2020届高考高三二轮复习专项练习实验:测量电源的电动势和内阻(PDF版)
备战2020年高考物理实验专题复习《测定电源的电动势和内阻》(解析版)
《测定电源的电动势和内阻》一、实验题1.如图a所示,是用伏安法测电电动势和内阻的实验电路图,为防止短路,接入一保护电阻,其阻值为通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据,并作出如图b所示的图象:根据图象,可知电电动势______V,内阻______本实验测出的电的电动势与真实值相比是______填“偏大”、“偏小”或“不变”2.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,为保护电阻.断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以为纵坐标,以为横坐标,画出的关系图线该图线为一直线,如图乙所示.由图线可求得电池组的电动势______V,内阻______保留两位有效数字引起该实验系统误差的主要原因是______。
3.实验室中准备了下列器材:待测干电池电动势约,内阻约,电流表满偏电流,内阻电流表量程~,内阻约,滑动变阻器~滑动变阻器~,定值电阻,开关S和导线若干某同学选用上述器材滑动变阻器只选用了一个测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是______填代号请在如图1方框中画出他的实验电路图.如图2为该同学根据实验数据作出的图线为电流表G的示数,为电流表A的示数,由该图线可得:被测干电池的电动势______V,内阻______4.为了较精确地测量一节干电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验:量程3V的理想电压表V,量程的电流表具有一定内阻,定值电阻,滑动变阻器~,滑动变阻器~,电键实验电路原理图如图。
为方便实验调节和较准确地测量,滑动变阻器应选用______填或。
用笔画线代替导线在图中完成电路连接。
实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数,在给出的坐标系中画出图线如图所示,则干电池的内阻______结果保留两位有效数字5.某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:待测电源电动势约;电阻箱最大阻值为;定值电阻阻值为;定值电阻阻值为电流表量程为,内阻开关S,导线若干.图甲中将定值电阻和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表;闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则和的关系式为___________________用题中字母表示;以为纵坐标,为横坐标,探究小组作出-的图像如图乙所示,根据该图像求得电源的内阻,则其电动势______保留两位小数;该实验测得的电动势测与真实值真相比,理论上测___________真填“”“”或“”6.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:电压表:量程3V,内阻约为电流表:量程3mA,内阻滑动变阻器:阻值范围〜,额定电流定值电阻:该同学将电流表G与定值电阻并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A.该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V 读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势______结果保留三位有效数字,电源的内阻______结果保留两位有效数字.由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势E______,内阻______选填“偏大”、“不变”或“偏小”7.某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻。
2020年高考物理实验专项复习:《测定电源的电动势和内阻》(解析版)
《测定电源的电动势和内阻》一、实验题1.如图a所示,是用伏安法测电电动势和内阻的实验电路图,为防止短路,接入一保护电阻R0,其阻值为2Ω.通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据,并作出如图b所示的U−I图象:①根据U−I图象,可知电电动势E=______V,内阻r=______Ω.②本实验测出的电的电动势与真实值相比是______.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)2.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω为保护电阻.(1)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以1U 为纵坐标,以1R为横坐标,画出1U −1R的关系图线(该图线为一直线),如图乙所示.由图线可求得电池组的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(保留两位有效数字)(2)引起该实验系统误差的主要原因是______。
3.实验室中准备了下列器材:待测干电池(电动势约1.5V,内阻约1.0Ω),电流表G(满偏电流1.5mA,内阻10Ω)电流表A(量程0~0.60A,内阻约0.10Ω),滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)滑动变阻器R2(0~100Ω,1A),定值电阻R3=990Ω,开关S和导线若干①某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是______.(填代号)②请在如图1方框中画出他的实验电路图.③如图2为该同学根据实验数据作出的I1−I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得:被测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.4.为了较精确地测量一节干电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0(R0=1.5Ω),滑动变阻器R1(0~10Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω),电键S.实验电路原理图如图(a)。
(完整word版)高三电学实验复习测电源电动势和内阻
测电源的电动势和内阻一、伏安法测电源电动势和内阻误差分析: 1、若采用甲图,其U -I 图象如乙图所示. 由于电压表的分流作用造成误差. ①当电压表示数为零时,I V =0,I A =I短,短路电流测量值等于真实值.②E 测<E 真.③因为r 测=E 测I 短,所以r 测<r 真.2、若采用丙图,其U -I 图象如丁图所示. 由于电流表的分压作用造成误差.①E 为真实值. ②I 短测<I 短真.③因为r 测=EI 短测,所以r 测>r 真,r 测为r 真和R A 的串联值,由于通常情况下电池的内阻较小,所以这时r 测的误差非常大. 二、安阻法测E 和r 1.实验原理安阻法是指用电流表和电阻箱组合测E 、r 的方法.实验原理图如图所示.由闭合电路的欧姆定律E =I (R +r )可知,测出两组电阻箱的不同值及其对应的电流,由E =I 1(R 1+r ),E =I 2(R 2+r ),可解得E 和r ,式中I 1、I 2是电阻箱分别取R 1和R 2时电流表读数.2.数据处理(1)公式法:多测几组R 、I 值,由E =I (R +r ),解得每两组R 、I 值对应的E 、r 值,最后求E 、r 的平均值.(2)图象法:由闭合电路欧姆定律E =I (R +r )变形得:1I =r E +1E R ,则1I 与R 的关系图线是一条如图所示的直线,若直线在纵轴的截距为b ,斜率为k ,则有E =1k ,r =bk .3、误差分析: E 测=E , r 测>r .三、伏阻法测E 和r1.原理:伏阻法指用电压表V 和电阻箱R 组合测E 、r 的方法,设计实验原理图如图所示.根据E =U +U R r ,测出两组电阻箱不同值及其对应的电压,即有E =U 1+U 1r R 1,E =U 2+U 2r R 2,可解得E 和r ,式中U 1、U 2是电阻箱分别取R 1和R 2时电压表读数. 2.数据处理(1)公式法:多测几组R 、U 值由E =U +UR r 解得每两组R 、U 值对应的E 、r 值,最后求E 、r 的平均值.(2)图象法:由闭合电路欧姆定律E =U +U R r ,式子变形得1U =1E +r E ·1R ,可见1U 是1R 的一次函数,图象为一条直线,直线的斜率k =r E ,截距b =1E .由此解得E =1b ,r =kb .3.误差分析: E 测<E , r 测<r .1、一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻.准备的器材有:电流表(0~200 mA ,内阻是12 Ω),电阻箱R (最大阻值9.9 Ω),一个开关和若干导线.(1)由于电流表A 的量程较小,考虑到安全因素,同学们将一个定值电阻和电流表并联,若要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的2倍,则定值电阻的阻值R 0=________Ω.(2)设计的电路图如图甲所示.若实验中记录电阻箱的阻值R 和电流表的示数I ,并计算出1I ,得到多组数据后描点作出R -1I 图线如图乙所示,则该电源的电动势E =________V ,内阻r=________Ω.解析:(1)由题意可知,设通过电流表的电流为I ,则通过电阻R 0的电流为2I ,则R 0=12R A=6 Ω.(2)R 0与R A 并联后的电阻为R 1=6×126+12 Ω=4 Ω,根据全电路欧姆定律:E =3I (R +R 1+r ),变形可得R =E 3·1I -(4+r );由图线可知4+r =6,E 3=63,则r =2 Ω,E =6 V.答案:(1)6 (2)6 22、为测定电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:A .电源(电动势约为9 V);B .电压表(视为理想电压表,量程0~3 V);C .电阻箱R (0~999.9 Ω);D .定值电阻R 0(铭牌上的数字模糊,末位只显示数字“0”);E .开关、导线若干.(1)用欧姆表(×1 Ω)测定定值电阻R 0,欧姆表的指针如图1所示,则R 0=________Ω; (2)为达到测定的目的,请将图2所示仪器连成一个完整的实验电路;(3)某同学应用所测得的数据,绘出1U -R (图3)图象是一条直线,测得直线的斜率k =190,纵坐标的截距为b =430,则电源的电动势E =__________V ,内阻r =________Ω.解析:(1)欧姆挡为“×1”,故R 0=10×1 Ω=10 Ω.(2)因电压表的量程为3 V ,R 0只有10 Ω,为保护电路并完成测量,电压表测量R 0两端电压,电路图设计如图所示.(3)电流I =U R 0,E =I (R +R 0+r )得1U =1ER 0R +1E +r ER 0,故斜率k =1ER 0,b =1E +r ER 0,从而E =1kR 0,r =bk-R 0,结合已知数据得E =9.0 V ,r =2.0 Ω. 答案:(1)10 (2)实验电路图如解析图所示 (3)9.0 2.03、图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路. (1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω,满偏电流为1 mA ;R 1和R 2为阻值固定的电阻.