高中物理 2.10實驗 測定電池的電動勢和內(nèi)阻課時精煉 新人教版選修3-1

1、 【金版教程】2016年高中物理 2.10實驗 測定電池的電動勢和內(nèi)阻課時精煉 新人教版選修3-11. 2014·湖南十校高二測試(多選)如圖所示為某同學做“測量一新型電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗時得到的U­I圖象。根據(jù)該圖象判斷，下列說法正確的是()A. 該電池的電動勢是20 VB. 該電池的內(nèi)阻是10 C. 該電池的短路電流是0.8 AD. 該電池與燈泡L(10 V5 W)串聯(lián)后，燈泡L能正常發(fā)光答案：AD解析：由于圖線與縱軸的交點，即截距等于該電池電動勢，故選項A正確；圖線的斜率的大小等于該電池內(nèi)阻，即r20 ，選項B錯誤；圖象中圖線與橫軸的交點對應(yīng)的電壓值為零，此時為

2、短路狀態(tài)，截距即等于該電池的短路電流1.0 A，選項C錯誤；燈泡L正常工作時的電阻R 20 ，與該電池內(nèi)阻相等，所以題中電池與該燈泡串聯(lián)后，燈泡和該電池內(nèi)阻各分擔10 V電壓，燈泡能正常發(fā)光，選項D正確。2. 2013·銀川高二檢測在測一節(jié)干電池(電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為2 )的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，變阻器和電壓表各有兩個供選，電壓表應(yīng)該選_，變阻器應(yīng)該選_()A. 電壓表量程為15 VB. 電壓表量程為3 VC. 變阻器為(20 ，3 A) D. 變阻器為(500 ，3 A)答案：BC解析：干電池電動勢約為1.5 V，而A電壓表量程為15 V，若用A則很難精確讀數(shù)，誤差太大，

3、A不合適，故選B。變阻器電阻比電源的內(nèi)阻大幾倍即可，阻值太大調(diào)節(jié)會不方便，故D不合適，故變阻器應(yīng)該選C。3. 2015·大連高二檢測在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，為使實驗效果明顯且不損壞儀器，應(yīng)選擇下列哪種電源較好()A. 內(nèi)阻較大的普通干電池 B. 內(nèi)阻較小的普通蓄電池C. 小型交流發(fā)電機 D. 小型直流發(fā)電機答案：A解析：為了使電路中路端電壓變化比較明顯，應(yīng)使用內(nèi)阻較大的干電池。4. 2015·朝陽區(qū)高二質(zhì)檢如下圖所示，是甲、乙、丙三位同學設(shè)計的測量電池的電動勢和內(nèi)電阻的電路。電路中R1、R2為已知阻值的電阻。下列說法中正確的是()A. 只有甲同學設(shè)計的電路能測出

4、電池的電動勢和內(nèi)電阻B. 只有乙同學設(shè)計的電路能測出電池的電動勢和內(nèi)電阻C. 只有丙同學設(shè)計的電路能測出電池的電動勢和內(nèi)電阻D. 三位同學設(shè)計的電路都能測出電池的電動勢和內(nèi)電阻答案：D解析：圖甲中可用EI1(rR1)、EI2(rR2)求得電源的電動勢和內(nèi)電阻，圖乙中可用EU1r、EU2·r求得電源的電動勢和內(nèi)電阻，而圖丙中可用EU1I1r、EU2I2r求得電源的電動勢和內(nèi)電阻，故三位同學設(shè)計的電路都能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻，故D正確。5. (多選)用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，下列說法中錯誤的是()A. 應(yīng)選用舊的干電池作為被測電源，以使電壓表讀數(shù)變化明顯B. 應(yīng)選用內(nèi)阻較

