高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷专题练习(word版
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷测试卷 (word版,含解析)
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷测试卷 （word 版，含解析）一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．（1）下列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、简便的是_____A ．测出两组I 、U 的数据，代入方程组E=U 1+I 1r 和E=U 2+I 2rB ．多测几组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 图像，在根据图像求E 、rD ．多测几组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 为电动势E ，再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r（2）(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像，由图像可知_______A ．电池的电动势为1.40VB ．电池内阻值为3.50ΩC ．外电路短路时的电流为0.40AD ．当电压表示数为1．20V 时，电路电流为0．2A（3）如上（2）中甲图所示，闭合电键前，应使变阻器滑片处在________（填“左”或“右”）端位置上．（4）．(多选)为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，才能达到实验目的_______A ．一个电流表和一个电阻箱B ．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C ．一个电压表和一个电阻箱D ．一个电流表和一个滑动变阻器【答案】C ； AD ； 左； ABC【解析】(1) A 项中根据两组测量数据可以算出一组E 、r 值，但不能减少偶然误差；B 项中可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，D 选项的做法是错误的，故符合要求的选项为C ．(2) A 项：由图示图象可知，电源U-I 图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V ，故A 正确；B 项：电源内阻等于图象斜率的大小，为1U r I∆==Ω∆，故B 错误；C 项：由图示图象可知，路端电压为1.00V 时，电路电流为0.4A ，可知外电路发生短路时的电流为= 1.4E I A r=短，故C 错误； D 项：当电压表示数为1.20V 时，0.20E U I A r ='-=，故D 正确； (3)为了保护用电器，在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处，即应使变阻器滑片处在左端位置；(4) 测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir ，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量．也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻，故ABC 正确．点晴：由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻；测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．2．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 。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷检测题(WORD版含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷检测题（WORD版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．①已知灵敏电流计G的满偏电流I g=100μA、内阻r g=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；③某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r= Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是．④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是．（填选项前的字母）A．电压表内阻的影响 B．滑动变阻器的最大阻值偏小C．R1的实际阻值比计算值偏小 D．R0的实际阻值比标称值偏大测量次数12345678电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46改装表A读数I/mA20406080100120140160【答案】（2）①1.0 ②如图所示③ 1.66 充分利用测得的数据④CD【解析】解：1.根据改装后电表的量程1g ggI rI IR=+,代入解得11.0R=Ω.2.实物图如图所示3.根据闭合电路的欧姆定律()E U I R r=++可得UR rI∆+=∆,故1551U UR rI I-+=-,或2662U UI I--或3773U UI I--或()()()123456784884515.664U U U U U U U UU UI I I I+++⋅+++-==Ω--可得: 1.66r=Ω．因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差．4.实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响.电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻r和定值电阻0R之和,当1R的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,C正确.当0R的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,D正确.2．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源E(电动势约为6V,内阻不计)，电压表V1（量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图，你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理？_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______（选填“R1”或“R2”） (3)按照下列步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V 电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示，其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据，计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ，电,压表V2的内阻为_______KΩ. 【答案】丙 1R 2.10V 5.60V 2.5k Ω 2.5k Ω 【解析】 【分析】考查测电阻、电源电动势的方法，根据欧姆定律综合分析可得。