若使用a 和b 两个接线柱,电表量程为3 mA ;若使用a 和c 两个接线柱,电表量程为10 mA.由题给条件和数据,可以求出R 1=________Ω,R 2=________Ω.(2)现用一量程为3 mA 、内阻为150 Ω的标准电流表对改装电表的3 mA 挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5 mA 、1.0 mA 、1.5 mA 、2.0 mA 、2.5 mA 、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V ,内阻忽略不计;定值电阻R 0有两种规格,阻值分别为300 Ω和1 000 Ω;滑动变阻器R 有两种规格,最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R 0应选用阻值为________ Ω的电阻,R 应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器.(3)若电阻R 1和R 2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R ′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱________(填“b ”或“c ”)相连.判断依据是__________________________________________________________.【解析】 (1)设使用a 和b 两接线柱时,电表量程为I 1,使用a 和c 两接线柱时,电表量程为I 2,则使用a 和b 时:I g R gR 1+R 2+I g =I 1①使用a 和c 时:I g (R g +R 2)R 1+I g =I 2②由①②两式得R 1=15 Ω,R 2=35 Ω.(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R 小= 1.53.0×10-3Ω=500 Ω,总电阻的最大值为R大=1.50.5×10-3Ω=3 000 Ω,故R 0选300 Ω的,R 选用最大阻值为3 000 Ω的滑动变阻器.(3)d 接b 时,R 1和R 2串联,不论是R 1还是R 2损坏,电表都有示数且示数相同,故应将d 接c .根据d 接c 时的电路连接情况可知:闭合开关,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R 1;若电表指针不动,则损坏的电阻是R 2.【答案】 (1)15 35 (2)300 3 000 (3)c 闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R 1;若电表指针不动,则损坏的电阻是R 24、用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V ,内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:A .电流表:量程0.6 A ,内电阻约1 Ω;B .电流表:量程3 A ,内电阻约0.2 Ω;C .电压表:量程3 V ,内电阻约30 kΩ;D .电压表:量程6 V ,内电阻约60 kΩ;E .滑动变阻器:0~1 000 Ω,额定电流0.5 A ;F .滑动变阻器:0~20 Ω,额定电流2 A.(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号).(2)如图为正确选择仪器后,连好的部分电路.为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号).(3)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验.实验中读出几组电阻箱的阻值R 和对应电压表的示数U .用图象法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以________为纵坐标,以________为横坐标.解析:(1)由于被测电池组的电动势约4.5 V ,因此电压表应选用D ,由于电池允许通过的电流一般不超过0.5 A ,因此电流表选用A ,滑动变阻器起限流作用,为了方便调节,因此阻值不宜太大,选用F.(2)考虑到电流表内电阻与电池组的内电阻相差不大,而电压表内电阻特别大,为了使测量误差尽可能小,需用电压表测量电流表和滑动变阻器的总电压,故还需在电路中用导线将a 与d 相连接,c 与g 相连接,f 与h 相连接,电路连接如图.(3)若用电阻箱与电压表以伏阻法测电源电动势和内电阻,根据闭合电路欧姆定律可知,E =U +U R r ,变形得1U =1E +r E ·1R ,以1U 为纵坐标,1R为横坐标,作出的图象是一条直线.答案:(1)A D F (2)a d c g f h (3)1U 1R 或U ⎣⎡⎦⎤U R 或R U R (横纵坐标互换亦可)5、某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ);电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ);电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω);电流表A 2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω);滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A);滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A);定值电阻R3(阻值等于1 Ω);定值电阻R4(阻值等于10 Ω);定值电阻R5(阻值等于1 kΩ);电源E(E=6 V,内阻不计).(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.(2)该同学描绘出的I-U图象应是下图中的________.6、如图甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表.某同学利用该电路研究滑动变阻器R L消耗的电功率.改变R L的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U-I关系图线.回答下列问题:(1)滑动触头向下移动时,电压表示数________(选填“增大”或“减小”).(2)I0=________A.(3)R L消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字).解析:(1)R L与R并联,电路中电流恒定,当滑动触头向下移动时,并联电阻变小,并联电压减小.(2)当滑动变阻器的电阻为0时,外电路短路,此时电路中的电流即是I0=1.00 A.(3)由图象知,U=20-20I.滑动变阻器的功率P=UI=(20-20I)I=-20(I-0.5)2+5,当I=0.50A 时,滑动变阻器的最大功率P =5 W.答案:(1)减小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)57、图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E 是电池;R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻,R 6是可变电阻;表头Ⓖ的满偏电流为250 μA ,内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V 挡和5 V 挡,直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω挡.(1)图(a)中的A 端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接. (2)关于R 6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号). A .在使用多用电表之前,调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B .使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C .使用电流挡时,调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R 1+R 2=__________Ω,R 4=__________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B 端是与“5”相连的,则读数为________(结果均保留3位有效数字).【解析】(1)A 端与电池正极相连,电流从A 端流出,A 端与黑表笔相连.(2)使用多用电表前,应机械调零,即应调整“指针定位螺丝”,使指针指在表盘左端电流“0”位置,与R 6无关,选项A 错;使用欧姆挡时,需要红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置,选项B 对;使用电流挡时,B 端与“1”或“2”相连,与R 6无关,C 错.(3)B 端与“1”、“2”相连时,该多用电表挡位分别为直流2.5 mA 挡、直流1 mA 挡,如图1所示,由电表的改装原理可知,B 端与“2”相连时,有I 2=I G +I G r G R 1+R 2,解得R 1+R 2=160 Ω;B 端与“4”相连时,如图2所示,多用电表为直流电压1 V 挡,表头并联部分电阻R 0=I G r GI 2,R 4=U 4I 2-R 0=880 Ω.(4)B 端与“1”相连时,电表读数为1.47 mA ;B 端与“3”相连时,多用电表为欧姆×100 Ω挡,读数为11.0×100 Ω=1.10×103 Ω;B 端与“5”相连时,多用电表为直流电压5 V 挡,读数为147.5250×5 V =2.95 V .【答案】 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V 8、一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)题10–1图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处.(题10–1图)(2)实验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I ,以及计算的1I数据见下表: 根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出1R I关系图象.由图象可计算出该干电池的电动势为 V ;内阻为 Ω.(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A 时,电压表的指针位置如题10-2 图所示,则该干电池的电动势应为 V ;内阻应为 Ω.一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)题10–1图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处.(题10–1图)(2)实验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I ,以及计算的1I数据见下表: 根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出1R I关系图象.由图象可计算出该干电池的电动势为 V ;内阻为 Ω.Ω.。