5、小的電壓表和電流表C. 移動滑動變阻器的滑片時，不能使滑動變阻器短路造成電流表過載D. 使滑動變阻器阻值盡量大一些，測量誤差才小答案：BD解析：伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電壓表和內(nèi)阻較小的電流表，滑動變阻器阻值不能太大，如果太大不便于調(diào)節(jié)。6. (多選)為測定電池的電動勢和內(nèi)阻，待測電池、開關(guān)、導線配合下列儀器可達到實驗?zāi)康牡氖?)A. 一只電流表和一只電阻箱B. 一只電壓表和一只電阻箱C. 一只電流表和一個滑動變阻器D. 一只電壓表和一個滑動變阻器答案：AB解析：由EIRIr知測E、r用一只電流表測電流，用電阻箱改變外電阻并可讀出阻值，只要獲得兩組I、R數(shù)據(jù)即可求得E

6、、r，用滑動變阻器無法確定接入電路的電阻，故A正確，C不可行；由EU·r知測E、r用一只電壓表和一只電阻箱可獲得兩組U、R值求出E、r，故B正確；若用一只電壓表和一個滑動變阻器不可以，因滑動變阻器接入電路的阻值無法確定，故D不能達到目的。7. 2014·肇慶期末用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻，被測電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)成的電池組。可供選擇的實驗器材如下：A. 電流表，量程00.6 A,03 AB. 毫安表，量程0100 A,0100 mAC. 電壓表，量程03 V,015 VD. 滑動變阻器，01000 ，0.1 AE. 滑動變阻器，020 ，2 AF. 開關(guān)一個，

7、導線若干(1)為了盡量得到較準確的實驗結(jié)果，電流表應(yīng)選_，量程應(yīng)選_，電壓表量程應(yīng)選_，滑動變阻器應(yīng)選_。(2)有(甲)、(乙)兩個可供選擇的電路如圖所示，應(yīng)選_電路進行實驗，實驗中誤差是由于_表的讀數(shù)比真實值偏_(選填“大”或“小”)而引起的。答案：(1)A00.6 A03 VE(2)(乙)電流小解析：(1)由于電路中電流會大于0.1 A，電流表應(yīng)選 A，量程為00.6 A，由于電源電動勢為3 V，故電壓表量程應(yīng)選03 V，由于電池內(nèi)電阻較小，故滑動變阻器用E。(2)(甲)圖測得的電阻是電流表內(nèi)阻RA與電源內(nèi)阻r的串聯(lián)值，由于RA與r相差不多，因而誤差較大，(乙)圖測得的電阻是電壓表內(nèi)阻RV

8、與電源內(nèi)阻r的并聯(lián)值，由于RVr，因而誤差較小，應(yīng)選用(乙)電路。(乙)圖中由于電壓表的分流，電流表的讀數(shù)比真實干路電流偏小。8. 在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用的電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學設(shè)計了如圖所示的實物電路。(1)實驗時，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R010 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/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)

9、描點，繪出的R圖象是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E_，內(nèi)阻r_。(用k、b和R0表示)答案：(1)最大值(2)2(3)R0解析：(1)為了保護電路及電表，防止電路中電流過大，所以實驗前應(yīng)將電阻箱置于最大值接入電路中。(2)通過試值法來說明理由。若R300 ，電流約為 A0.03 A；若R60 ，電流約為 A0.13 A，后者電流讀數(shù)大，誤差小，選2較合適。(3)電流I，EI(RR0r)，得R，R圖象的斜率k，截距b，所以電動勢E，內(nèi)阻rR0。9. 2013·浙江高考采用如圖所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”。(1)除了選用下圖中的部分器材外，_

10、(填選項)。A. 還需要電壓表B. 還需要電流表C. 還需要學生電源 D. 不再需要其他器材(2)測量所得數(shù)據(jù)如下：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_.答案：(1)A(2)(0.75±0.10)(3)0.22 解析：(1)選A，圖中已有電流表、電阻箱和干電池，還缺少電壓表。(2)作出U­I圖象，由圖象斜率可求得r(0.75±0.10) 。(3)由歐姆定律得：RRA，得RAR0.22 。10. 2012·重慶高考某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測量這種電池的電動勢E和