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷测试与练习(word解析版)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷测试与练习（word解析版）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+，由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r =++整理得21200g g E r I I R r R r=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-0.003g E R r=+ A 2000.4G r R r=+ 解得 3.0E =V ，解得 2.0r =Ω2．利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：两个相同的待测电源（内阻r 约为1Ω）电阻箱R 1（最大阻值为999.9Ω）电阻箱R 2（最大阻值为999.9Ω）电压表V （内阻未知）电流表A （内阻未知）灵敏电流计G ，两个开关S 1、S 2主要实验步骤如下：①按图连接好电路，调节电阻箱R 1和R 2至最大，闭合开关S 1和S 2，再反复调节R 1和R 2，使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 、电阻箱R 1、电阻箱R 2的示数分别为0.40A 、12.0V 、30.6Ω、28.2Ω；②反复调节电阻箱R 1和R 2（与①中的电阻值不同），使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 的示数分别为0.60A 、11.7V 。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷练习(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷练习（Word 版 含答案）一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．电流表G 1的量程为0～5mA ，内阻r ＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0～10mA ，大量程为0～100mA ；电压档小量程为0～10V ，大量程为0～25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S 端是与“6”相连的，则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E 的电动势为15V ，当把开关S 接到位置4，短接A 、B 表笔进行欧姆调零后，用该档测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G 1满偏刻度的15处，则该电阻的阻值为_____kΩ.(3)此多用电表的表笔A 为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R 5＝_____Ω. 【答案】20.0V （19.8～20.2） 6 红色 29 【解析】 【详解】(1)[1]开关S 端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V ，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V ；(2)[2]分析多用电表内部结构，开关S 端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为I m ＝10mA ，则根据闭合电路欧姆定律可知，E ()5mx I R r =+内 E ＝I m r 内联立解得R x ＝6kΩ；(3)[3]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A 为红表笔.[4]当开关S 端接“1”时，电流挡的量程为0～100mA ，根据电表改装原理可知，I g (r +R 6)＝(I 1-I g )R 5；当开关S 端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA ，I g r ＝(I 2-I g )(R 5+R 6），联立解得R5＝29Ω.2．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，实验电路如图1所示．(1)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(0~500Q)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）(2)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，请标出余下的一组数据的对应点，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(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．(4)实验中随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化，图3各示意图中正确反映P-U关系的是________．【答案】(1)B C (2)如图(3) 1.50 (1.49～1.51) 0.83 (0.81～0.85) (4)C【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]．一节干电池电动势约为1.5V ，则电压表应选B ，为方便实验操作，滑动变阻器应选C ；（2）[3]．根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U-I 图象如图所示：（3）[4][5]．由得出的电源U-I 图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.50，则电源电动势E =1.50V ，电源内阻：1.5 1.00.830.6U r I ∆-==Ω≈Ω∆； （4）[6]．电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C ．3．用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值x R ，已知电池的电动势约6V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有:电流表1A(量程0~30mA);电流表2A(量程0~100mA);电压表V(量程0~6V);滑动变阻器1R(阻值0~5Ω);滑动变阻器2R(阻值0~300Ω);开关S一个，导线若干条．某同学的实验过程如下:Ⅰ.设计如图1所示的电路图，正确连接电路．Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以U为纵轴．I为横轴．得到如图2所示的图线．Ⅲ.断开开关，将xR改接在B、C之间．A与B直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为0,0I（），与纵轴U的交点坐标为00,U（）.回答下列问题:（1）电流表应选用 _______，滑动变阻器应选用________.（2）由图2的图线，得电源内阻r=____Ω；（3）用I、U和r表示待测电阻的关系式xR=____________代入数值可得xR；（4）若电表为理想电表，xR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某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________电压表示数变化范围__________(选填“相同”或“不同”)．