专题11 测定电源的电动势和内阻测 高考常考实验题精练(原卷版)2020年高考物理
高中物理实验测定电源的电动势和内阻习题精练1.一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)题图1所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处.题图1(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的1I数据见下表:根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出1RI关系图象.由图象可计算出该干电池的电动势为 V;内阻为Ω.题图2(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如题10-2 图所示,则该干电池的电动势应为 V;内阻应为Ω.2.用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。
实验器材:待测电源(电动势约3V,内阻约2Ω),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干。
实验主要步骤:(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;(ⅲ)以U为纵坐标,I为横坐标,作U—I图线(U、I都用国际单位);(ⅳ)求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
回答下列问题:(1)电压表最好选用______;电流表最好选用______。
A.电压表(0-3V,内阻约15kΩ) B.电压表(0-3V,内阻约3kΩ)C.电流表(0-200mA,内阻约2Ω)D.电流表(0-30mA,内阻约2Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______。
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______,r=______,代入数值可得E 和r的测量值。
高考物理专题62实验:测定电源的电动势和内阻练习含解析
专题62 实验:测定电源的电动势和内阻1.图象法处理数据是本实验重点.根据闭合电路欧姆定律找出图象的函数关系式,从而确定图象斜率、截距等的意义.2.明确实验中目标测量量与实际测量量的关系,进行误差分析.1.(2020·江苏盐城市三模)在“测量蓄电池的电动势和内阻”实验中:(1)小明按图1甲所示的电路图进行实验操作,调整滑动变阻器测得5组电流和电压的数据,如表中所示.电流I/A 1.72 1.350.980.630.34电压U/V 1.88 1.92 1.93 1.97 1.99图1①请在图乙中作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图象;②根据U-I图象得到蓄电池电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(结果均保留小数点后两位)(2)实验时,小明进行了多次测量,耗费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合.其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为____________________________________.(3)小明再次实验时发现电流表坏了,于是移去电流表,同时用电阻箱替换滑动变阻器.重新连接实验电路,仍然通过U-I图象处理实验数据,测得电动势和内阻的值.①请在图丙虚线框中连接出相应的电路;②简要说明得到U -I 图象中电流I 数据的方法______.答案 (1)①见解析图 ②2.03 0.09 (2)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大(3)①电路连接见解析 ②I =UR解析 (1)①画出的U -I 图象如图;②由图线与纵坐标的交点可知:E =2.03 V r =ΔU ΔI =2.03-1.881.72-0Ω≈0.09 Ω. (2)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大.(3)①移去电流表,同时用电阻箱R 替换滑动变阻器,重新连接电路,电路图及电路连接如图所示:②根据①电路图和欧姆定律得I =UR.2.某同学利用以下器材测量一节干电池的电动势和内阻,实验原理如图2甲所示.图2电压表V(量程3 V ,内阻约为10 kΩ) 电流表G(量程3 mA ,内阻R g =100 Ω)滑动变阻器R (阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A) 定值电阻R 0=0.5 Ω 开关S 和导线若干(1)该同学将电流表G 与定值电阻R 0并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是________ A(结果保留一位有效数字).(2)该同学利用上述实验原理图进行实验测得多组数据,以电流表G 的读数I 为横轴,以电压表V 的读数U 为纵轴,绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出干电池的电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω.(结果均保留到小数点后两位)(3)这样测得的电动势________,内阻________.(均选填“偏大”“偏小”或“不变”) 答案 (1)0.6 (2)1.48(1.47~1.49均可) 0.84(0.76~0.90均可) (3)偏小 偏小 解析 (1)当电流表G 的指针达到满偏时,定值电阻R 0中的电流IR 0=I g R gR 0=0.6 A ,改装后的电流表对应的量程为I m =I g +IR 0=3 mA +0.6 A =0.603 A≈0.6 A.(2)电流表改装后其量程扩大了200倍,即电路中的总电流是电流表读数的200倍,由闭合电路欧姆定律有E =U +200Ir ,对照题图乙,变换为U =E -200r ·I ,图线在纵轴的截距等于干电池的电动势,E =1.48 V ,图线的斜率的绝对值为200r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪1.48-1.062.5×10-3 Ω,解得内阻r =0.84 Ω. (3)由于电压表不是理想电表,则实际通过电池的电流大于改装后电流表的读数,可知测得的电动势偏小,内阻偏小.3.(2020·四川眉山市诊断)同学们利用西红柿自制了水果电池,现在通过实验测量水果电池的电动势和内阻,(1)甲同学采用图3(a)测量电路测量水果电池的电动势,用3 V 电压表测量结果如图(b)所示,读数为______ V ,测量结果比水果电池电动势________(选填“偏小”“偏大”或“相等”).图3(2)实验室可提供以下器材,乙同学设计了电路图测量水果电池电动势和内阻.微安表(0~300 μA,内阻R g =100 Ω);电阻箱R (0~9 999 Ω);开关一个;导线若干. ①请在如图(c)所示的虚线框中画出乙同学设计的电路图;②同学们完成了实验数据记录,通过图象法来分析数据,作出R 与1I的图象如图(d)所示,则电源电动势为________,水果电池的内阻为________.(结果均保留三位有效数字) 答案 (1)0.72(0.71~0.75均可) 偏小 (2)①见解析图 ②1.22 V(1.16~1.22均可) 250 Ω解析 (1)电压表的分度值为0.1 V ,由题图(b)可知,电压表的读数为0.72 V ,由于误差,0.71~0.75 V 均可.由于电池有内阻,则电压表测的为电源路端电压,则测量值小于电动势. (2)由题所给器材可知,可用微安表和电阻箱进行测量,电路图如图根据闭合电路欧姆定律有E =I (R +R g +r )变形得 R =EI-R g -r 电动势等于图象斜率为E =k =4.44-0.4V≈1.22 V 由于误差,1.16~1.22 V 均可. 截距的绝对值为R g +r =350 Ω则r =350 Ω-100 Ω=250 Ω.4.(2020·吉林长春市模拟)某同学要测定一电源的电动势E 和内阻r ,实验器材有:一个DIS 电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I 表示),一个电阻箱(阻值用R 表示),一个开关和导线若干.该同学设计了如图4甲所示的电路进行实验和采集数据.图4(1)该同学设计实验的原理表达式是E =________(用r 、I 、R 表示).(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为_____ Ω.(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1I-R 图象,则由图象可求得,该电源的电动势E =______ V ,内阻r =________ Ω.(结果均保留两位有效数字)答案 (1)I (R +r ) (2)最大值 21 (3)6.3(6.1~6.4均可) 2.5(2.4~2.6均可) 解析 (1)根据闭合电路欧姆定律,该同学设计实验的原理表达式是E =I (R +r ). (2)根据实验的安全性原则,在闭合开关之前,应先将电阻箱调到最大值. 根据电阻箱读数规则,电阻箱接入电路的阻值为2×10 Ω+1×1 Ω=21 Ω. (3)由E =I (R +r )可得 1I =1ER +r E1I -R 图象斜率等于k =1E =4-122-3.5 V -1得E ≈6.2 V,由于误差,6.1~6.4 V 均正确1I-R 图象的截距b =r E=0.4得r ≈2.5 Ω由于误差,2.4~2.6 Ω均正确.5.(2020·江西红色七校联考)为测定一电池的电动势和内阻,甲和乙两位同学先后用一套实验仪器来测量电池的电动势和内阻,其中R 、R 0分别是电阻箱和定值电阻,R 0=2 Ω.实验时甲、乙分别设计了如图5甲和乙所示的两个电路,实验记录电阻箱R 的阻值以及对应电压表的示数U .据实验记录的数据作出关系图线丙和丁.图5(1)可以判断图线丁是利用图________(选填“甲”或“乙”)电路进行实验所作出的. (2)依据实验数据绘出的1U -1R图线如图戊所示,则电源电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω.(计算结果均保留两位有效数字) 答案 (1)乙 (2)2.9 2.2解析 (1)对题图甲,由闭合电路欧姆定律有U R 0=E R +R 0+r ,可得1U =R ER 0+R 0+rER 0,所以图线丙是利用题图甲电路进行实验所作出的;对题图乙,由闭合电路欧姆定律有U R =ER +R 0+r,可得1U =1E +R 0+r E ·1R,所以图线丁是由题图乙电路进行实验所作出的.(2)由(1)中分析出的表达式,结合题图戊可知,1E =0.34 V -1,解得E =2.9 V ,R 0+r E =0.77-0.340.3A-1,解得r=2.2 Ω.6.(2020·天津市河西区3月调研)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻.老师提供的以下器材A.电压表V(15 V,内阻约为10 kΩ)B.电流表G(量程3.0 mA,内阻R g=10 Ω)C.电流表A(量程0.6 A,内阻约为0.5 Ω)D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)E.滑动变阻器R2(0~100 Ω,1 A)F.定值电阻R3=990 ΩG.开关S和导线若干(1)用所给的器材在下面方框中画出实验的原理图;(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前面的编号);(3)该同学利用上述实验原理图测得以下数据,并根据这些数据绘出了如图6所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=________ V(保留三位有效数字),电源的内阻r=________ Ω(保留两位有效数字).序号12345 6电流表G1.37 1.35 1.26 1.24 1.18 1.11(I1/mA)电流表A0.120.160.210.280.360.43(I2/A)图6答案 (1)见解析图 (2)D (3)1.48 0.84解析 (1)一节干电池的电动势大约为1.5 V ,而电压表的量程却达到15 V ,读数不到刻度盘十分之一,无法准确读数,故提供的电压表无法使用,需要电流表G 串联R 3改装成电压表使用,实验的原理图如图.(2)为了便于调节,滑动变阻器的阻值不能太大,选择R 1比较合适.故填D.(3)由于R 3所在支路电阻远大于滑动变阻器R 1所在支路电阻,所以干路电流近似等于I 2, 根据闭合电路欧姆定律E =I 1(R 3+R g )+I 2r即I 1=E R 3+R g -rR 3+R gI 2由图象知直线与纵轴的截距为ER 3+R g=1.48 mA则E =1.48 V直线斜率的绝对值为rR 3+R g = 1.48-1.06×10-30.50解得r =0.84 Ω.。
