2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實驗十 測定電源的電動勢和內(nèi)阻隨堂檢測 新人教版

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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實驗十 測定電源的電動勢和內(nèi)阻隨堂檢測 新人教版 1．(2016·高考北京卷)某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，他們提出的實驗方案中有如下四種器材組合．為使實驗結(jié)果盡可能準確，最不可取的一組器材是(　　) A．一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器 B．一個伏特表和多個定值電阻 C．一個安培表和一個電阻箱 D．兩個安培表和一個滑動變阻器 解析：選D.A選項屬于伏安法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗器材，A項正確；由U＝E－r，B項正確；由E＝I(R＋r)，C項正確；因不能讀出滑動變阻器的阻值，D項錯誤． 2．(2016·

2、高考四川卷)用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻．實驗器材：待測電源(電動勢約3 V，內(nèi)阻約2 Ω)，保護電阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干． 實驗主要步驟： ①將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)； ②逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I； ③以U為縱坐標，I為橫坐標，作U－I圖線(U、 I都用國際單位)； ④求出U－I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a. 回答下列問題： (1)電壓表最好選用____________；電流表最好選用________． A．電壓

3、表(0～3 V，內(nèi)阻約15 kΩ) B．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ) C．電流表(0～200 mA，內(nèi)阻約2 Ω) D．電流表(0～30 mA，內(nèi)阻約2 Ω) (2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大．兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是________． A．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱 B．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱 C．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱 D．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱 (3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達

4、式E＝________，r＝________，代入數(shù)值可得E和r的測量值． 解析：(1)測電源的電動勢和內(nèi)阻的原理為閉合電路的歐姆定律，即U＝E－Ir，I是電路中的總電流，實際測量時電壓表的分流作用會引起系統(tǒng)誤差，為了減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電壓表，即選A；由于電路中的最大電流約為I＝＝ A≈0.176 A＝176 mA，應(yīng)選C. (2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，說明滑動過程中滑動變阻器接入電路的阻值增大，因此說明一根導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱，C項正確． (3)圖象斜率絕對值k＝r＋R2，圖象與橫軸的截距為電壓表短路

5、時的電流，即a＝，因此電源的內(nèi)阻r＝k－R2，電源的電動勢E＝ka. 答案：(1)A　C　(2)C　(3)ak　k－R2 3．(2018·福建泉州質(zhì)量檢查)利用圖示電路可以較為準確地測量電源的電動勢．圖中a為標準電源，其電動勢為Es，b為待測電源Ex；E為工作電源，R為滑動變阻器，G為零刻度在中央的靈敏電流計，AB為一根粗細均勻的電阻絲，滑動片C可在電阻絲上移動，AC之間的長度可用刻度尺量出． 實驗步驟如下： (1)按圖連接好電路． (2)調(diào)整滑動變阻器的滑片至合適位置，閉合開關(guān)S1. (3)將S2接1，調(diào)節(jié)滑動片C使電流計示數(shù)為零，記下________________． (

6、4)將S2接2，重新調(diào)整C位置，使 ______________，并記下______________． (5)斷開S1、S2，計算待測電源的電動勢的表達式為Ex＝________． 解析：(3)由(1)、(2)可知AB導(dǎo)線中的電流保持不變，要使電流計指向零刻度，則加在AC兩端下方的電壓等于金屬導(dǎo)線上的分壓，即電源電動勢等于金屬導(dǎo)線上的分壓，根據(jù)分壓關(guān)系可知，分壓之比等于導(dǎo)線長度之比，故記錄導(dǎo)線長度即可求得電壓之比，故第3步中記下AC間的長度L1. (4)第4步時，測量待測電源的電動勢，方向不變，即使電流計指針指向零，再記下AC間的長度L2. (5)要使G中電流為零，則應(yīng)使AC段的電壓恰

7、好等于接入電源的電動勢，設(shè)AB上單位長度的電阻為r，則有：I0L1r＝Es；I0L2r＝Ex，聯(lián)立解得：Ex＝Es. 答案：(3)AC間的長度L1　(4) 電流計示數(shù)為零　AC間的長度L2　(5)Es 4．某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗原理如圖甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計G改裝的電流表A，V為標準電壓表，E為待測電池組，S為開關(guān)，R為滑動變阻器，R0是標稱值為4.0 Ω的定值電阻． (1)已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig＝100 μA、內(nèi)阻rg＝2.0 kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA，應(yīng)并聯(lián)一只________ Ω(保留一位小數(shù))的定值

8、電阻R1. (2)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路． (3)某次實驗的數(shù)據(jù)如表所示： 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓表V 讀數(shù)U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改裝表A 讀數(shù)I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法)，計算出電池組的內(nèi)阻r＝________ Ω(保留兩位小數(shù))；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點是______________

9、__________________________． (4)該小組在前面實驗的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結(jié)果的影響，用一已知電動勢和內(nèi)阻的標準電池組，通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn)：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測量值總是偏大．若測量過程無誤，則內(nèi)阻測量值總是偏大的原因是________．(填選項前的字母) A．電壓表內(nèi)阻的影響 B．滑動變阻器的最大阻值偏小 C．R1的實際阻值比計算值偏小 D．R0的實際阻值比標稱值偏大 解析：(1)由電流表的改裝知識可知． R1＝＝ Ω≈1.0 Ω. (2)如圖所示． (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合逐差法可知 r1＝－R0，r2＝－R0， r3＝－R0，r4＝－R0. 故r＝ ＝－R0≈1.66 Ω. 逐差法在計算中體現(xiàn)的主要優(yōu)點是：充分利用已測得的數(shù)據(jù)． (4)根據(jù)題意可知，內(nèi)阻的測量值為r測＝－R0，因此，電壓表的內(nèi)阻、滑動變阻器的阻值對測量結(jié)果無影響．若R1的實際值比計算值偏小，則改裝后的電流表示數(shù)偏小，導(dǎo)致內(nèi)阻測量值偏大．根據(jù)內(nèi)阻測量值的表達式可知，R0的實際值比標稱值偏大，也會導(dǎo)致內(nèi)阻測量值偏大．故選C、D. 答案：(1)1.0　(2)見解析圖(其他正確連接同樣可以) (3)1.66　充分利用已測得的數(shù)據(jù)　(4)CD