【答案】A2R2 25 0UrI-相同不同【解析】【分析】【详解】①根据题设条件中电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用2A，为了电路正常工作，以及方便调节，多测量几组数据，滑动变阻器应选用2.R②根据图中电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图中图线斜率绝对值即为电源的内阻，有()35.5 4.525602010r k--==Ω=Ω-⨯．③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有0xUr r R kI-'=+='=-，解得0xUR rI=-．④若电表为理想电表，x R接在B、C之间与接在A、B之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，x R接在B、C之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而x R接在A、B之间时，电压表测量的是滑动变阻器与x R两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同．4．利用如图所示的电路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．供选择的器材有：A．电流表A（0~0.6 A）B．电压表V1（0~3 V）C．电压表V2（0~15 V）D．滑动变阻器R1（0~15 Ω）E．滑动变阻器R2（0~100 Ω）G．定值电阻R0=1 ΩH．开关一个，导线若干（1）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）．（2）实验小组根据图甲中电路图已连接了部分器材，请用笔画线当导线，将乙图中实物连接图补充完整___________．（3）实验时，某位同学记录了5组数据，对应的点已经标在坐标纸上，请在坐标纸上画出U–I图线___________，并根据所画图线可得出干电池的电动E=________V，内电阻r=________Ω．（计算结果小数点后保留两位数字）【答案】B D1.48(1.47-1.49范围内均可） 0.60（0.57-0.63范围内均可）【解析】【分析】【详解】（1）[1]一节干电池电动势约为1.5 V，则电压表应选B；[2]为方便实验操作，电表示数有明显变化，滑动变阻器应选D；（2）[3]实物连接图如图所示：（3）[4]U–I图线如图所示：[5]据0()U E I R r =-+可得，图线与U 轴的交点等于电动势，则电动势为1.48 V ； [6]图线斜率的绝对值为1.60，大小等于内阻与定值电阻R 0之和，则内阻为0.60 Ω．5．“用DIS 测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图a ．所示，其中R 1为定值电阻，R 为滑动变阻器．(1)下列关于图a ．电路的说法中正确的有_____ A ．甲为电压传感器，R 的作用是保护电路 B ．甲为电压传感器，R 1的作用是保护电路 C ．乙为电压传感器，R 的作用是保护电路 D ．乙为电压传感器，R 1的作用是保护电路(2)实验测得电池①的路端电压U 与电流I 的拟合曲线如图b ．中①图线所示，由此得到电池①的电源电动势E 1=_______V ，内阻r 1=______Ω；(3)改用电池②，重复上述实验方法，得到图b ．中的图线②．用阻值相同的两个定值电阻分别与电池①及电池②连接，两电池的输出功率相等，则这两个定值电阻的阻值为________Ω，电池①和电池②的效率η1______η2（选填“>”“=”或“<”）． 【答案】D 6.0 2.4 1.6 < 【解析】 【详解】(1)[1]甲串联在电路中，是测量电流的，所以甲是电流传感器；乙接在电源两端，测量电压，所以乙是电压传感器；定值电阻R 1在实验中的作用主要是保护电源，防止短路；故D 正确，ABC 错误．(2)[2][3]根据U =E −Ir 可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E 1=6.0V ；图象的斜率表示内阻，则r 1=△U/△I =（6.0−1.2）/（2.0-0）Ω=2.4Ω；(3)[4][5]由图可知，电池②的电动势E 2=4.8V.内阻r 2=1.6Ω，外接电阻R 时，电源的输出功率为：2()E P R R r =+，则226.0 4.8()()2.4 1.6R R R R =++，解得：R =1.6Ω．电池的效率：UI R EI R rη==+，带入数据得：η1<η2．6．小聪、小慧和小明分别做了以下三个电学实验：（1）小聪利用图甲所示电路图“研究通过小电珠的电流随其两端电压变化的关系”．他闭合开关S 后，调节滑动变阻器的滑片P ，使其向右端b 滑动，此过程中，电压表V 的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若某一状态下，他读出电压表V 、电流表A 的示数分别为2.7V 、0.3A ，则该状态下小电珠的电阻测量值为_______Ω．（2）小慧在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，根据图乙的电路连接实物，利用测得的数据作出了图丙所示的路端电压随电流变化的关系图像(U-I 图像)，由图可知，她测出的电池电动势E=____V ，电池内阻r=______ Ω．（3）小明准备测量一只电阻R 的阻值，要求操作方便、测量误差尽量小．①他先用多用电表的电阻挡“×1k”倍率测R 的阻值，电表指针稳定时如图丁所示，其示数为_________Ω：②接着他利用下列器材进一步测量： A ．电流表（0～500μA ，内阻约200Ω）B ．电压表（0～3V 挡、内阻约5kΩ，0～15V 挡、内阻约25 kΩ）C ．滑动变阻器（最大阻值为20Ω）D ．两只干电池串联组成的电源（总电动势3V ）E ．开关F ．导线若干小明设计好电路后，在实物间已经连接了三根导线，请你用笔画线表示导线在图戊对应的答题卡虚线框中把还未连接的实物连接成实验电路．【答案】（1）变大， 9Ω （2）1.5V ， 0.5Ω （3）①10K②【解析】(1) 合开关S 后，调节滑动变阻器的滑片P ，使其向右端b 滑动，此过程中，电压表V 的示数将增大；电阻阻值9UR I==Ω； (2) 由图示电源U-I 图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，电源电动势E=1.5V ，电源内阻为： 1.5 1.00.51.0U r I ∆-==Ω=Ω∆； (3) 由图示多用电表可知，地示数为10×1k=10kΩ；滑动变阻器最大阻值为20Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电流表内阻约为200Ω，电压表内阻为5kΩ，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法；滑动变阻器采用分压接法，电流表采用内接法，实物电路图如图所示：点晴：电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．7．某同学利用图甲所示的电路，测多用电表内电池的电动势，以及多用电表“×100”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表电压表(量程3V,内阻几千欧)滑动变阻器(最大阻值5kΩ)导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，直到指针指在右端的零刻度处．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当的位置，使多用电表的示数和电压表的示数如图乙所示，则测得的电阻是____Ω，电压表的示数是________V．(4)调节滑动变阻器的滑片，读取多组电阻R和电压U,根据测得的数据，在坐标纸上描绘出11U R-图线如图丙所示，图线的斜率和截距分别为k 和b ,则多用电表内电池的电动势可表示为E =_________,电阻“×100”挡内部电路的总电阻可表示为r =_________(用图线的斜率k 和截距b 表示)．【答案】2 1600 2.14 1b k b【解析】（2）多用电表红表笔内部接电源的负极，则应将图甲中多用电表的红表笔和 “2”端相连，黑表笔连接另一端．