2020届高考物理实验专项练习(六)实验:电源电动势和内阻的测量word版
2020届高考物理实验专项练习(六)实验:电源电动势和内阻的测量【知识点精炼】1、实验思路:根据闭合电路的欧姆定律,电源电动势E内阻r,与路端电压U、电流I的关=+系可以写成E U Ir2、实验电路图3、误差分析(1)电流表外接法=-。
由于电压表的分流作用,电动势根据闭合电路欧姆定律,其测量的原理方程为U E Ir和内阻的测量值都小于真实值。
(2)电流表内接法=-。
由于电压表的分流作用,电动势根据闭合电路欧姆定律,其测量的原理方程为U E Ir的测量值等于真实值,而内阻的测量值大于真实值。
【练习题】1、大华利用电流表和电阻箱测定一节干电池的电动势和内阻,使用的器材还有开关、导线等,实验电路图如图甲所示。
(1)在图乙的实物图中,已连接了部分电路,请完成其余电路的连接。
(2)将电阻箱调到适当阻值R,闭合开关,读出电流表的示数I;多次改变电阻箱的阻值,并记录对应的电流值,画出1RI-关系图像如图丙所示。
由图丙求得电池的电动势E=______V,内阻r=__________Ω。
(3)若考虑电流表的内阻,则电动势E的测量值________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
2、利用下列器材测量由两节干电池(内阻约为1.2 Ω)组成的电源的电动势和内电阻。
A.电流表:量程0.6 A,内电阻约1 ΩB.电流表:量程3 A,内电阻约0.2 ΩC.电压表:量程3 V,内电阻约30 kΩD.电压表:量程15 V,内电阻约60 kΩE.滑动变阻器:0~1 000 Ω,额定电流0.5 AF.滑动变阻器:0~20 Ω,额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用_______,电压表应选用_______,滑动变阻器应选用_______(均填仪器前的字母代号);(2)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接;(3)在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中,请在图乙中作出U-I图象;U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2.62I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.38(4)根据图乙计算得该电源的电动势E=____________V,内电阻r=____________Ω。
【冲刺必刷】2020届高考物理实验专项练习(六)实验:电源电动势和内阻的测量
2020届高考物理实验专项练习(六)实验:电源电动势和内阻的测量【知识点精炼】1、实验思路:根据闭合电路的欧姆定律,电源电动势E内阻r,与路端电压U、电流I的关系可以写成E U Ir=+2、实验电路图3、误差分析(1)电流表外接法根据闭合电路欧姆定律,其测量的原理方程为U E Ir=-。
由于电压表的分流作用,电动势和内阻的测量值都小于真实值。
(2)电流表内接法根据闭合电路欧姆定律,其测量的原理方程为U E Ir=-。
由于电压表的分流作用,电动势的测量值等于真实值,而内阻的测量值大于真实值。
【练习题】1、大华利用电流表和电阻箱测定一节干电池的电动势和内阻,使用的器材还有开关、导线等,实验电路图如图甲所示。
(1)在图乙的实物图中,已连接了部分电路,请完成其余电路的连接。
(2)将电阻箱调到适当阻值R,闭合开关,读出电流表的示数I;多次改变电阻箱的阻值,并记录对应的电流值,画出1-关系图像如图丙所示。
由图丙求RI得电池的电动势E=______V,内阻r=__________Ω。
(3)若考虑电流表的内阻,则电动势E的测量值________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
2、利用下列器材测量由两节干电池(内阻约为1.2 Ω)组成的电源的电动势和内电阻。
A.电流表:量程0.6 A,内电阻约1 ΩB.电流表:量程3 A,内电阻约0.2 ΩC.电压表:量程3 V,内电阻约30 kΩD.电压表:量程15 V,内电阻约60 kΩE.滑动变阻器:0~1 000 Ω,额定电流0.5 AF.滑动变阻器:0~20 Ω,额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用_______,电压表应选用_______,滑动变阻器应选用_______(均填仪器前的字母代号);(2)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接;(3)在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中,请在图乙中作出U-I 图象;U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2.62I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.38(4)根据图乙计算得该电源的电动势E=____________V,内电阻r=____________Ω。
2020届物理二轮实验十、测定电源的电动势和内阻专题卷(全国通用)
实验十、测定电源的电动势和内阻1.某同学设计了一个如图甲所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材:待测干电池组(电动势E约3V)、电流表A(量程10mA,内阻小于1Ω)、电阻箱R(0 99.99Ω)、滑动变阻器(0 400Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略,故先测量电流表的内阻。
(1)该同学设计用甲图测量电流表内阻步骤如下:①断开单刀双掷开关以及开关K,将滑动变阻器滑片P滑至B端、电阻箱R阻值调到最大。
②。
③。
④读出此时电阻箱的阻值R=0.2Ω,即为电流表内阻的测量值。
可分析测量值应(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)通过控制开关状态,该同学又进行了电池电动势和电池内阻的测量实验,他一共记录了六组电流I 和电阻箱R 的对应数值,并建立坐标系,作出“1I–R”图线如图乙,由此求出电动势E= V 、内阻r= Ω。
(计算结果保留两位有效数字)【答案】 保持单刀双掷开关断开,闭合开关K ,滑动滑片P ,使电流表满偏。
将单刀双掷开关接C 触点,保持滑片位置不动,调节电阻箱R 的阻值,直到电流表指针指在刻度盘正中央 小于 2.9 2.4【解析】(1)本实验采用半偏法测量电流表的内阻,实验步骤为:②保持单刀双掷开关断开,闭合开关K ,滑动滑片P ,使电流表满偏。
③将单刀双掷开关接C 触点,保持滑片位置不动,调节电阻箱R 的阻值,直到电流表指针指在刻度盘正中央。
④在实验中,并联电阻箱后,总电阻减小,则总电流增大,通过电阻箱的电流大于通过电流表的电流,根据欧姆定律知,电流表内阻的测量值小于真实值.(2)由闭合电路欧姆定律可得: ()A E I R R r =++,变形得:11AR r R I E E +=⨯+,由上式可知:图线的斜率是1E ,图线在纵轴上的截距是A r R E+,由此可得162.930.9E V k ===-, 0.9A R r E+=,解得: 0.9 2.4A r E R =-=Ω。
2020高考物理 实验专题:测定电源的电动势和内阻(包含答案)
2020高考物理实验专题:测定电源的电动势和内阻(含答案)1.(多选)用如图所示的电路测量电池电动势和内阻时,若有两只电压表V1、V2量程相同,内阻分别为R V1、R V2,且R V1>R V2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻分别为R A1、R A2,且R A1>R A2,在实验中,为了使E、r的测量值更精确一些,选择的电表应该是()A.V1与A1B.V1与A2C.V2与A1D.V2与A2答案AB2.用电流表和电压表测电池的电动势和内阻,提供的器材如图甲所示。
(1)用实线代表导线把图甲中的实物连接成测量电路。
(两节干电池串联作为电源,图中有部分线路已连好)(2)图乙中的6个点表示实验测得的6组电流I 、电压U 的值,按照这些实验值作出U -I 图线,由此图线求得的每节电池电动势E =________V ,每节电池的内阻r =________Ω。
(结果保留三位有效数字)答案 (1)B E (2)见答下列问题:(1)电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。
(2)由图乙的图线,得电源内阻r =________ Ω。
(3)用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x =________,代入数值可得R x 。
(4)若电表为理想电表,R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围________,电压表示数变化范围________。
(均填“相同”或“不同”)答案 (1)A 2 R 2 (2)25(3)U 0I 0-r (4)相同 不同3.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。
要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图中的________(填“甲”或“乙”)。
(2)现有电流表(0~0.6 A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0~15 V)B.电压表(0~3 V)C.滑动变阻器(0~50 Ω)D.滑动变阻器(0~500 Ω)实验中电压表应选用________;滑动变阻器应选用________。
【高考复习】2020版高考物理 全程复习课后练习25 实验:测定电源的电动势和内电阻练习(含答案解析)
