贵州省遵义市航天高级中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷

贵州省遵义市航天高级中学物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷

一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）

1．某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况．电源E电动势、内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表．

（1）若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是

__________________．

（2）若R1＝6Ω，R2＝12Ω，电源内电阻r＝6Ω，，当滑动片P由a滑至b时，电源E 的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R3的阻值应该选择（）（A）2Ω（B）4Ω（C）6Ω（D）8Ω

【答案】（1）R1≤R2，（2）B

【解析】

【详解】

(1)电流表的示数：

3

E

I

r R R

=

++

并

，欲使滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，须使R并一直变大，因为两电阻之和一定时，当二者相等时并联电阻最大，所以要求R1≤R2．（2）从图b知，当R外=6Ω时，电源E的输出功率P最大，即电源内阻为6Ω，而R1和R2部分的电阻变化范围是0～4Ω，因此R3的阻值必须大于2Ω小于6Ω．所以A、C、D错误，只能选B．

2．小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻。

（1）小王所测电源的内电阻r1较小，因此他在电路中接入了一个阻值为2.0Ω的定值电阻R0，所用电路如图甲所示。

①请根据图甲用笔画线代替导线将图乙所示器材连接成完整的实验电路_____。

②闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表（可视为理想电压表）相应的示数U，得到了一组U、R数据。为了比较准确地得出实验结论，小王同学准备用直线图象来处理实验数据，应选择以下哪个图像来处理数据________。

A．U R

- B

．

U

U

R

- C．

1

R

U

- D．

U

U

R

-

（2）小李同学所测电源的电动势E2约为9V，内阻r2为35～55Ω，允许通过的最大电流为50mA。小李同学所用电路如图丙所示，图中电阻箱R的阻值范围为0～9999Ω。

①电路中R0为保护电阻。实验室中备有以下几种规格的定值电阻，阻值和允许通过的最大电流如下，本实验中应选用________。

A．20Ω，125mA B．50Ω，20mA C．150Ω，60mA D．1500Ω，5mA

②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应的电压表的示数U，根据测

得的多组数据，作出

11

U R R

-

+图线，图线的纵轴截距为a，图线的斜率绝对值为b，则电源的电动势E2＝______，内阻r2＝________。

【答案】 B C

1

a

b

a

【解析】

【分析】

【详解】

（1）①[1]根据电路图，实物图连接如图所示：

②[2]根据欧姆定律可知

101

U

E U R r

R

=++

()

可得

101

U

U E R r

R

=-+

()

故横坐标为

U

R

，选项B正确，ACD错误。

故选B。

（2）①[3]电路最小总电阻约为

min

9

180

0.05

R=Ω=Ω

为保护电路安全，保护电阻应选C(150Ω，60mA)，选项C正确，ABD错误。

故选C。

②[4][5]在闭合电路中，电源电动势为

222

U

E U Ir U r

R R

=+=+

+

则

2

202

111

r

U E R R E

=⋅+

+，

则

11

U R R

-

+图象是直线。

截距为

2

1

a

E

=

斜率为

2

2

r

b

E

=

解得

2

1

E

a

=，

2

b

r

a

=

3．同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0—999.9Ω0999.9Ω)

～）；开关、导线若干。

（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来

__________。

（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之

电压表示数发生变化，读取R和对应U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在

R

R

V

-图

中，请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系

中（描点用“+”表示）并画出

R

R

V

-图线____________；

（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=______V，内电阻测量值r=______Ω(保留2位有效数字)

（4）实验中测两组R、U的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该方法而采用图像法的原因是______。

（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是______。

【答案】 3.0

1.4 偶然误差大，且不简便也不直观电压表的内阻影响（或电压表的分流）

【解析】