（3）测得的电阻是16×100Ω=1600Ω，电压表的示数是2.14V ． （4）由闭合电路的欧姆定律：UE U r R =+，即111r U E E R=+⋅，由题意：1b E =；r k E =，解得1E b =，kr b=． 点睛：本题考查多用电表的使用方法，解题的关键是明确实验原理，会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压，同时注意掌握多用电表的内部原理，知道两表笔的正确接法．二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优（难）8．如图所示，一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t 0滑至斜面底端。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷达标训练题(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷达标训练题（Word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．①已知灵敏电流计G的满偏电流I g=100μA、内阻r g=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；③某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r= Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是．④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是．（填选项前的字母）A．电压表内阻的影响 B．滑动变阻器的最大阻值偏小C．R1的实际阻值比计算值偏小 D．R0的实际阻值比标称值偏大测量次数12345678电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46改装表A读数I/mA20406080100120140160【答案】（2）①1.0 ②如图所示③ 1.66 充分利用测得的数据④CD【解析】解：1.根据改装后电表的量程1g g g I r I I R =+,代入解得1 1.0R =Ω.2.实物图如图所示3.根据闭合电路的欧姆定律()0E U I R r =++可得0U R r I ∆+=∆,故15051U U R r I I -+=-, 或2662U U I I --或3773U U I I --或()()()12345678488451 5.664U U U U U U U U U U I I I I +++⋅+++-==Ω-- 可得: 1.66r =Ω．因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差．4.实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响.电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻r 和定值电阻0R 之和,当1R 的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,C 正确.当0R 的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,D 正确.2．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A ．两只相同的毫安表（量程I g ＝3mA ，内阻R g ＝1000Ω）；B ．滑动变阻器R 1（最大阻值20Ω）；C ．滑动变阻器R 2（最大阻值2000Ω）；D ．各种规格的定值电阻R 0；E ．电源E （电动势约为3.0V ）；F ．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A 的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R 0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G 1示数逐渐增大，电流表G 2示数接近3.0mA 并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G 2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G 1、G 2的示数分别为I 1、I 2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I 2和I 1的关系图线，经拟合得到直线I 2＝3.0mA －0.4I 1 ,则得出电源电动势E ＝_____V ，内阻r ＝_____Ω．（保留一位小数） 【答案】5.0 Ω 小 3.0V 2.0Ω 【解析】 【详解】[1]已知量程I g ＝3mA ，内阻R g ＝1000Ω, 0.6I =A ，设电流表的量程扩大的倍数为n ，gI n I =并联的电阻为R ,根据并联电路的特点则有1g R R n =-解得R =5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G 1示数逐渐增大，电流表G 2示数接近3.0mA 并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器， [3][4]G 1示数是1I 时,电路中的总电流是21200I I +，由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r =++整理得21200g g E rI I R r R r=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-0.003g ER r=+ A 2000.4G rR r=+ 解得 3.0E =V ， 解得 2.0r =Ω3．利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：两个相同的待测电源（内阻r约为1Ω）电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）电压表V（内阻未知）电流表A（内阻未知）灵敏电流计G，两个开关S1、S2主要实验步骤如下：①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；②反复调节电阻箱R1和R2（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷检测题(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷检测题（Word版含答案）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：3EIr 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．（1）下列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、简便的是_____A．测出两组I、U 的数据，代入方程组E=U1+I1r 和E=U2+I2rB．多测几组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 图像，在根据图像求E、rD．多测几组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为电动势E，再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r（2）(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像，由图像可知_______A ．电池的电动势为1.40VB ．