2020版高考物理全程复习课后练习25实验:测定电源的电动势和内电阻练习使用多用电表1.在实验室测量两个直流电源的电动势和内阻.电源甲的电动势大约为4.5 V,内阻大约为1.5Ω;电源乙的电动势大约为1.5 V,内阻大约为1 Ω.由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:A.量程为0~3 V的电压表VB.量程为0~0.6 A的电流表A1C.量程为0~3 A的电流表A2D.阻值为4.0 Ω的定值电阻R1E.阻值为100 Ω的定值电阻R2F.最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R3G.最大阻值为100 Ω的滑动变阻器R4(1)选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻.①定值电阻应该选择________(填“D”或“E”);电流表应该选择________(填“B”或“C”);滑动变阻器应该选择________(填“F”或“G”).②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,计算机拟合得到如图乙所示U-I图象,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为U=-5.6I+4.4.则电源甲的电动势E=________ V,内阻r=________Ω.(保留两位有效数字)③在测量电源甲的电动势和内阻的实验中,产生系统误差的主要原因是________.A.电压表的分流作用B.电压表的分压作用C.电流表的分压作用D.电流表的分流作用E.定值电阻的分压作用(2)为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内阻,选择电压表、定值电阻等器材,采用图丙所示电路.①定值电阻应该选择________(填“D”或“E”).②实验中,首先将K1断开,K2闭合,电压表示数为1.48 V.然后将K1、K2均闭合,电压表示数为1.23 V,则电源乙电动势E=________ V,内阻r=________Ω.(小数点后保留两位小数)2.在测定电源电动势和内阻的实验中,实验室提供了合适的实验器材.(1)甲同学按电路图a进行测量实验,其中R0=1 Ω,则①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接;②由电压表的读数U和电流表的读数I,画出U—I图线如图c所示,可得电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)(2)乙同学将测量电路连接成如图d所示,其他操作正确,由电压表的读数U和电流表的读数I,画出U—I图线如图e所示,可得电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)3.某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表,来测量多用电表欧姆“×1 k”挡内部电池的电动势E.(1)该小组采用图1甲中的电路进行实验,请将图1乙中的实物连接完整.(2)请将下面的实验步骤补充完整:A.插上红、黑表笔,把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置,将红、黑表笔________,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指到“0 Ω”.B.按照电路图连接好电路.C.接通开关,改变滑动变阻器接入电路中的阻值,得到多用电表和微安表的示数分别如图2所示.多用电表和微安表的读数分别为________kΩ和________μA.D.断开开关,拔下红、黑表笔,把多用电表的选择开关扳到________位置.(3)若表盘中央刻度为15,结合以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为________V(保留两位有效数字).(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数电阻箱的阻值R=2.6 Ω时,其对应的电流表的示数如图乙所示.处理实验数据时,首先计5.小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,为了准确选取电压表和电流表的量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值.(1)在使用前发现电表指针位置如图甲所示,该同学应该调节________(选填“①”或“②”).(2)小明使用多用电表欧姆“×10”挡测量小灯泡电阻阻值,读数如图乙所示,为了更准确地进行测量,小明应该旋转开关至欧姆________(选填“×100”或“×1”)挡,两表笔短接并调节________(选填“①”或“②”).(3)按正确步骤测量时,指针指在如图丙所示位置,则小灯泡阻值的测量值为________Ω.6.某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率.所用器材如下:A.干电池:电动势E=1.5 V,内阻r=1.0 ΩB.电流表G:满偏电流I g=1 mA,内阻R g=150 ΩC.定值电阻R1=1 200 ΩD.电阻箱R2和R3:最大阻值都为999.9 ΩE.电阻箱R4:最大阻值为9 999 ΩF.开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干(1)该实验小组按图a正确连接好电路.当开关S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻为欧姆表的内阻R内,则R内=________Ω,欧姆表的倍率是________(选填“×1”或“×10”).(2)闭合开关S:第一步:调节电阻箱R2和R3,当R2=________Ω且R3=________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图b所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为________Ω.7.如图a所示为一黑箱,内有一节干电池、若干电阻,A、B为黑箱的两个输出端.(1)为探索黑箱,某同学用多用电表进行以下测量,你认为正确的操作是________.A.用欧姆挡测量A、B间的电阻B.用直流电流挡测量A、B间的输出电流C.用直流电压挡测量A、B间的输出电压D.用交流电压挡测量A、B间的输出电压(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源,A、B为等效电源的两极.为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图b所示的电路.调节电阻箱R的阻值,记录下电压表的示数U,图c是根据实验数据在坐标纸上画出的图象,若忽略电压表内阻的影响,根据图象可求得等效电源的电动势E=________V,等效内阻r=________Ω.(结果保留三位有效数字)(3)如果考虑电压表内阻的影响,测得的等效电源的电动势与真实值相比________,测得的等效内阻与真实值相比________.(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)8.指针式多用电表是常用的电学测量仪器,请完成下列问题.如图1所示为多量程多用电表的示意图.(1)当接通1或2时,为________(选填“电流”、“电阻”或“电压”)挡,1的量程比2的量程________(选填“大”或“小”).若选择开关拨至“25 mA”挡,指针的位置如图2所示,则测量结果为________mA,接通5或6时,5的量程比6的量程________(选填“大”或“小”).(2)当接通3或4测量某电阻时,用“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,他应该换用________(选填“×1”或“×100”)挡,换挡后,在测量前要先进行________.若此多用电表所用表头的满偏电流是100 mA,则换挡后电池的电动势E=________ V;图1中________(选填“A”或“B”)为红表笔.9.某同学用灵敏电流计改装多用电表,如图所示为其设计的电路原理图,已知灵敏电流计G的满偏电流为I g=3 mA,内阻R g=100 Ω.(1)根据该电路原理图,A表笔应为________表笔.(选填“红”或“黑”)(2)若开关S1闭合,S2接位置1时,要求该电表为0~0.6 A的电流表,则电阻R1应为________Ω,当开关S1断开,S2接位置3时,要求该电表为0~3 V的电压表,则电阻R2应为________Ω.(保留三位有效数字)10.某同学用伏安法测定电源的电动势和内阻.实验室提供的器材有:A.待测电源(电动势约18 V,内阻约2 Ω)B.电压表(内阻约几十千欧,量程为6 V)C.电流表(内阻约为0.3 Ω,量程为3 A)D.滑动变阻器(0~50 Ω,3 A)E.电阻箱(最大阻值999 999 Ω)F.开关G.导线若干(1)为完成实验,该同学将量程为6 V的电压表扩大量程,需测定电压表的内阻,该同学设计了图1所示的甲、乙两个电路,经过思考,该同学选择了甲电路,该同学放弃乙电路的理由是:______________________________________.(2)该同学按照图甲连接好电路,进行了如下几步操作.①将滑动变阻器触头滑到最左端,把电阻箱的阻值调到零;②闭合开关,缓慢调节滑动变阻器的触头,使电压表指针指到6.0 V;③保持滑动变阻器触头不动,调节电阻箱的阻值,当电压表的示数为2.0 V时,电阻箱的阻值如图2所示,示数为________Ω;④保持电阻箱的阻值不变,使电阻箱和电压表串联,改装成新的电压表,改装后电压表的量程为________V.(3)将此电压表(表盘未换)与电流表连成如图3所示的电路,测电源的电动势和内阻,调节滑动变阻器的触头,读出电压表和电流表示数,作出的U—I图象如图4所示,则电源的电动势为________V,内阻为________Ω.(结果保留三位有效数字)答案解析(1)①根据原理图可得出对应的实物图,如图所示;②在画出的U—I图象中,纵横的截距表示电源电动势,斜率的绝对值表示内阻与定值电阻3.答案为:(1)电路连接如图所示;(2)A.短接,C .22,243(242~244也正确),D .OFF 挡(或交流电压最高挡); (3)9.0 解析:(1)根据电路图,连接实物图.注意多用电表的红表笔连接的是多用电表内部电池的负极,所以红表笔应该通过滑动变阻器连接微安表的负接线柱,黑表笔应该通过开关连接微安表的正接线柱.(2)A.根据欧姆表的使用方法可知,选挡后应先进行欧姆调零,即将欧姆表的红表笔和黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指向刻度盘的最右侧0 Ω处.C.根据欧姆表的读数规则,读数为22 ×1 k Ω=22 k Ω.根据微安表读数规则,微安表读数为243 μA.D.根据多用电表使用规则,实验完毕,由于多用电表内部有电池,为避免表笔短路损坏电池,应该将选择开关扳到OFF 挡(或交流电压最高挡).(3)欧姆调零后,欧姆表内阻等于表盘上中央刻度乘以挡上所标示的倍率,即欧姆表的中值电阻,由此可知,欧姆表“×1 k”挡的内阻为R 0=15×1 k Ω=15 k Ω.根据闭合电路欧姆定律,可得E=I(R +R 0),式中I 为微安表读数243 μA ,R 为欧姆表读数(即滑动变阻器接入电路中的电阻和微安表内阻之和)22 k Ω,代入数据,可得E=243×10-6 A×(22+15)×103Ω=8.991 V≈9.0 V. 4.答案为:(1)如图a 所示; (2)如图b 所示; (3)如图b 所示;(4)1.5(1.46~1.54均可) 0.3(0.25~0.35均可) 解析:(1)首先应理解本题的实验原理,由闭合电路欧姆定律可知E=I(R +r),只要知道两组外电阻和电流值,就可以解出电源电动势和内阻.因此,直接将电阻箱和电流表串联在电路中就行.(2)当R=2.6 Ω时,由题图乙可知I=0.5 A ,1I=2 A -1,描点(2,2.6),见图b.(3)R -1I图线是一条倾斜的直线.注意连线时:①不能连成折线;②为减小偶然误差,个别偏离太远的点舍去.(4)由闭合电路的欧姆定律得E=I(R +r +r g ),则R=EI-(r +r g ),故图线的斜率k 表示电池电动势E 的大小,纵轴截距的绝对值表示电阻(r +r g ).5.答案为:(1)①;(2)×1,②;(3)30;解析:(1)使用前指针不指零,应调机械调零旋钮①;(2)示数太小,应换小倍率,所以小明应旋转开关至欧姆“×1”挡,两表笔短接,欧姆调零,应调欧姆调零旋钮②;(3)欧姆表读数规则是“示数×倍率”,读数应为30×1 Ω=30 Ω.=+0.009Ω-+0.01Ω=14 Ω;题图b所示电流为,则通过电源的电流为6 mA8.答案为:(1)电流,大,11.5,小;(2)×1,欧姆调零,1.5,A;解析:(1)灵敏电流计改装成电流表时要并联一电阻分流,所以1、2位置是电流挡;并联电阻越小,分流越大,则改装的电流表量程越大,故1位置的量程较大;电流表选择挡位为25 mA,电流挡的最小分度是0.5 mA,则读数为11.5 mA;要测量电压,电流计应与电阻串联,由题图2可知当选择开关S旋到5、6位置时测量电压,电流计所串联的电阻越大,所测量电压值越大,故转换开关S旋到5位置的量程比旋到6位置的量程小;(2)因偏转角度过大,则电阻小,要用小量程的,应选择“×1”挡,换挡后电路改变,要重新欧姆调零,换挡后中值电阻为R=15 Ω,则换挡后电池的电动势E=I g R=0.1×15 V=1.5 V,根据电流红进黑出的原则可知,多用电表内电池的正极与黑表笔相连,则A为红表笔.。
