙、丙、丁四種電路,當(dāng)閉合K,滑動頭P左右移動時,(伏特表、安培表視為理想)
( )
(1)會出現(xiàn)安培表示數(shù)可變,伏特表示數(shù)始終為零情況的是電路圖________;
(2
3、)會出現(xiàn)安培表示數(shù)為零,伏特表示數(shù)不變的是電路圖________;
(3)會使安培表燒壞的是電路圖________;
(4)會使安培表示數(shù)不變,伏特表示數(shù)可變的是電路圖________.
答案: (1)丁 (2)乙
(3)甲 (4)丙
4.圖中,R為已知電阻,Rx為待測電阻,K1為單刀單擲開關(guān),K2為單刀雙擲開關(guān),V為電壓表(內(nèi)阻極大),E為電源(內(nèi)阻不可忽略).現(xiàn)用圖中電路測量電源電動勢E及電阻Rx.
(1)寫出操作步驟.
(2)由R及測得的量,可得E=______,Rx=______.
答案:(1)①K
4、1斷開,K2接到a端,記下電壓表的讀數(shù)U1;②K2仍接到a端,閉合K1,記下電壓表的讀數(shù)U2;③K1仍閉合,K2接到b端,記下電壓表的讀數(shù)U3.(2)U1;R
5.測量“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻:將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi),就構(gòu)成了簡單的“水果電池”,其電動勢約1.5V,可是這種電池并不能點亮額定電壓為1.5V,額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡.原因是流過小燈泡的電流太小了,經(jīng)實驗測得還不足3mA.現(xiàn)用量程合適的電壓表、電流表以及滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實驗器材盡量精確地測定“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻.
(1)若給出的滑動變阻器有兩種規(guī)格:A(0~30Ω) B(0~30
5、kΩ).本實驗中應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動變阻器?答:________.
(2)在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值,經(jīng)描點、連線得到U-I圖象,如圖所示,根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù),則“水果電池”的電動勢的內(nèi)電阻分別為E=________V;r=________Ω.
答案:(1)B (2)1.5 500
解析:(1)由題設(shè)條件知,該“水果電池”的內(nèi)阻很大,若選滑動變阻器A(0~30Ω),則當(dāng)滑動變阻器的觸頭移動時,電表示數(shù)幾乎不變,無法進(jìn)行多次測量,從而影響實驗誤差.因此本實驗中應(yīng)該選用阻值較大的(0~30kΩ)的滑動變阻器B.
(2)由題圖所示可知,直線與縱軸截距即為電動勢,所以E=1
6、.5V;直線斜率的絕對值即為電源內(nèi)阻,所以r==500Ω.
6.(xx·北京海淀區(qū)模擬)為了測量由兩節(jié)干電池組成的電動勢和內(nèi)電阻,某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路,其中R為電阻箱,R0=5Ω為保護電阻.
①按照圖甲所示的電路圖,將圖乙所示的實物連接成實驗電路.
②斷開開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,再閉合開關(guān)S,讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值.多次重復(fù)上述操作,可得到多組電壓值U及電阻值R,并以為縱坐標(biāo),以為橫坐標(biāo),畫出-的關(guān)系圖線(該圖線為一直線),如圖丙所示.由圖線可求得電池組的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)
答
7、案:①見答圖
②2.9,1.1(或1.2)
1. 某同學(xué)欲采用如圖所示的電路完成相關(guān)實驗.圖中電流表?的量程為0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω;電壓表的量程為3V,內(nèi)阻約6kΩ;為小量程電流表;電源電動勢約3V,內(nèi)阻較小,下列電路中正確的是
( )
答案:AB
2.(xx·北京模擬)現(xiàn)有一特殊電池,它的電動勢E約為9V,內(nèi)阻r約為40Ω,已知該電池允許輸出的最大電流為50mA.為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實驗,圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測出,阻值為5Ω,R為電阻箱,阻值范圍0~999.9Ω,R0為定值電阻,對電路起保護作用
8、.
(1)實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格:
A.10Ω B.50Ω
C.150Ω D.500Ω
本實驗選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好?
答:________
(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,讀取電流表的示數(shù),記錄多組數(shù)據(jù),作出了圖乙所示的圖線,則根據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.
答案:(1)C (2)10 45
解析:(1)使電阻箱的阻值調(diào)為零,則電路中的電流最大,Im=代入數(shù)據(jù)得R0=135Ω
對比備選選項,故C符合要求.
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律I=得
9、
=(R0+R+RA+r)=(R0+R+5+r)
在圖線上取兩個點,讀出兩組、(R+R0)值代入方程解得E=10V,r=45Ω.
3.利用伏安法測量干電池的電動勢和內(nèi)阻,現(xiàn)有的器材為:
干電池:電動勢約1.5V,符號電壓表:量程1V,內(nèi)阻998.3Ω,符號
電流表:量程為1A,符號?
滑動變阻器:最大阻值10Ω,符號
電阻箱:最大阻值99 999.9Ω,符號
單刀單擲開關(guān)1個,符號
導(dǎo)線若干
① 設(shè)計測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi).要求在圖中標(biāo)出電壓表、電流表的接線柱的正負(fù).
②為了滿足本實驗要求并保證實驗的精確度,電壓表量程應(yīng)擴大為原量程的___
10、_____倍,電阻箱的阻值應(yīng)為________Ω.
答案:2倍 998.3Ω
解析:①電源電動勢為1.5V,而電壓表最大量程為1V,需將電壓表擴大量程再用,故電壓表應(yīng)與電阻箱串聯(lián)使用,設(shè)計電路如圖所示:
②為保證實驗精確度,應(yīng)將電壓表量程擴大為2V,即原來的2倍,由=可知,R=RV=998.3Ω
4.某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,串聯(lián)了一只2Ω的保護電阻R0,實驗電路如圖(甲)所示,請回答下列問題:
(1)按電路原理圖(甲)連接實物電路圖(乙).
(2)接好電路后,該同學(xué)開始實驗,閉合電鍵S后,他發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)不為零,他用多用電
11、表的電壓擋檢查電路,把兩表筆分別接a、b和b、c及d、e時,示數(shù)均為零,把兩表筆接c、d時,其示數(shù)與電壓表示數(shù)相同,檢查各接線柱均未接錯,且接觸良好,各接線之間也未發(fā)生短路,由此可推斷故障原因應(yīng)是______________.
(3)排除故障后,該同學(xué)順利完成實驗,測得下列五組數(shù)據(jù):
U(V)
1.60
1.40
1.20
1.00
0. 80
I(A)
0.13
0.20
0.27
0.33
0.40
根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上畫出U-I圖,并求出該電池電動勢E=________V,r=________Ω.
(4)考慮電表本身電阻對測量結(jié)果的影響,分析造成本實驗系統(tǒng)誤差的原因是:
________________________________________________________________________.
答案:(1)如圖
(2)c、d之間滑動變阻器斷路
(3)如圖,E=2.0V,r=1.0Ω
(4)由于電壓表分流,E測