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1、2022年高考物理一輪復習 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻學案
非選擇題
1.(2017年內(nèi)蒙古包頭高三一模)為測定一節(jié)新干電池的電動勢和內(nèi)阻(已知該干電池的內(nèi)阻相當小,額定電流為0.7 A),可供選擇的器材有:
A.電壓表,量程為0~3 V,內(nèi)阻為10 kΩ
B.電壓表,量程為0~15 V,內(nèi)阻為20 kΩ
C.電流表,量程為0~0.8 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω
D.電流表,量程為0~3 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω
E.滑動變阻器,最大電阻10 Ω,額定電流0.7 A
F.滑動變阻器,最大電阻2 kΩ,額定電流2 A
G.定值電阻R0=1 Ω
H.開關(guān)、導線若干
(1)要使實
2、驗誤差較小且操作方便,可選擇的器材是________(填字母代號).
(2)下列電路圖應選擇________.
A B
C D
(3)實驗測得9組數(shù)據(jù),已標在如圖KS9-1所示的坐標中,請在圖中連線,從圖中可得電池內(nèi)阻r=________Ω.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
圖KS9-1
2.(2017年廣東肇慶二模)某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn),里面除了一節(jié)1.5 V的干電池外,還有一個方形電池(電動
3、勢9 V左右).為了測定該方形電池的電動勢E和內(nèi)阻r,實驗室中提供如下器材:
A.電流表(滿偏電流10 mA,內(nèi)阻RA=10 Ω)
B.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻未知)
C.滑動變阻器R0(0~100 Ω,1 A)
D.定值電阻R(阻值990 Ω)
E.開關(guān)與導線若干
甲
乙
圖KS9-2
(1)根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材,設計一個電路,較精確測量該電池的電動勢和內(nèi)阻,請在圖KS9-2甲的虛線框中畫出電路圖.
(2)請根據(jù)你設計的電路圖,寫出電流表的示數(shù)I1與電流表的示數(shù)I2之間的關(guān)系式:I1=________.
(3)圖乙為該同學根據(jù)正確設計的實驗電路測出多組數(shù)據(jù)并繪
4、出的I1-I2圖線,由圖線可以求出被測方形電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
3.(2016年四川卷)用如圖KS9-3所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻.實驗器材:待測電源(電動勢約為3 V,內(nèi)阻約為2 Ω),保護電阻R1(阻值為10 Ω)和R2(阻值為5 Ω),滑動變阻器R,電流表,電壓表,開關(guān)S,導線若干.
圖KS9-3
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
5、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,兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是________.
A.兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱
B.兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱
C.一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導線接在電阻絲
6、左端的接線柱
D.一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導線接在電阻絲右端的接線柱
(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達式E=________,r=________,代入數(shù)值可得E和r的測量值.
4.(2016年安徽師大附中檢測)小王和小李分別用電阻箱、電壓表測量不同電源的電動勢和內(nèi)阻.
(1)小王所測電源的內(nèi)阻r1較小,因此他在電路中接入了一個阻值為2.0 Ω的定值電阻R0,所用電路如圖KS9-4甲所示.
甲 乙
丙
圖KS9-4
7、
①請用筆畫線代替導線將如圖乙所示器材連接成完整的實驗電路.
②閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,讀出電壓表相應的示數(shù)U,得到了一組U、R數(shù)據(jù).為了比較準確地得出實驗結(jié)論,小王準備用直線圖象來處理實驗數(shù)據(jù),圖象的縱坐標表示電壓表讀數(shù)U,則圖象的橫坐標表示的物理量應該是________.
(2)小李所測電源的電動勢E2約為9 V,內(nèi)阻r2為35~55 Ω,允許通過的最大電流為50 mA.小李所用電路如圖丙所示,圖中電阻箱R的阻值范圍為0~9999 Ω.
①電路中R0為保護電阻.實驗室中備有以下幾種規(guī)格的定值電阻,本實驗中應選用________.
A.20 Ω,125 mA B.50 Ω
8、,20 mA
C.150 Ω,60 mA D.1500 Ω,5 mA
②實驗中通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記錄電阻箱的阻值R及相應的電壓表的示數(shù)U,根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù),作出-圖線,圖線的縱軸截距為a,圖線的斜率為b,則電源的電動勢E2=________,內(nèi)阻r2=________.
5.(2016年重慶一中高三月考)在“測量電源電動勢”的實驗中,實驗室提供的器材如下:待測電源E(放電電流不能太大),電壓表(量程大于待測電源電動勢),標有長度刻度的均勻電阻絲ab(電阻約15歐),開關(guān)S,一端連有鱷魚夾P的導線1,其他導線若干.
圖
9、KS9- 5 圖KS9-6
(1)實驗中,用導線1、2、3、4、5和6按如圖KS9-5所示方式連接電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表已調(diào)零.閉合開關(guān)之前,鱷魚夾P應置于________(填“a”或“b”)端.
(2)閉合開關(guān)后,反復改變鱷魚夾P的位置,電壓表都有較大的示數(shù)但幾乎不變,則斷路的導線為________(填數(shù)字代號).
(3)排除故障之后,閉合開關(guān)S,改變鱷魚夾P的位置,讀出多組電壓表讀數(shù)U和對應的電阻絲長度l,由測得的數(shù)據(jù),繪出了如圖KS9-6所示的-圖線,則電源電動勢E=________V(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字).應用該實驗中的數(shù)據(jù)_
10、_______(填“能”或“不能”)測出該電源的內(nèi)阻r.
(4)若考慮到電壓表內(nèi)阻對測量的影響,則電源電動勢的測量值________(填“等于”“大于”或“小于”)真實值.
6.(2017年安徽馬鞍山二中、安師大附中高三測試)物理學習小組在測定某電源的電動勢E和內(nèi)阻r時,找來一段電阻率較大的粗細均勻的電阻絲ab替代滑動變阻器,設計了如圖KS9-7甲所示的實驗,其中R0是阻值為2 Ω的保護電阻,滑動片P與電阻絲始終接觸良好.實驗時閉合開關(guān),調(diào)節(jié)P的位置,測得aP的長度x和對應的電壓U、電流I數(shù)據(jù),并分別繪制了如圖乙所示的U-I圖象和如圖丙所示的-x圖象.
甲
乙 丙
圖KS9-7
(1)由圖乙可得電源的電動勢E=________V;內(nèi)阻r=________Ω.
(2)根據(jù)測得的直徑可以算得電阻絲的橫截面積S=0.12×10-6 m2,利用圖丙可求得電阻絲的電阻率ρ為________Ω·m,圖丙中圖象截距的物理意義是______________.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(3)此實驗用了圖象法處理數(shù)據(jù)優(yōu)點是直觀,但是不能減少____________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”).