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高中物理 第4章 探究閉合電路歐姆定律 4_2 測量電源的電動勢和內(nèi)阻學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-1

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高中物理 第4章 探究閉合電路歐姆定律 4_2 測量電源的電動勢和內(nèi)阻學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-1

測量電源的電動勢和內(nèi)阻 (建議用時:45分鐘) [學(xué)業(yè)達標] 1.用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)阻r,所用電路如圖427(a)所示,一位同學(xué)測得的六組數(shù)據(jù)如下表所示. 組別 1 2 3 4 5 6 電流I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 電壓U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖427(b)中作出UI圖線. 【導(dǎo)學(xué)號:37930047】 (a)           (b) 圖427 (2)根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=________V,電池的內(nèi)阻r=________Ω. 【解析】 本題考查用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)的能力.作圖線時應(yīng)使盡可能多的點落在直線上,個別偏離太遠的點應(yīng)舍去,圖線如圖所示.由圖線與縱軸的交點可得電動勢E=1.45 V,再讀出圖線與橫軸交點的坐標(1.00,0.65),由E=U+Ir得r=≈0.69 Ω. 【答案】 (1)見解析圖 (2)1.45 0.69 2.給你一個電壓表、一個電阻箱、開關(guān)及導(dǎo)線等,如何根據(jù)閉合電路歐姆定律測出一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻. (1)畫出電路圖. (2)實驗過程中,將電阻撥到45 Ω時,電壓表讀數(shù)為0.90 V;若把電阻值撥到如圖428甲所示的________Ω時,電壓表的讀數(shù)如圖乙所示,是________V. 甲        乙   圖428 (3)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù),可以算出該干電池的電動勢E=________V. 【解析】 (1)電路如圖: (2)電阻箱電阻為110 Ω,電壓表示數(shù)為1.1 V. (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律,有 E=0.9+ r E=1.1+r 解得:E=1.3 V. 【答案】 見解析 3.現(xiàn)有器材:理想電流表一個,兩個定值電阻R1,R2,單刀單擲開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干,要求利用這些器材較精確地測量一節(jié)干電池的電動勢(電動勢約1.5 V). (1)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖. (2)用已知量和測得量表示待測電動勢的數(shù)學(xué)表達式E=________. 【解析】 (1)由閉合電路的歐姆定律知:E=I(R+r),當(dāng)外電阻發(fā)生改變時,電流就改變,由兩個定值電阻測得兩個對應(yīng)電流值,代入上式就可以解出電動勢和內(nèi)阻.故電路設(shè)計成如圖所示. (2)將對應(yīng)電壓值和電流值代入E=I(R+r)得兩個方程: E=I1(R1+r),E=I2(R2+r), 聯(lián)立解得:E=. 【答案】 (1)電路圖見解析 (2) 4.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.要求盡量減小實驗誤差. (1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖429中的________(選填“甲”或“乙”). 甲         乙 圖429 (2)現(xiàn)有電流表(0~0.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材: A.電壓表(0~15 V) B.電壓表(0~3 V) C.滑動變阻器(0~50 Ω) D.滑動變阻器(0~500 Ω) 實驗中電壓表應(yīng)選用________;滑動變阻器應(yīng)選用________.(選填相應(yīng)器材前的字母) (3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖4210的坐標紙上,請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出UI圖線. 序號 1 2 3 4 5 6 電壓U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 電流I(A) 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 圖4210 (4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω. 【解析】 (1)干電池的內(nèi)阻較小,電壓表的分流作用可以忽略,可以用滑動變阻器的電流來代替干路的電流,所以選甲圖電路.(注意:兩種實驗電路都存在系統(tǒng)誤差,題圖甲實驗測量的電阻是電源內(nèi)阻與電壓表的并聯(lián)電阻,而圖乙測量的電阻是電池內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和) (2)一節(jié)干電池的電動勢為1.5 V,依據(jù)精確測量的原則,電壓表應(yīng)該選用B,電源的內(nèi)阻較小為了調(diào)節(jié)方便,滑動變阻器應(yīng)該選C. (3)畫線時第4個點的誤差較大,將其舍去,其他點連成直線,就得到電源的UI圖線. (4)在(3)中圖線中,U軸上的截距為該電源的電動勢1.5 V,圖線的斜率為該電源的內(nèi)阻r=Ω=0.83 Ω. 【答案】 (1)甲 (2)B C (3)如圖所示 (4)1.5 0.83 5.(2013浙江高考)采用如圖4211所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”. 圖4211 (1)除了選用照片中的部分器材外,(  ) 圖4212 A.還需要電壓表     B.還需要電流表 C.還需要學(xué)生電源 D.不再需要其他器材 (2)測量所得數(shù)據(jù)如下:   測量次數(shù) 物理量  1 2 3 4 5 6 R/Ω 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 I/A 0.60 0.70 0.80 0.89 1.00 1.20 U/V 0.90 0.78 0.74 0.67 0.62 0.43 用作圖法求得電池的內(nèi)阻r=________; (3)根據(jù)第5次所測得的實驗數(shù)據(jù),求得電流表內(nèi)阻RA=________. 【解析】 (1)從照片中的部分器材可以看出沒有電壓表,所以還需要有電壓表; (2)建立U-I坐標系,并將所得數(shù)據(jù)描點,連線作出電池的U-I圖線如圖所示 圖線的斜率為k===-0.75 Ω, 故電池內(nèi)阻r=0.75 Ω. (3)由I=可得, 電流表內(nèi)阻為 RA=-R= Ω-0.4 Ω=0.22 Ω. 【答案】 (1)A (2)0.75 Ω (3)0.22 Ω 6.用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,所用電流表和電壓表的內(nèi)電阻分別為0.1 Ω和1 kΩ,如圖4213所示為所需的器材. 圖4213 (1)請你把它們連成實驗電路,注意兩個電表要選用適當(dāng)量程,并要求變阻器的滑動片在左端時其電阻值最大. (2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表,試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖7中畫出UI圖線,根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω. I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 圖4214 【解析】 (1)按要求連實驗實物圖 (2)UI圖線如圖所示. 1.45 0.63 【答案】 見解析

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