2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)、探究 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1.doc

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2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)、探究 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．某研究性學(xué)習(xí)小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋(píng)果中，制成了一個(gè)蘋(píng)果電池，現(xiàn)在用如圖甲所示器材來(lái)測(cè)定蘋(píng)果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．設(shè)計(jì)好合適的電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過(guò)電源的電流I，記錄多組U、I的數(shù)據(jù)，填入事先設(shè)置的表格中，然后逐漸增大銅絲和鐵絲插入的深度，重復(fù)上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．按照插入深度逐漸增加的順序，利用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在U～I(xiàn)坐標(biāo)系中繪制圖象．如圖乙中的a、b、c所示． 甲 乙 第1題圖 (1)實(shí)驗(yàn)器材有：電流表(量程1mA，內(nèi)阻不計(jì))；電壓表(量程1V，內(nèi)阻1kΩ)；滑動(dòng)變阻器R1(阻值0～200Ω)；滑動(dòng)變阻器R2(阻值0～10kΩ)，該電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器____________(選填“R1”或“R2”)． (2)某同學(xué)根據(jù)正確設(shè)計(jì)的電路將圖甲中實(shí)物圖連接出一部分，請(qǐng)將剩余部分連接起來(lái)． (3)在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極插入的深度增大，電源電動(dòng)勢(shì)____________，電源內(nèi)阻____________(均選填“增大”、“減小”或“不變”)． (4)圖線b對(duì)應(yīng)的電路中，當(dāng)外電路總電阻R＝xxΩ時(shí)，該電源的輸出功率P＝____________W(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)． 2．在測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材可選用： A．干電池一節(jié)(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V)； B．直流電流表(量程為0～0.6 A、3 A,0.6 A擋內(nèi)阻為0.10 Ω，3 A擋內(nèi)阻為0.025 Ω)； C．直流電壓表(量程為0～3 V、15 V,3 V擋內(nèi)阻為5 kΩ，15 V擋內(nèi)阻為25 kΩ)； D．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍為0～15 Ω，允許通過(guò)最大電流為1 A)； E．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍為0～1 000 Ω，允許通過(guò)最大電流為0.5 A): F．電鍵； G．導(dǎo)線若干根； H．電池夾． (1)將選定的器材按本實(shí)驗(yàn)要求的電路(系統(tǒng)誤差較小)，在如圖(a)所示的實(shí)物圖上連線． 第2題圖(a) (2)如圖(b)所示，電流表指針停止在圖示位置，量程取0.6 A擋時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_________；量程取3 A擋時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_________．電壓表指針停在圖示位置，量程取3 V擋時(shí)讀數(shù)為_(kāi)___________；量程取15 V擋時(shí)讀數(shù)為_(kāi)___________． 第2題圖(b) 第2題圖(c) (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫(huà)出的UI圖象如圖(c)所示，可得待測(cè)電池的內(nèi)電阻r為_(kāi)_______Ω. (4)按本實(shí)驗(yàn)要求的電路測(cè)出的E測(cè)和r測(cè)與真實(shí)值比較： E測(cè)______E真，r測(cè)______ r真．(填“＞”、“＜”或“＝”) 3．在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，除備有：待測(cè)的干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻1.0Ω左右)、電流表A1(量程0－3m A，最小刻度0.1mA，內(nèi)阻忽略不計(jì))、電流表A2(量程0－0.6A，最小刻度0.02A，內(nèi)阻忽略不計(jì))、定值電阻R0(990Ω)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干等器材，還備有兩滑動(dòng)變阻器 (a) 　(b) 甲 乙 第3題圖 A. R1(0－20Ω，10 A) B. R2(0－200Ω，l A) ①某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的(a)、(b)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是____________圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____________(填寫(xiě)器材前的字母代號(hào))． ②圖乙為該同學(xué)根據(jù)選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，電流表A1和電流表A2分別測(cè)得多組I1和I2，并畫(huà)出I1I2圖線，則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝____________V，內(nèi)阻r＝____________Ω. 4．