2020届高三二轮复习电学实验专项练习(pdf版)(原卷版)
2020届高三二轮复习电学实验专项练习(时间:45分钟分值:100分)非选择题(1~4题每题15分,5~6题每题20分)1.一探究小组要测量2B 铅笔芯的电阻率,所用的实验器材有:电源E (9V),铅笔芯(最大阻值约6Ω),滑动变阻器(最大阻值20Ω),电流表A(量程为0.3A ,内阻约为0.5Ω),电压表V(量程为3V ,内阻约为1000Ω),开关S.(1)将虚线框内测量铅笔芯电阻的实验电路图补充完整.(2)实验中,改变连入电路的铅笔芯长度L ,测出对应的电阻值R ,测得的5组实验数据已描点在如图甲所示的R -L 坐标系中,请画出R -L 图线.(3)用螺旋测微器测量铅笔芯的直径.如图乙所示,其读数为________mm.(4)根据画出的R -L 图线及测得的铅笔芯的直径,可求得铅笔芯的电阻率为________Ω·m(保留三位有效数字).2.某实验小组想通过实验研究苹果电池的电动势和内阻.他们制作了一个苹果电池进行研究,了解到苹果电池的内阻可能比较大,因此设计了一个如图1所示的实物电路进行测量.(1)请按图中所示实物图在方框内画出电路图(电源用“”表示).(2)测定苹果电池的电动势和内阻,所用的器材有:①苹果电池E :电动势约为1V ;②电压表V :量程1V ,内阻RV =3kΩ;③电阻箱R :最大阻值9999Ω;④开关S ,导线若干.(3)实验步骤如下:①按电路图连接电路(为电路安全,先将电阻箱的电阻调到最大值);②闭合开关S ,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U 和电阻箱相应的阻值R ,并计算出对应的1R 与1U 的值,如下表所示:R /Ω900060005000400030002000R -1/(10-4Ω-1)1.1 1.72.0 2.53.3 5.0U /V 0.530.500.480.460.43①U -1/V -11.92.02.12.22.3②③以1U 为纵坐标,1R 为横坐标,将计算出的数据描绘在坐标纸内,作出1U -1R 图线;④计算得出苹果电池的电动势和内阻.请回答下列问题:ⅰ.实验得到的部分数据如上表所示,其中当电阻箱的电阻R =2000Ω时,电压表的示数如图2所示.读出数据,完成上表.答:①________,②________.ⅱ.请根据实验数据在图3中作出1U -1R图线.ⅲ.根据1U -1R 图线求得该苹果电池的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.(保留2位有效数字)3.对其电学性质进行研究:(1)①用螺旋测微器测量其直径,结果如图(a)所示,则其直径为________mm.②用多用电表电压挡测量其两端无电压.③用多用电表欧姆挡粗略测量其电阻为1500Ω。
2020届高考物理总复习作业38实验十一测定电源的电动势和内阻(含解析)
作业38 实验十一测定电源的电动势和内阻一、选择题1.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是( )A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E、rB.测出多组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求出E、rD.测出多组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内阻r解析:测出多组I、U的数据,画出U-I图象可消除某次测量不准造成的偶然误差,且方法直观、简便,C正确.答案:C二、非选择题图38-12.某实验小组利用如图38-1所示电路测定一节电池的电动势和内电阻,备有下列器材:①待测电池,电动势约为1.5 V(小于1.5 V)②电流表,量程3 mA③电流表,量程0.6 A④电压表,量程1.5 V⑤电压表,量程3 V⑥滑动变阻器,0~20 Ω⑦开关一个,导线若干(1)请选择实验中需要的器材________(填标号).(2)按电路图将实物(如图38-2所示)连接起来.图38-2图38-3(3)小组由实验数据作出的U-I图象如图38-3所示,由图象可求得电源电动势为______________V,内电阻为____________Ω.解析:(1)电流表量程3 mA不能满足实验需要,故选量程为0.6 A的电流表;电动势小于1.5 V,故选量程为1.5 V的电压表.其他都是电路必需器材,故所需器材为:①③④⑥⑦.(2)如图38-4所示.图38-4(3)根据图象得:E=1.40 V,r=2.8 Ω.答案:见解析3.(2017年高考·天津卷)某探究性学习小组利用如图38-5所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联—个R0=3.0 Ω的电阻.图38-5(1)按图38-5电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是________导线断开.(2)排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图38-6.由I1-I2图象得到电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.图38-6解析:(1)根据U=IR,导线电阻R等于零,所以良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差,若一根导线两端有电势差,则导线断开.据此可推断出导线是完整的还是断开的.(2)将电流表A1和R1串联当成电压表使用,电压测量值U=I1(r1+R1),根据闭合电路欧姆定律有。
2020年高三电学实验复习—测电源的电动势和内阻 (含详解)
测电源的电动势和内阻一、实验目的1.测定电源的电动势和内阻。
2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。
3.掌握用图象法求电动势和内阻的方法。
二、实验原理——伏安法器材电流表外接法电流表内接法电路原理E=U+Ir E=U+Ir1、注意事项:(1)为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)。
(2)在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得E和r明显变化。
(3)要测出不少于6组的(I,U)数据,且变化范围要大些,然后用方程组求解,并求平均值。
(4)在画U—I图线时,要使尽可能多的点落在这条直线上;不在直线上的点应对称分布在直线两侧,不要顾及个别离开直线较远的点,以减小偶然误差。
(5)由于干电池的内阻较小,路端电压U的变化也较小,这时画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始).但这时图线和横轴的交点不再是短路|。
电流,而图线与纵轴的截距仍为电源电动势,图线斜率的绝对值仍为内阻r=|∆U∆I2、数据处理方法一:联立方程求解的公式法方法二:描点作图法3、误差分析(1)由读数不准确和电表线性不良引起误差。
(2)用图象法求E 和r 时,由于作图不准确造成的误差。
(3)由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响,引起的系统误差。
(电压表分流、电流表分压)测量方法 系统误差记忆口诀 电流表外接法 E 测<E 真 r 测<r 真 外接全小 电流表内接法E 为真实值r 测>r 真内接等大图像分析法:(1)采用电流表外接法电路,在理论上E =U +(I V +I A )r ,其中电压表示数U 是准确的电源两端电压.而实验中忽略了通过电压表的电流I V 而形成误差,I 测<I 真。
结论: ①当电压表示数为零时,I V =0,I A =I 短。
短路电流测量值=真实值. ②E 测<E 真。
2020届高考物理二轮复习实验和研究精解集汇:测定电池的电动势和内阻
测定电池的电动势和内阻1、在“测定干电池的电动势和内阻”实验中:(1)开关闭合前,图甲中滑动变阻器的滑片应置于最_________端(填“左”或“右”)。
(2)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,电压表指针如图乙所示,电压表的示数为__________V。
(3)王海同学分别用新旧两节干电池做了上述的实验,根据实验采集到的数据在坐标系中作出了两条U I-图线如图丙所示,其中图线_________(填“a”或“b”)所代表的电池内阻较大,由此可推测表示新电池的U I-图线是_________(填“a”或“b”)。
2、在测量电源电动势的实验中,实验室提供的器材如下:待测电源E,电压表(量程大于待测电源的电动势),标有长度且电阻约15Ω的均匀电阻丝ab,开关S,一端连有鳄鱼夹P的导线1,导线若干。
(1).实验中,用导线1、2、3、4、5和6按图1所示连接电路,电路中所有元件都完好,闭合开关之前,鳄鱼夹P应置于__________(选填“a”或“b”)端。
(2).闭合开关后,反复改变鳄鱼夹P的位置,电压表都有较大的示数且不变,则断路的导线为__________(填数字代号)。
(3).排除故障后,闭合开关,改变鳄鱼夹P的位置,读出多组电压表读数U和对应a、P间的电阻丝长度L,由测得的数据,绘出了如图2所示的图线,则电源电动势E=__________V(计算结果保留三位有效数字)。
应用该实验中的数据__________(选填“能”或“不能”)测出该电源的内阻r。
3、为测定某旧干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:A.旧干电池一节B.电压表(视为理想电压表,量程0~3V)C.电阻箱尺(0~999.9Ω)D.定值电阻010R=ΩE.多用电表F.开关、导线若干(1)甲同学直接使用多用电表的直流2.5V 挡测量该电池的电动势,示数如图中所示,则该同学测得的电动势E =_________V,此测量值比旧干电池电动势的真实值_________(填“偏大”或“偏小”),其原因是____________________________________。
