《備考指南 一輪物理 》課件-第8章 實(shí)驗(yàn)10

電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)十測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻知識(shí)鞏固練習(xí)1．用圖中所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約2Ω)、保護(hù)電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)、滑動(dòng)變阻器R、電流表A、電壓表V、開關(guān)S、導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)主要步驟：①將滑動(dòng)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(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)作U－I圖線(U、I都用國際單位)；④求出U－I圖線斜率的絕對(duì)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(0～3V，內(nèi)阻約15kΩ)B．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)C．電流表(0～200mA，內(nèi)阻約2Ω)D．電流表(0～30mA，內(nèi)阻約2Ω)(2)將滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大．兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是______．A．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱B．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱C．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E＝______，r＝______.代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值．【答案】(1)AC(2)C(3)kak－R22．(2021年天津質(zhì)檢)小明同學(xué)看到一個(gè)紐扣鋰電池標(biāo)稱電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為1kΩ.為了較準(zhǔn)確測(cè)定其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，除待測(cè)電池外，還備有以下器材：A．電壓表V1：量程3V，內(nèi)阻很大B．電壓表V2：量程4V，內(nèi)阻很大C．電流表A1：量程3A，內(nèi)阻約10D．電流表A2：量程0.6A，內(nèi)阻約2E．定值電阻R1：1kΩF．定值電阻R2：50kΩG．滑動(dòng)變阻器R3：0～50ΩH．滑動(dòng)變阻器R4：0～5kΩI．開關(guān)，導(dǎo)線若干(1)要求測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，則電表應(yīng)選用________、________；定值電阻選用________；滑動(dòng)變阻器選用________．(填器材后的符號(hào))(2)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路．(3)用圖像處理數(shù)據(jù)，應(yīng)作__________圖像(用測(cè)量物理量的符號(hào)表示)．【答案】(1)V1V2R1R4(2)如圖(3)U2－U1【解析】(1)(2)由題意可知，電池的內(nèi)阻較大，則電流I＝eq\f(3,1000)A＝3mA．給定的定值電阻均較大，無法使用電流表測(cè)量電流，故只能用電壓表V1與R1并聯(lián)測(cè)量電流．因電源內(nèi)阻較大，故應(yīng)使用總阻值較大的滑動(dòng)變阻器R4控制電路中的電流，使用V2測(cè)量路端電壓．實(shí)物電路圖如圖所示．(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知U2＝E－eq\f(U1,I1)R1，為了使得出的圖像為直線，應(yīng)作出U2－U1圖像．3．(2021年沈陽模擬)某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按圖中所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示．實(shí)驗(yàn)序數(shù)12345R/Ω4.010.016.022.028.0I/A1.000.500.340.250.20eq\f(1,I)/A－11.02.02.94.05.0(1)若利用圖像確定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則應(yīng)作__________(填“R－I”或“R－eq\f(1,I)”)圖像．(2)利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在圖中所示的坐標(biāo)系上畫出適當(dāng)?shù)膱D像．(3)由圖像可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________.(4)該實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)和內(nèi)阻r測(cè)，與真實(shí)值E真和r真相比，理論上E測(cè)________E真，r測(cè)________r真．(填“>”“<”或“＝”)【答案】(1)R－eq\f(1,I)(2)如圖(3)6.02.0(4)＝>【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知I＝eq\f(E,R＋r)，則R＝eq\f(E,I)－r.若畫R－I圖，則圖像為曲線，不易得出結(jié)論；而畫R－eq\f(1,I)圖像為直線，容易得出結(jié)論，故應(yīng)該畫R－eq\f(1,I)圖像．(2)利用圖中的R、eq\f(1,I)描點(diǎn)，再用直線將各點(diǎn)相連，如圖所示．(3)由公式及數(shù)學(xué)知識(shí)可得：圖像中的斜率k＝E＝eq\f(28.0－10.0,5.0－2.0)V＝6.0V，縱軸截距b＝－r＝－2.0Ω.(4)本實(shí)驗(yàn)誤差起因于電流表的內(nèi)阻不能忽略，故正確公式應(yīng)為R＝eq\f(E,I)－r－RA，而當(dāng)電阻無窮大時(shí)，電流表分壓可以忽略，故本實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)勢(shì)測(cè)量準(zhǔn)確，所測(cè)內(nèi)阻為電流表內(nèi)電阻與電源內(nèi)阻之和，故測(cè)量值偏大．4．(2021年三明質(zhì)檢)某同學(xué)要用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．現(xiàn)備有下列器材：A．被測(cè)干電池一節(jié)B．電流表1：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.3C．電流表2：量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1D．電壓表1：量程0～3V，內(nèi)阻未知E．電壓表2：量程0～15V，內(nèi)阻未知F．滑動(dòng)變阻器1：0～10Ω，2G．滑動(dòng)變阻器2：0～100Ω，1H．開關(guān)、導(dǎo)線若干在用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差．在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．(1)請(qǐng)?jiān)谏鲜銎鞑闹羞x擇適當(dāng)?shù)钠鞑?填寫器材前的字母)：電流表選擇______，電壓表選擇______，滑動(dòng)變阻器選擇______．(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇______(填“甲”或“乙”)．(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U－I圖像．則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)電阻r＝______Ω.【答案】(1)BDF(2)甲(3)1.500.7【解析】(1)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，故為了讀數(shù)準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選擇D．為了準(zhǔn)確測(cè)量內(nèi)阻，選擇已知內(nèi)阻的電流表B．滑動(dòng)變阻器阻值較小有利于電表的數(shù)值明顯變化，減少誤差，故選F.(2)根據(jù)以上分析可知，電流表與電池串聯(lián)，將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻，故電路圖選擇甲．(3)由U－I圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.50V，內(nèi)電阻r＋RA＝eq\f(ΔU,ΔI)－RA＝eq\f(1.5－1.0,0.5)Ω－0.3Ω＝0.7Ω.綜合提升練習(xí)5．(2021年漳州質(zhì)檢)用電阻箱、多用電表(當(dāng)安培表用)、開關(guān)和導(dǎo)線測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．(1)將圖a的實(shí)物連接成完成實(shí)驗(yàn)的電路．(2)完成以下步驟的相關(guān)內(nèi)容：①將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至____________擋(填“×1Ω”“直流電壓2.5V”或“直流電流100mA”)．②調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖b所示，讀得電阻值R1＝______Ω.③合上開關(guān)，從多用表上讀得數(shù)值為I1.④重復(fù)步驟②③，收集多組R和I的數(shù)據(jù)．(a)(b)(c)(3)某同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)以及收集到的數(shù)據(jù)作出了如圖c所示的R－eq\f(1,I)圖線．由此可知，干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝______V(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距的絕對(duì)值表示________________．【答案】(1)如圖(2)①直流100mA②12(3)1.43電流表與干電池的電阻之和【解析】(1)有一個(gè)多用電表、一個(gè)電阻箱，沒有滑動(dòng)變阻器，因此可以采用安阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)或用伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)．安阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖如上圖所示．(2)采用安阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至直流電流100mA擋．由圖b所示電阻箱可知，R1＝0×1000Ω＋0×100Ω＋1×10Ω＋2×1Ω＝12Ω.(3)安阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\a