高考物理一輪復習課時檢測（四十八）測量電源的電動勢和內阻（含解析）新人教版

測量電源的電動勢和內阻1．某學生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內阻時，采用圖甲所示電路，所用滑動變阻器的阻值范圍為0～20Ω，電路實物圖如圖乙所示。(1)該學生接線中錯誤和不規(guī)范的做法是________。A．滑動變阻器不起變阻作用 B．電流表接線有錯C．電壓表量程選用不當 D．電壓表接線不妥(2)該同學將電路按正確的方式連接好，檢查無誤后，閉合開關，進行實驗。某一次電表的示數如圖丙所示，則電壓表的讀數為________V，電流表的讀數為________A。(3)該同學實驗完畢，將測量的數據反映在UI圖上(如圖丁所示)，根據該圖線，可求出干電池的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。解析：(1)由題圖乙可知，滑動變阻器均接下邊兩個接線柱，起不到變阻作用；電壓表的正接線柱應與開關連接，使開關對電壓表有控制作用，故應選A、D。(2)電壓表讀數用“十分之一”估讀法，得：1.20V，電流表讀數用“二分之一”估讀法，得：0.26A。(3)題圖丁圖線與縱軸交點縱坐標值表示干電池的電動勢大小，則E＝1.48V，圖線斜率的絕對值表示內阻，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\,0.62)Ω≈0.77Ω。2．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·遼寧卷)某同學為定性探究光敏電阻阻值隨光照強度變化的關系，設計了如圖(a)所示的電路。所用器材有：置于暗箱(圖中虛線區(qū)域)中的光敏電阻RG、小燈泡和刻度尺；阻值為R的定值電阻；理想電壓表；電動勢為E、內阻為r的電源；開關S；導線若干。實驗時，先按圖(a)連接好電路，然后改變暗箱中光源到光敏電阻的距離d，記錄電壓表的示數U，獲得多組數據如下表。d/cmU/mVd/cmU/mV回答下列問題：(1)光敏電阻阻值RG與電壓表示數U的關系式為RG＝________________(用E、r、R、U表示)；(2)在圖(b)的坐標紙上補齊數據表中所給的第二組數據點，并作出U-d的非線性曲線；(3)依據實驗結果可推斷：光敏電阻的阻值隨著光照強度的減小而________(填“增大”或“減小”)；(4)該同學注意到智能手機有自動調節(jié)屏幕亮度的功能，光照強度大時屏幕變亮，反之變暗。他設想利用光敏電阻的特性，實現“有光照射光敏電阻時，小燈泡變亮；反之變暗”的功能，設計了如圖(c)所示電路，則電路中________(填“R1”或“R2”解析：(1)根據閉合電路歐姆定律，可得eq\f(E,r＋R＋RG)R＝U，解得RG＝eq\f(E,U)R－r－R。(2)描點、連線如圖所示。(3)當光源距離光敏電阻越遠時，光照強度越小，電壓表示數越小，根據RG＝eq\f(E,U)R－r－R可知，光敏電阻的阻值RG越大。(4)如果R1為光敏電阻，有光照射光敏電阻時，外電路總電阻變小，路端電壓降低，燈泡變暗；當R2為光敏電阻時，有光照射光敏電阻時，外電路總電阻變小，總電流增大，內電壓升高，路端電壓降低，流過R1的電流減小，因此流過燈泡的電流增大，燈泡變亮，因此R2為光敏電阻。答案：(1)eq\f(E,U)R－r－R(2)見解析圖(3)增大(4)R23．(2020·山東等級考)實驗方案對實驗測量的精度有直接的影響，某學習小組對“測量電源的電動勢和內阻”的實驗方案進行了探究。實驗室提供的器材有：干電池一節(jié)(電動勢約1.5V，內阻小于1Ω)；電壓表V(量程3V，內阻約3kΩ)；電流表A(量程0.6A，內阻約1Ω)；滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)；定值電阻R1(阻值2Ω)；定值電阻R2(阻值5Ω)；開關一個，導線若干。(1)該小組按照圖甲所示的電路進行實驗，通過調節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數，利用實驗數據在U-I坐標紙上描點，如圖乙所示，結果發(fā)現電壓表示數的變化范圍比較小，出現該現象的主要原因是________。(單選，填正確答案標號)A．電壓表分流 B．干電池內阻較小C．滑動變阻器最大阻值較小 D．電流表內阻較小(2)針對電壓表示數的變化范圍比較小的問題，該小組利用實驗室提供的器材改進了實驗方案，重新測量得到的數據如下表所示。序號1234567I/AU/V請根據實驗數據，回答以下問題：①圖丙上已標出后3組數據對應的坐標點，請在圖丙上標出前4組數據對應的坐標點并畫出U-I圖像。②根據實驗數據可知，所選的定值電阻為________(填“R1”或“R2”)。③用筆畫線代替導線，請按照改進后的方案，將圖丁中的實物圖連接成完整電路。解析：(1)路端電壓U＝eq\f(E,R＋r)·R＝eq\f(E,1＋\f(r,R))，若電源內阻遠小于外電路總電阻，則電壓表示數總是接近電源的電動勢，變化范圍小，故B項正確。(2)①根據數據描點并連成一條直線，如圖1所示。②由圖像可知E＝1.55V，U＝0時I＝0.59A，故r′＝eq\f(E,I)＝2.63Ω，由于2Ω<r′<5