2020年高考物理总复习专题七 实验九:测定电源的电动势和内阻
图 S9-10
图 S9-11
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同
学将一只量程为 100 mV 的电压表并联在电流表的两端.调节电
阻箱,当电流表的示数为 0.33 A 时,电压表的指针位置如图
S9-11 所示,则该干电池的电动势应为________V;内阻应为
________Ω.
解析:(1)为保护电流表,实验开始前,应将滑片 P 置于电 阻最大的 a 端.
(4)①当 S2 接 1 位置时,可把电压表与电源看做一个等效电 源,根据闭合电路欧姆定律 E=U断可知,电动势和内阻的测量 值均小于真实值,所以画出的 U-I 图线应是 B 线;测出的电池 电动势 E 和内阻 r 存在系统误差,原因是电压表的分流.
解析:(1)连接电路时电源应与电路断开,所以开关要断开; 另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零,这样容易烧坏电流表 和电源.
答案:(1)开关未断开 电阻箱阻值为零 (2)图象如图 D47 所示.
图 D47 1.4(1.30~1.44 都算对) 1.2(1.0~1.4 都算对) (3)1.4[结果与(2)问第一个空格一致] 1.0[结果比(2)问第二 个空格小 0.2]
A.电压表(0~15 V) B.电压表(0~3 V) 实验中电压表应选用________.(填相应器材前的字母)
解析:(1)根据 U=E-Ir 测量电源电动势和内阻时,需要 测出多组对应的路端电压 U 和干路电流 I,电压表和电流表内 阻的影响会造成实验误差.电源内阻较小,所以电流表分压影响 较大,因此应选择甲电路.
(3)接通开关,调节滑动变阻器,读出两电流表的示数 I1、 I2 的多组数据,在坐标纸上描绘出 I1-I2 图线如图所示.根据描绘 出的图线,可得所测干电池的电动势 E=________V,内阻 r= ________Ω.
(北京专用)2020版高考物理总复习精练:第十章第4讲实验:测量电源的电动势和内阻精练(含解析)
第4讲 实验:测量电源的电动势和内阻A组 基础巩固1.(2016北京理综,19,6分)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( )A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器答案 D 根据U=E-Ir,要测出E和r,就要同时测出U和I,A、B、C三个选项都能满足要求;D选项只能测出电流I,不能测出电压U,所以选D。
2.小芳同学利用手边的实验器材设计了如图所示的电路,电阻R的阻值以及电源的电动势和内阻均未知,电压表另一端的接线位置待定。
通过改变滑动变阻器接入电路的阻值获得多组数据,并描绘出U-I关系图像(U、I分别为电压表和电流表的示数)。
不计电表对电路的影响。
下列说法正确的是( )A.若接a,利用该图像可得到电阻R的阻值B.若接b,利用该图像可得到电阻R的阻值C.若接a,利用该图像可得到电源的电动势和内阻D.若接b,利用该图像可得到电源的电动势和内阻答案 D 当接b时,U-I图线与U轴交点的纵坐标为电源电动势,图线斜率的绝对值为电源内阻。
当接a 时,U-I图线斜率的绝对值为电源内阻与电阻R之和,与U轴交点的纵坐标为电源电动势。
D项正确,A、B、C 错误。
3.(2018朝阳一模)利用如图1所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。
(1)现有电压表(0~3 V)、开关和导线若干,以及下列器材:A.电流表(0~0.6 A)B.电流表(0~3 A)C.滑动变阻器(0~20 Ω)D.滑动变阻器(0~100 Ω)实验中电流表应选用 ;滑动变阻器应选用 。
(选填相应器材前的字母)图1图2(2)在图2中用笔画线代替导线,按图1将电路连线补充完整。
(3)实验中,某同学记录的6组数据如表所示,其中5组数据的对应点已经标在图3的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线。
2020年高考物理二轮复习专题讲义:电学实验 075.测定电源的电动势和内阻(上)
测定电源的电动势和内阻(上)【实验目的】测定电池的电动势和内电阻。
【实验原理】如图1所示,改变R 的阻值,从电压表和电流表中读出几组I 、U 值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组 、r 值,最后分别算出它们的平均值。
此外,还可以用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I 为横坐标,U 为纵坐标,用测出的几组I 、U 值画出U -I 图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电 动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r 的值。
【实验器材】待测电池,电压表(0-3V ),电流表(0-0.6A ),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。
【实验步骤】1.电流表用0.6A 量程,电压表用3V 量程,按电路图连接好电路。
2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I 1、U 1),用同样方法测量几组I 、U 的值。
4.打开电键,整理好器材。
5.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
【注意事项】1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2.干电池在大电流放电时,电动势E 会明显下降,内阻r 会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A ,短时间放电不宜超过0.5A 。
因此,实验中不要将I 调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
3.要测出不少于6组I 、U 数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I 、U 数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出E 、r 值再平均。
4.在画U -I 图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。
个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。
这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。
5.干电池内阻较小时路端电压U 的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U -I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)。
2020年高考物理实验针对训练突破《测定电源的电动势和内阻》(全国版含详解)
《实验:测定电源的电动势和内阻》针对训练1.某实验小组利用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻(1)请在虚线框中画出实验的电路图。
(2)实验的主要步骤如下:①检查并调节电压表指针指零,将开关S 断开,按照电路图连线。
②调节电阻箱R 的阻值至________。
③将开关S 闭合,逐渐调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转,记下此时电阻箱的阻值R 和电压表的示数U 。
④改变电阻箱的阻值,测出几组U 及R 的数据,作出1R -1U的图线如图所示(单位为国际单位制单位)。
(3)由作出的1R -1U 图线可求得电动势E =________V ,内阻r =________Ω。
(结果保留两位有效数字)【答案】(1)见解析(2)最大值(3)3.3V 【解析】(1)(2)为了保护电路,电阻箱的阻值应调为最大值。
(3)由闭合电路欧姆定律E =U +U R r ,得到1R =E r ·1U -1r ,由图象在纵轴上截距的绝对值得内阻r =1.0Ω,由图象斜率可得电动势E =3.3V 。
2.用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻,它的电动势E 约为8V ,内阻r 约为30Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40mA 。
为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有:A .电流表A 0Ω、额定电流为1A );G .导线和单刀单掷开关若干。
(1)为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选________;滑动变阻器应该选________。
(填写器材名称)(2)接入符合要求的用电器后,闭合开关S ,调滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数。
取得多组数据,作出了如图所示的图线。
根据图线得出该电池的电动势E 为________V ,内阻r 为________Ω。
(结果保留两位有效数字)(3)若所给电压表已被损坏,其他器材均可使用。