在《測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻》的實(shí)驗(yàn)中． (1)甲同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，連接成如圖甲所示的電路．圖中方框A是____________傳感器，方框B是____________傳感器．閉合電鍵前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P應(yīng)位于____________端(選填“a”或“b”)． 甲 乙 丙 第4題圖 (2)乙同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有使用DIS系統(tǒng)，找到的電表量程有些偏小，于是他采用了如圖乙所示的電路進(jìn)行測(cè)量．其中定值電阻R1的阻值為3Ω，R2的阻值為6Ω，滑動(dòng)變阻器RP的最大阻值為20Ω，電流表和電壓表都為理想電表．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP阻值的大小，記錄多組U、I數(shù)據(jù)，畫(huà)出了如圖丙所示的UI圖象，根據(jù)圖象可計(jì)算出該電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)___________V，電源的內(nèi)阻為_(kāi)___________Ω. 5．為了測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E(約為3 V)和內(nèi)阻r，可供選擇的器材如下： A．電流表G1(2 mA　100 Ω) B．電流表G2(1 mA　內(nèi)阻未知) C．電阻箱R1(0～999.9 Ω) D．電阻箱R2(0～9 999 Ω) E．滑動(dòng)變阻器R3(0～10 Ω　1 A) F．滑動(dòng)變阻器R4(0～1 000 Ω　10 mA) G．定值電阻R0(800 Ω　0.1 A) H．待測(cè)電池 I．導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)若干 (1)采用如圖a所示的電路，測(cè)定電流表G2的內(nèi)阻，得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示： I1(mA) 0.40 0.81 1.20 1.59 2.00 I2(mA) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫Db坐標(biāo)中描點(diǎn)作出I1I2圖線．由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于________ Ω. (2)在現(xiàn)有器材的條件下，測(cè)量該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，采用如圖c所示的電路，圖中滑動(dòng)變阻器①應(yīng)該選用給定的器材中________，電阻箱②選________．(均填寫(xiě)器材代號(hào)) (3)根據(jù)圖c所示電路，請(qǐng)?jiān)赿圖中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接． a 　　b c d 第5題圖 課時(shí)作業(yè)(三十二)　實(shí)驗(yàn)、探究：測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 　1.R2　(2)如圖　(3)不變減小　(4)3.2010－4(3.1010－4～3.3010－4【解析】 因?yàn)殡娏鞅砹砍?mA，電壓表量程1V，則，電阻R至少要大于1000Ω，則R1.最大阻值才200Ω，只有選擇R2.隨著電極的插入電源電動(dòng)勢(shì)不變，但是橫截面增大了，電阻減?。? 第1題圖 在圖線b上取兩點(diǎn)(0.4mA，0.8 V)，(0.2 mA，0.88 V) 　R內(nèi)0.410－3A＋0.8V＝R內(nèi)0.210－3A＋0.88 V 　R內(nèi)＝400Ω　P＝I2R＝R ＝R ＝3.210－4W 　2.(1)見(jiàn)下圖 第2題圖 (2)0.29A　1.45A　0.71V　3.55V　(3)0.98 　(4)<　< 　【解析】 (1)電路圖如圖所示，滑動(dòng)變阻器選擇阻值范圍0～15Ω的． 　(2)電流表量程取0.6A擋時(shí)，指針停止的位置讀數(shù)為0.29 A；量程取3 A擋時(shí)，指針停止的位置讀數(shù)為1.45A.電壓表量程取3 V擋時(shí)，指針停止的位置讀數(shù)為0.71 V；量程取15 V擋時(shí)，指針停止的位置讀數(shù)為3.55 V. 　(3)斜率＝＝0.98，由U＝E－Ir知，故r＝0.98 Ω. 　(4)因?yàn)殡妷罕砗碗姵夭⒙?lián)，所以r測(cè)小于電池內(nèi)阻r真；因?yàn)橥怆娮鑂斷開(kāi)時(shí)，a、b兩點(diǎn)間電壓Uab等于電動(dòng)勢(shì)E測(cè)，此時(shí)電壓表構(gòu)成回路，所以Uab＜E真，即E測(cè)＜E真． 　3.①(b)　A?、?.48　0.85　【解析】 ①R0阻值990Ω，支路電流小，應(yīng)選電流表，同理滑動(dòng)變阻器支路電流表應(yīng)選，故(b)圖，滑動(dòng) 變阻器應(yīng)選R1. ?、诖霐?shù)值 　 E＝1.48 V　r＝0.85 Ω 　4.(1)電流　電壓　b　(2)2.4　5.6　【解析】 (1)用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，A框應(yīng)為電流傳感器，B框應(yīng)為電壓傳感器；滑動(dòng)變阻器接入電時(shí)應(yīng)以最大阻值狀態(tài)接入，以保護(hù)電路；(2)由圖(3)知，電源電動(dòng)勢(shì)E＝2.4 V，E＝1 V時(shí)，電路電流為0.25 A，電源內(nèi)阻r＝＝Ω＝5.6 Ω. 　5.(1)如圖a　200　(2)R3　R2　(3)如圖b 第5題圖a 第5題圖b 　【解析】 　(1)設(shè)G1、G2的內(nèi)阻分別為r1、 r2，則有： I1＝，故I1I2圖像的斜率k＝，由圖像得k＝＝2，故r2＝kr1＝2100 Ω＝200 Ω.　(2)從電池電動(dòng)勢(shì)較小和便于操作考慮，應(yīng)選滑動(dòng)變阻器R3.電阻箱②與G2串聯(lián)組成電壓表，其量程應(yīng)大于等于3 V，故②的電阻至少應(yīng)為Ω－200 Ω＝2 800 Ω，故電阻箱應(yīng)選R2.　(3)如圖b.