2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)九 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻高效演練

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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)九 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻高效演練 1.用如圖所示的電路測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí),若有兩只電壓表V1、V2量程相同,內(nèi)阻分別為RV1、RV2,且RV1>RV2;兩只電流表A1、A2量程相同,內(nèi)阻分別為RA1、RA2,且RA1>RA2,在實(shí)驗(yàn)中,為了使E、r的測(cè)量值更精確一些,選擇的電表應(yīng)該是(  ) A.V1與A1         B.V1與A2 C.V2與A1 D.V2與A2 解析:選AB.由于電壓表有分流作用,所以電阻越大分流作用越小,測(cè)量結(jié)果越精確一些,故選項(xiàng)A、B正確. 2.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示電路測(cè)定一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,

2、備有下列器材: ①待測(cè)電池,電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V(小于1.5 V) ②電流表,量程3 mA ③電流表,量程0.6 A ④電壓表,量程1.5 V ⑤電壓表,量程3 V ⑥滑動(dòng)變阻器,0~20 Ω ⑦開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干 (1)請(qǐng)選擇實(shí)驗(yàn)中需要的器材________(填標(biāo)號(hào)). (2)按電路圖將實(shí)物(如圖甲所示)連接起來(lái). (3)小組由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖象如圖乙所示,由圖象可求得電源電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V,內(nèi)電阻為_(kāi)_______Ω. 解析:(1)電流表量程3 mA不能滿足實(shí)驗(yàn)需要,故選量程為0.6 A電流表;電動(dòng)勢(shì)小于1.5 V,故選量程為1.5 V的電壓表.其他

3、都是電路必需器材,故所需器材為: ①③④⑥⑦. (2)如圖所示. (3)根據(jù)圖象得:E=1.40 V,r=2.8 Ω. 答案:見(jiàn)解析 3.(xx·開(kāi)封模擬)利用如圖所示的電路可以較為準(zhǔn)確地測(cè)量未知電源的電動(dòng)勢(shì).圖中Ex為待測(cè)電源,ES為標(biāo)準(zhǔn)電源(電動(dòng)勢(shì)ES已準(zhǔn)確測(cè)出),E為工作電源,為電路提供電流.G為零刻度在中央的靈敏電流計(jì),AB為一根粗細(xì)均勻的電阻絲,C、D為AB上的兩個(gè)活動(dòng)接觸點(diǎn),可以在電阻絲上移動(dòng),與電阻絲AB平行放置的還有一把刻度尺,可以測(cè)出C、D之間的長(zhǎng)度.實(shí)驗(yàn)步驟如下: (1)按圖連接好電路,讓K1處于斷開(kāi)狀態(tài),K2處于兩個(gè)觸點(diǎn)都不接的狀態(tài); (2)先閉

4、合K1,調(diào)整RP至合適位置; (3)將K2擲于1位置,調(diào)整C、D觸頭使電流計(jì)指針指向零刻度,記下________________; (4)將K2擲于2位置,重新調(diào)整C、D位置,使________________,并記下________________; (5)斷開(kāi)K1,計(jì)算待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為Ex=________. 解析:(3)由題意知應(yīng)記下C、D間的長(zhǎng)度L1. (4)使電流計(jì)指針指向零刻度,并記下此時(shí)C、D間的長(zhǎng)度L2. (5)根據(jù)電阻定律R=ρ,由電路特點(diǎn)可得I==,聯(lián)立可得=,Ex=ES. 答案:(3)C、D間的長(zhǎng)度L1 (4)電流計(jì)指針指向零刻度 C、D間的長(zhǎng)度L