电池内阻值为3.50ΩC ．外电路短路时的电流为0.40AD ．当电压表示数为1．20V 时，电路电流为0．2A（3）如上（2）中甲图所示，闭合电键前，应使变阻器滑片处在________（填“左”或“右”）端位置上．（4）．(多选)为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，才能达到实验目的_______A ．一个电流表和一个电阻箱B ．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C ．一个电压表和一个电阻箱D ．一个电流表和一个滑动变阻器【答案】C ； AD ； 左； ABC【解析】(1) A 项中根据两组测量数据可以算出一组E 、r 值，但不能减少偶然误差；B 项中可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，D 选项的做法是错误的，故符合要求的选项为C ．(2) A 项：由图示图象可知，电源U-I 图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V ，故A 正确； B 项：电源内阻等于图象斜率的大小，为1U r I∆==Ω∆，故B 错误； C 项：由图示图象可知，路端电压为1.00V 时，电路电流为0.4A ，可知外电路发生短路时的电流为= 1.4E I A r=短，故C 错误； D 项：当电压表示数为1.20V 时，0.20E U I A r ='-=，故D 正确； (3)为了保护用电器，在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处，即应使变阻器滑片处在左端位置；(4) 测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir ，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量．也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻，故ABC 正确．点晴：由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻；测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．3．某同学欲测量一电容器的电容，他采用高电阻放电法来测量，电路图如图甲所示．其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：（1）先判断电容器的好坏，使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是____（选填“好”、“坏”）的；（2）按如图甲所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接通____（选填“1”、“2”），对电容器进行充电，调节可变电阻R的阻值，再将开关S接通另一端，让电容器放电，观察微安表的读数，直到微安表的初始指针接近满刻度；（3）此时让电容器先充电，记下这时的电压表读数U0=2.9V，再放电，并同时开始计时，每隔5 s或10 s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷（Word 版 含解析）一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．用图甲中所示的电路测定一种特殊的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(量程0.05A ，内阻约为0.2Ω)B ．电压表V(量程6V ，内阻20kΩ)C ．定值电阻R 1(阻值100Ω，额定功率1W)D ．定值电阻R 2(阻值200Ω，额定功率1W) E.滑动变阻器R 3(阻值范围0~10Ω，额定电流2A) F.滑动变阻器R 4(阻值范围0~750Ω，额定电流1A) G.导线和单刀单掷开关若干个(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___________．(均填写器材名称代号)(2)接入符合要求的实验器材后，闭合开关S ，调整滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图象得出该电池的电动势E 为___________V ，内阻r 为___________Ω．(结果均保留2位有效数字) 【答案】R 2 R 4 7.8 29 【解析】 【分析】（1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器．（2）电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻． 【详解】（1）[1]为保护电源安全，电路最小电阻8Ω200Ω0.040R ==最小， 保护电阻阻值至少为200Ω30Ω170Ω100Ω-=>，则保护电阻应选定值电阻2R ；[2]电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为200Ω，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器4R ．（2）[3]由电源U -I 图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是7.8，则电源电动势E =7.8V ， [4]图象斜率7.82290.034U k I ∆==≈Ω∆， 电源内阻222920029r k R =-=Ω-Ω=Ω．2．某同学有个超霸（GP ）9V 电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为25Ω）。
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律专项训练(带答案)
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律专项训练单选题1、关于电源的作用，下列说法不正确的是（）A．为电路提供自由电子B．使导体中形成电场C．保持导体两端的电势差D．使自由电荷定向移动起来答案：A电源是提供电能的装置，是将其他形式能转换为电能的装置，电源使导体中始终存在电场，并使导体两端保持有电势差，从而使导体中的电子运动起来形成电流，故A错误，BCD正确。
本题选错误的，故选A。
2、一台电动机，线圈电阻为0.8Ω，当它两端所加电压为220V时，通过的电流为5A，关于此电动机，下列说法正确的是（）A．由于其电压、电流、电阻关系不符合欧姆定律，可以判断电动机已经损坏B．此电动机的发热功率为10WC．此电动机的输出功率为(220V)2=60500W0.8ΩD．此电动机的效率约为98%答案：DA．电动机不是纯电阻用电器，不满足欧姆定律，不能依据电压、电流、电阻关系不符合欧姆定律判断电动机已经损坏，故A错误。
B．电动机的发热功率为=I2R=52×0.8W=20WP热故B错误。
C．此电动机的输入功率P=UI=1100WP′=UI−I2R=1080W 故C项错误。
D．此电动机的效率η=UI−I2RUI×100%≈98%故D正确。
故选D。
3、2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池。
硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。
如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻用电器的U－I图像。