11、內(nèi)阻r，并探究電極間距對E和r的影響，實驗器材如圖所示。(1)測量E和r的實驗方案為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式_，利用測量數(shù)據(jù)作出U­I圖象，得出E和r。(2)將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，請在圖中用筆畫線代替導線連接電路。(3)實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的U­I圖象如圖中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢_(填“增大”、“減小”或“不變”)，電源內(nèi)阻_(填“增大”、“減小”或“不變”)。曲線(c)對應(yīng)的電源電動勢E_V，內(nèi)阻r

12、_，當外電路總電阻為2500 時，該電源的輸出功率P_mW。(均保留三位有效數(shù)字)答案：(1)UEIr(2)見圖(3)不變增大0.9754780.268解析：(1)由路端電壓U、電動勢E及內(nèi)阻r與電流的關(guān)系UEIr，可得U­I圖象。(2)因為電壓表為理想表，且要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，則電路圖如圖所示。實物連線見答案。(3)在U­I圖象中，U軸上的截距代表電動勢，圖線的斜率為內(nèi)阻r，則電源電動勢不變，電源內(nèi)阻增大。圖線(c)對應(yīng)的E為0.975 V，r為478 ，當外電路總電阻為2500 時，輸出功率P2R總0.268 mW。11. 用電流表和電壓表測定電池的

13、電動勢E和內(nèi)電阻r，所用的電路如圖所示，一位同學測得的6組數(shù)據(jù)如下表中所示。組別I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.05(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中作出U­I圖線。(2)根據(jù)圖線得出電池的電動勢E_V，根據(jù)圖線得出的電池內(nèi)阻r_。(3)若不作出圖線，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，可利用公式EU1I1r1和EU2I2r2算出，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第_組和第_組數(shù)據(jù)，求得的E和r誤差最大。答案：(1)見下圖(2)1.450.70(3)34解析：(1)描點作圖，舍去第四組數(shù)對應(yīng)的點。圖線如答案圖所示。

14、(2)U軸上的截距等于被測量的電動勢，由于坐標軸上的數(shù)據(jù)準確到小數(shù)點后兩位，所以我們讀出的數(shù)據(jù)以此作標準。從圖線上找出兩個點，第一個點是I0(0,1.45)，第二個點是I0.50 A(0.50,1.10)，由此得出電動勢：E1.45 V內(nèi)阻為：r 0.70 。(3)第3組和第4組數(shù)據(jù)。根據(jù)這兩組數(shù)據(jù)列出方程，解得：E3.10 V，r6.0 。選用第3組和第4組數(shù)據(jù)求得的E和r誤差最大。不需要利用所給的6組數(shù)據(jù)分別進行計算，利用作圖就可看出這一點。選用這兩組數(shù)據(jù)求E和r，相當于過圖中3和4兩點作一直線，利用此直線求出E和r，而此直線與所畫的直線偏離最大，實際上，第4組數(shù)據(jù)不合理，已經(jīng)排除。12.

15、 如圖甲是利用兩個電流表A1和A2測量干電池電動勢E和內(nèi)阻r的電路原理圖。圖中S為開關(guān)，R為滑動變阻器，固定電阻R1和A1內(nèi)阻之和為10000 (比r和滑動變阻器的總電阻大得多)，A2為理想電流表。(1)按電路原理圖在圖乙虛線框內(nèi)各實物圖之間畫出連線。(2)在閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器的滑動端c移動至_(選填“a端”、“中央”或“b端”)。(3)閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑動器c至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2。多次改變滑動端c的位置，得到的數(shù)據(jù)為I1/mA0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2/mA48040032023214068在如圖所示的坐標紙上以I1為縱坐標、I2為橫坐標畫出所對應(yīng)的I1I2曲線。(4)利用所得曲線求得電源的電動勢E_V，內(nèi)阻r_。(保留兩位小