5、2 (5)ES 4. 甲 (xx·高考安徽卷)根據(jù)閉合電路歐姆定律,用圖甲所示電路可以測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.圖中R0是定值電阻,通過(guò)改變R的阻值,測(cè)出R0兩端的對(duì)應(yīng)電壓U12,對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在-R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn),如圖乙所示.已知R0=150 Ω,請(qǐng)完成以下數(shù)據(jù)分析和處理. 乙 (1)圖乙中電阻為_(kāi)_______ Ω的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)剔除; (2)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出-R關(guān)系圖線; (3)圖線的斜率是________(V-1·Ω-1),由此可得電池電動(dòng)勢(shì)Ex=________V. 解析:(1)從題圖上可以看出,80.0 Ω的點(diǎn)偏離圖線

6、較遠(yuǎn),偶然誤差較大應(yīng)剔除. (2)連接各點(diǎn)成直線時(shí),盡量讓點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),如圖: (3)由圖象可得,圖線的斜率是 k== =0.004 44(V-1·Ω-1) 由閉合電路歐姆定律可得電路中的電流為: I= R0兩端的電壓U12=IR0= 故=+ 即=0.004 44 將R0=150 Ω代入上式可得:Ex=1.50 V. 答案:(1)80.0 (2)見(jiàn)解析圖 (3)0.004 44 1.50 5.(xx·濰坊聯(lián)考)一同學(xué)要測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)器材如下: A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ) B.電壓表V2(量程1.5 V,內(nèi)阻約為2

7、 kΩ) C.定值電阻R0,阻值為5 Ω D.滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為10 Ω E.導(dǎo)線和開(kāi)關(guān) (1)根據(jù)圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路,在圖乙中完成實(shí)物電路的連接. (2)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,繪出U1-U2圖象如圖所示,則電源的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=________Ω. 解析:(1)連接實(shí)物電路圖時(shí),注意電流的走向.先將R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)起來(lái),再將電壓表V1并聯(lián)在電源和開(kāi)關(guān)兩端,電壓表V2并聯(lián)在R0兩端. (2)電壓表V1測(cè)量電源的路端電壓,電壓表V2的示數(shù)與R0的阻值之比為通過(guò)電源的電流,由閉合電路歐姆定律可知,U1

8、=E-r,所以U1-U2圖線在縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢(shì),故E=3.0 V;U1-U2圖線斜率的絕對(duì)值為=,所以電源的內(nèi)阻r=7.5 Ω. 答案:(1)如圖所示 (2)3.0 7.5 6. 甲 為測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率ρ,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.a(chǎn)b是一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲,R0是阻值為2 Ω的保護(hù)電阻,滑動(dòng)片P與電阻絲始終接觸良好.實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得電阻絲的直徑為d=0.400 mm.實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)P的位置,記錄aP的長(zhǎng)度x和對(duì)應(yīng)的電壓U、電流I的數(shù)據(jù),并求得的數(shù)值,如下表所示: x(m) 0.10 0.20 0.3

9、0 0.40 0.50 0.60 U(V) 1.50 1.72 1.89 2.00 2.10 2.18 I(A) 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 U/I(Ω) 3.06 4.00 4.97 6.06 6.77 7.79 (1)請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙上描點(diǎn)連線作U-I關(guān)系圖象,根據(jù)該圖象,可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=________Ω. (2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出的-x關(guān)系圖象如圖丙所示,利用該圖象,可求得電阻絲的電阻率ρ=________Ω·m(保留三位有效數(shù)字). (3)圖丙中-x關(guān)系圖象

10、在縱軸上的截距的物理意義是________________________________________________________________________. 解析:(1)將表格中的電流和電壓數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)后連成直線,由U=E-I(r+R0)可知圖線在縱軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)E,故E=3.00 V,圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻與定值電阻之和,即r+R0=Ω=3.0 Ω,得r=1.0 Ω. (2)由=ρ+RA可知=k,則電阻率ρ=kS==1.26×10-6Ω·m. (3)-x圖象在縱軸上的截距表示電流表的內(nèi)阻,阻值大小為2.0 Ω. 答案:(1)如圖所示 3.00 1.0 (2)1.26×10-6 (3)電流表的內(nèi)阻為2.0 Ω

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