则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个闭合电路时，该电池的（）A．内阻为6.5 ΩB．输出功率为12.5 WC．内耗功率为0.22 WD．效率为30.6%答案：CA．由图线a与纵轴的交点可知电池电动势为E＝3.6 V，根据两图线交点处的状态可知，该电池和该电器组成一个闭合电路时，电阻两端的电压为2.5 V，即路端电压为U＝2.5 V电路电流为I＝0.2 Ar=E−UI=5.5Ω.A错误；B．该状态下电池输出功率为P=UI=0.5WB错误；C．内阻消耗的功率为P r=(E−U)I=0.22W C正确；D．效率为η=UE×100%=69.9%D错误。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷试卷(word版含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷试卷（word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+，由闭合电路的欧姆定律得() 221200gE I R I I r=++整理得21200g gE rI IR r R r=-++I2＝3.0mA－0.4I1由I2和I1的关系图线得图线的截距b=3.0mA，斜率0.4K=-0.003gER r=+ A2000.4GrR r=+解得 3.0E=V，解得 2.0r=Ω2．用图甲中所示的电路测定一种特殊的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(量程0.05A，内阻约为0.2Ω)B．电压表V(量程6V，内阻20kΩ)C．定值电阻R1(阻值100Ω，额定功率1W)D．定值电阻R2(阻值200Ω，额定功率1W)E.滑动变阻器R3(阻值范围0~10Ω，额定电流2A)F.滑动变阻器R4(阻值范围0~750Ω，额定电流1A)G.导线和单刀单掷开关若干个(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___________．(均填写器材名称代号)(2)接入符合要求的实验器材后，闭合开关S，调整滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图象得出该电池的电动势E为___________V，内阻r为___________Ω．(结果均保留2位有效数字)【答案】R2R4 7.8 29【解析】【分析】 （1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器．（2）电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．【详解】（1）[1]为保护电源安全，电路最小电阻8Ω200Ω0.040R ==最小， 保护电阻阻值至少为 200Ω30Ω170Ω100Ω-=>，则保护电阻应选定值电阻2R ；[2]电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为200Ω，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器4R ．（2）[3]由电源U -I 图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是7.8，则电源电动势E =7.8V ，[4]图象斜率7.82290.034U k I ∆==≈Ω∆， 电源内阻 222920029r k R =-=Ω-Ω=Ω．3．某同学有个超霸（GP ）9V 电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为25Ω）。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律测试卷(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律测试卷（Word版含解析）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：3EIr 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．现有一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω），电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻为0.70Ω），滑动变阻器R（10Ω，2A），电键一个及导线若干。
(1) 为了更准确地测出电源电动势和内阻，某组同学用右图所示电路测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。
（结果均保留两位小数）(2)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱R ′替换掉了滑动变阻器，电路图如右图所示。
他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R ′和电压表的示数U ，描绘出 11-'U R 的关系图像，得到的函数图像是一条直线。
若该图像的斜率为k ，纵轴截距为b ，则此电源电动势E =_________，内阻r =__________。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷测试题(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷测试题（Word版含解析）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+，由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r =++整理得21200g g E r I I R r R r=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-0.003g E R r=+ A 2000.4G r R r=+ 解得 3.0E =V ，解得 2.0r =Ω2．一同学设计了如图甲所示电路来测节干电池的电动势和内阻．该同学选好器材后，进行操作(其中0R 是保护电阻)．（1）该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据面出了U-I 图线如图丙所示，根据图线求出干电池的电动势E=_________V(结果保留三位有效数字)，内阻r=___________Ω．（2）若保护电阻0R 的阻值未知，该干电池的电动势E 、内电阻r 已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出0R 的阻值．该条线是_________，需改接为________(请用接线柱处的字母去表达)．改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U 、电流表示数为I ，电源的电动势用E 表示，内电阻用r 表示，则0R =__________．【答案】1.48V 0.50Ω（0.48～0.52Ω） dj je 或者jf 0E U R r I-=- 【解析】【分析】【详解】（1）由图丙所示，电源U-I 图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.48，则电源电动势E=1.48V ，电源内阻 1.48 1.200.500.480.520.56U r I ∆-===ΩΩ∆（～） , （2）将导线jd 改接为je ，此时电源与定值电阻组成等效电源，在闭合电路中，电源电动势：E=U+I （R 0+r ），定值电阻0E U R r I -=-3．利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：两个相同的待测电源（内阻r 约为1Ω）电阻箱R 1（最大阻值为999.9Ω）电阻箱R 2（最大阻值为999.9Ω）电压表V （内阻未知）电流表A （内阻未知）灵敏电流计G ，两个开关S 1、S 2主要实验步骤如下：①按图连接好电路，调节电阻箱R 1和R 2至最大，闭合开关S 1和S 2，再反复调节R 1和R 2，使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 、电阻箱R 1、电阻箱R 2的示数分别为0.40A 、12.0V 、30.6Ω、28.2Ω；②反复调节电阻箱R 1和R 2（与①中的电阻值不同），使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 的示数分别为0.60A 、11.7V 。