重新选择器材,设计电路测定该电池电动势和内阻。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020届高考高三二轮复习专项练习实验:测量电源的电动势和内阻一、实验题1.老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻,所给的实验器材有:待测电源E,定值电阻1R(阻值未知),电压表V(量程为3.0V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.某同学连接了一个如图甲所示的电路,他接下来的操作是:a.拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后,将S接到A,闭合S1,记录下对应的电压表示数为2.20V,然后断开S1;b.保持电阻箱示数不变,将S切换到B,闭合S1,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图丙所示),然后断开S1.(1)请你解答下列问题:图乙所示电阻箱的读数为_______Ω,图丙所示的电压表读数为_______V.由此可算出定值电阻1R的阻值为_______Ω.(计算结果取3位有效数字)(2)在完成上述操作后,该同学继续以下的操作:将S2切换到A,多次调节电阻箱,闭合S1,读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据绘出了如图丁所示的11U R图象.由此可求得该电池组的电动势E及内阻r,其中E=________V,电源内阻r=________Ω.(计算结果保留3位有效数字)2.用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中,被测电源是两节干电池串联的电池组.可供选择的实验器材如下:A.电流表,量程0~0.6A~3AB.电流表,量程0~100μA~100mAC.电压表,量程0~3V~15VD.滑动变阻器,0~1000Ω,0.1AE.滑动变阻器,0~20Ω,2AF.电键一个,导线若干(1)为了尽量得到较好效果,电流表应选____________________,量程应选____________________,电压表量程应选____________________,滑动变阻器应选________________.(2)如图有甲、乙两个可供选择的电路,应选____________电路进行实验.实验中误差是由于__________表的读数比实验值偏____________(选填“大”或“小”).3.某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9V左右,内阻r约为50Ω),已知该电池允许输出的最大电流为150mA.该同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2kΩ,R为电阻箱.阻值范围0~9999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格:A.2ΩB.20ΩC.200ΩD.2000Ω本实验应选________(填入相应的字母)作为保护电阻.(2)在图(b)的实物图中,已正确地连接了部分电路,请完成余下电路的连接.(3)该同学完成电路的连接后,闭合开关S,调节电阻箱的阻值;读取电压表的示数,其中电压表的某一次偏转如图(c)所示,其读数为________.4.如图a所示,某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。
先将电路中的电压传感器d端与a端连接。
(1)若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确,则移动滑片后,得到的U-I图象最可能为___________。
A.B.C.D.(2)将电压传感器d端改接到电路中c端,正确调零操作,移动滑片后,得到如图b所示的U-I图,已知定值电阻R=10Ω,则根据图象可知电源电动势为_________V、内阻为________Ω。
(结果保留2位有效数字)5.某实验小组利用电流传感器(可视为理想电流表)和定值电阻0R 以及电阻箱、待测电池等器材,设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。
电流的值通过数据采集器输入到计算机,数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。
他们连接好电路,闭合开关S 后,发现无论如何调节电阻箱R ,计算机中显示电流均为零,由此判断电路可能出现了故障。
经小组讨论后,尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。
已知保护电阻0150=ΩR .,电流传感器量程为100mA 。
操作步骤如下:①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;②断开甲图电路开关S ,将多用电表两表笔分别接在a c 、上,多用电表的指针不偏转;③断开甲图电路开关S ,将多用电表两表笔分别接在a b 、上,多用电表的示数如图乙所示;④断开甲图电路开关S ,将多用电表两表笔分别接在b c 、上,多用电表的指针不偏转;⑤断开甲图电路开关S ,将多用电表两表笔分别接在、c d 上,计算机中显示电流不为零。
回答下列问题:(1)操作步骤③中,多用电表内阻_____________Ω;(2)操作步骤⑤中,多用电表红表笔应接_______________(选“c ”或“d ”点);(3)电路的故障可能是__________________;A .保护电阻0R 短路B .保护电阻0R 断路C .电阻箱R 短路D .电阻箱R 断路(4)排除电路故障后,该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。
改变电阻箱R 的阻值,得到多组实验数据。
根据数据作出1R I-图像,如图所示,则电源电动势E =_____________V ,内阻r =__________Ω(结果保留2位有效数字)。
6.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.(1)应该选择的实验电路是图1中的_____(选项“甲”或“乙”).(2)现有电流表(0﹣0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0﹣15V)B.电压表(0﹣3V)C.滑动变阻器(0﹣50Ω)D.滑动变阻器(0﹣500Ω)实验中电压表应选用_____;滑动变阻器应选用_____;(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U﹣I图线._____序号123456电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=_____v,内电阻r=_____Ω(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化.各示意图中正确反映P﹣U关系的是_____.A、B、C、D、7.某实验室有下列器材:A.灵敏电流计G(量程0~10mA,内阻约50Ω)B.电压表V(量程0~3V,内阻约10kΩ)C.滑动变阻器R1(0~100Ω,1.5A)D.电阻箱R0(0~999Ω)E.电源E(电动势为5.0V,内阻未知)F.电阻、电键、导线若干(1)某实验小组为测量灵敏电流计的内阻,设计了如图甲所示的电路,测得电压表示数为2V,灵敏电流计恰好满偏,电阻箱示数为155Ω,则灵敏电流计的内阻为_____Ω。
(2)为测量电源的内阻,需将灵敏电流计改装成大量程的电流表(量程扩大10倍),若将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R0的阻值调为_____Ω;调好电阻箱后,连接成图乙所示的电路测电源的电动势和内电阻,调节滑动变阻器,读出若干组电压和灵敏电流计示数,在坐标系中做出的U-I图象如图丙所示,则电源的内电阻r=____Ω。
(电源的内电阻保留三位有效数字)(3)将该灵敏电流计改装成量程为0~3V的电压表,应将灵敏电流计与阻值为____Ω的电阻串联。
对改装的电压表进行校对时发现改装的电压表的示数比标准电压表的示数大,(灵敏电流计的内电阻测量值准确),则改装表时,实际串联的电阻阻值比由理论计算得出应该串联的电阻阻值_____(填“大”或“小”)。
8.为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻,实验室准备了下列器材供选用:A.待测干电池一节B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档内阻约为0.1Ω,3A档内阻约为0.02Ω)C.直流电压表(量程0~3~15V,3V内阻约为5kΩ,15V档内阻约为25kΩ)D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω)E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω)F.开关,导线若干(1)为了尽可能减少误差,其中滑动变阻器选_______(填代号).(2)根据实验记录,画出的U-I图线如图所示,从中可求出待测干电池的电动势为________V,内电阻为____Ω.9.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如图所示;请回答下列问题:(1)如图甲所示,在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P,应放在滑动变阻器__处(填“a”或“b”)(2)现备有以下器材:A.干电池1个B.滑动变阻器(0~50Ω)C.电压表(0~3V)D.电压表(0~15V)E.电流表(0~0.6A)F.电流表(0~3A)其中电流表应选____,电压表应选____.(填字母代号)(3)如图乙是根据实验数据画出的U﹣I图象.由此可知这个干电池的电动势E=__V,内电阻r=__Ω.10.高二物理研究性学习小组在学习了恒定电流的相关知识后,设计了一个电路,该电路既能测量出电源电动势E 和内阻r,同时又能描绘一定范围内灯泡的伏安特性曲线。
所用器材及已经连接的部分电路如图甲。
实验时,当调节滑动变阻器的阻值时,同时记录电流表A 、电压表V 1和电压表V 2的示数。
经过多次测量,最后描绘出两条U-I 图线,如图乙所示,电压表内阻很大,电流表内阻不计,请回答下列问题。
(1)请你将图甲的实物连线补充完整;(____)(2)图乙中的___________(“①”或“②”)图线是表示电压表V 的读数和电流表A 的读数之间的关系;(3)电源电动势E =___________V ,内阻r =___________Ω(保留两位有效数字);(4)在坐标系中两条图线相交于P 点,此时滑动变阻器连入电路的阻值为___________Ω。
11.水果电池的发电原理是两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池。
(1)小明用多用电表的直流电压(0~1V)挡估测某水果电池的电动势,稳定时指针如图甲所示,则读数为____V 。
然后小明又用多用电表的欧姆“×10”挡通过正确操作估测水果电池的内阻,稳定时指针如图乙所示,则读数为____Ω,请你说说小明测水果电池的内阻有什么错误。
_____________________________________________。
(2)小红采用灵敏电流计和电阻箱根据如图丙所示电路进行水果电池电源与电动势的测量,根据测量数据作出了1IR 图象如图丁所示,请你帮小红计算该水果电池的电动势为____V,内阻为____Ω。