《(課堂設(shè)計(jì))高中物理 2.10 實(shí)驗(yàn):測定電池的電動勢和內(nèi)阻每課一練 新人教版選修3-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課堂設(shè)計(jì))高中物理 2.10 實(shí)驗(yàn):測定電池的電動勢和內(nèi)阻每課一練 新人教版選修3-1(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、10實(shí)驗(yàn):測定電池的電動勢和內(nèi)阻
基礎(chǔ)鞏固
1.用如圖2-10-9所示的電路來測量電池電動勢和內(nèi)電阻,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如圖2-10-10所示的UI圖線,由圖可知 ( )
圖2-10-9 圖2-10-10
A.電池電動勢的測量值是1.40 V
B.電池內(nèi)阻的測量值是3.50 Ω
C.外電路發(fā)生短路時的電流為0.40 A
D.電壓表的示數(shù)為1.20 V時電流表的示數(shù)I′=0.20 A
解析:由閉合電路歐姆定律U=E-Ir知當(dāng)I=0時,U=E.
UI直線的斜率表示電源的內(nèi)阻,則r== Ω=1 Ω.
U軸的電壓刻度不
2、是從零開始的,UI圖線的橫截距不再表示U=0時的短路電流,而是表示路端電壓1 V時的干路電流是0.4 A,因?yàn)椋絩=常數(shù),從圖中易知=,所以I′=0.2 A.
答案:AD
2.為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,在圖2-10-11給出了兩種實(shí)驗(yàn)電路圖,由于一般電池的內(nèi)阻較小(比電壓表的內(nèi)阻小得多,與電流表的內(nèi)阻相差不多).所以為使測量結(jié)果比較準(zhǔn)確,應(yīng)選用圖________所示的電路.
圖2-10-11
若實(shí)驗(yàn)臺上備有下列實(shí)驗(yàn)器材:
A.電流表(0~0.6 A)
B.電流表(0~3 A)
C.電壓表(0~3 V)
D.電壓表(0~15 V)
E.滑動變阻器(1 750 Ω,0
3、.3 A)
F.滑動變阻器(10 Ω,2 A)
G.開關(guān)
H.導(dǎo)線
應(yīng)該選用的器材是________(填字母序號).
解析:通過電池的電流不能太大(1 A以下),故電流表選A,由電源電動勢可以知道電壓表應(yīng)選C,滑動變阻器E額定電流太小,電阻太大,使用不方便,故選F.
答案:甲 ACFGH
3.給你一個電壓表、一個電阻箱、電鍵及導(dǎo)線等器材:
(1)在虛線框內(nèi)畫出根據(jù)閉合電路歐姆定律測定一節(jié)舊的干電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,將電阻箱撥到45 Ω時,電壓表讀數(shù)為0.90 V;若將電阻箱撥到如圖2-10-12甲所示的位置時,電壓表讀數(shù)如圖
4、2-10-12乙表盤所示.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以算出該節(jié)電池的電動勢E=______ V,內(nèi)電阻r=____ Ω.
圖2-10-12
解析:由E=0.9+ r,E=1+r,得E=1.3 V,r=20 Ω.
答案:(1)電路圖如圖所示
(2)1.3 20
4.某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖2-10-13甲所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖2-10-13乙所示的R-圖線,其中R為電阻箱讀數(shù),I為電流表讀數(shù),由此可以得到E=________ V,r=________ Ω.
圖2-10-13
解析:由E=I(R+r)得R=-r,則R-圖象的斜率即為電源的電動勢大小
5、,即E=2.9 V,圖象縱軸截距的絕對值為電源的內(nèi)阻r=0.9 Ω.
答案:2.9 V 0.9 Ω
5.在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2-10-14所示的實(shí)物電路.
圖2-10-14
(1)實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________.(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改變電阻箱的阻值R,分別測出阻值R0=10 Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中,比較合理的方案是________.(選填“1”或“2”)
方案編號
電阻箱的阻值R/Ω
1
400.0
350.0
300.0
6、
250.0
200.0
2
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),繪出的-R圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=________,內(nèi)阻r=________.(用k、b和R0表示)
解析:(1)電阻箱接入回路中的電阻越大,回路電流越小,起保護(hù)電源,防止燒壞電壓表的作用.
(2)方案1中電阻箱接入電路的電阻太大,電壓表示數(shù)太小,誤差太大.因此采用方案2.
(3)由閉合電路歐姆定律可知=,=R+,所以=k,=b,解之得:E=,r=-R0.
答案:(1)最大值 (2)2 (3) -R0
6.某
7、同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻,使用的器材還包括定值電阻(R0=5 Ω)一個,開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)原理圖如圖2-10-15(a).
①在圖2-10-15(b)的實(shí)物圖中,已正確連接了部分電路,請完成余下電路的連接.
②請完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟:
A.檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零;調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖2-10-15(c)所示,讀得電阻值是________;
B.將開關(guān)S1閉合,開關(guān)S2斷開,電壓表的示數(shù)是1.49 V;
C.將開關(guān)S2________,電壓表的示數(shù)是1.16 V;斷開開關(guān)S1.
③使用測得的數(shù)據(jù),計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是________(計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字).
圖2-10-15
解析:②由題干圖(c)讀得電阻箱阻值為R=20 Ω;將S1閉合S2斷開,電壓表示數(shù)為電源電動勢E=1.49 V,將S2再閉合,電壓表示數(shù)為R兩端電壓.將電壓表視為理想電表,則干路電流I== A=0.058 A.
③因?yàn)镮=,所以r=-R0-R= Ω=0.69 Ω.
答案:①如圖所示?、贏.20 Ω C.閉合 ③0.69 Ω