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷综合测试（Word 版 含答案）一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．用图甲中所示的电路测定一种特殊的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(量程0.05A ，内阻约为0.2Ω)B ．电压表V(量程6V ，内阻20kΩ)C ．定值电阻R 1(阻值100Ω，额定功率1W)D ．定值电阻R 2(阻值200Ω，额定功率1W)E.滑动变阻器R 3(阻值范围0~10Ω，额定电流2A)F.滑动变阻器R 4(阻值范围0~750Ω，额定电流1A)G.导线和单刀单掷开关若干个(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___________．(均填写器材名称代号)(2)接入符合要求的实验器材后，闭合开关S ，调整滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图象得出该电池的电动势E 为___________V ，内阻r 为___________Ω．(结果均保留2位有效数字)【答案】R 2 R 4 7.8 29【解析】【分析】（1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器．（2）电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．【详解】（1）[1]为保护电源安全，电路最小电阻8Ω200Ω0.040R ==最小， 保护电阻阻值至少为200Ω30Ω170Ω100Ω-=>，则保护电阻应选定值电阻2R ；[2]电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为200Ω，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器4R ．（2）[3]由电源U -I 图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是7.8，则电源电动势E =7.8V ，[4]图象斜率7.82290.034U k I ∆==≈Ω∆， 电源内阻 222920029r k R =-=Ω-Ω=Ω．2．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源E(电动势约为6V,内阻不计)，电压表V1（量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图，你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理？_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______（选填“R1”或“R2”）(3)按照下列步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V 电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示，其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据，计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ，电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙 1R 2.10V 5.60V 2.5k Ω 2.5k Ω【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法，根据欧姆定律综合分析可得。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷练习卷(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷练习卷（Word版含解析）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：3EIr 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．某位同学用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关和两个部件．请根据下列步骤完成电阻测量:(1)在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则他应调节__________ (选填或或)．(2)正确处理完上述步骤后,他把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,发现指针如图丙所示,则他应调节__________ (选填或或)．(3)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示,则他应采取的措施是①___________________;②____________________．(4)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在定值电阻两端,发现指针如图戊所示,则该定值电阻的阻值___________．【答案】（1）S （2）T （3）①将打到欧姆挡；②将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处（4）【解析】【分析】【详解】（1）在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则应机械调零，即他应调节S使针调到电流的零档位．（2）把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,即欧姆调零，应该调到电阻的零档位，此时要调节欧姆调零旋钮，即T（3）他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示，说明待测电阻较小，应该换小挡，即换挡，换挡必调零，所以要重新调零即将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处．（4）根据欧姆表读数原则可知欧姆表的读数为【点睛】要熟练万用表的使用规则，并且要注意在换挡时一定要欧姆调零．3．可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．电表视为理想电表．(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________；(2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________mA，电动势为________V．(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为________ W，此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(结果保留两位有效数字)【答案】不是0.295(0.293～0.297)2.68(2.66～2.69)3.0×10－4(2.9×10－4～3.1×10－4) 5.4(4.9～5.6)【解析】【详解】（1）[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻，故采用限流接法，而电流表采用相对电源的外接法；连接实物电路图，如图所示．（2）[2][3][4]因图象的斜率是变化的，所以电池的内阻不是定值；在硅光电池的U-I图象，图象与横轴的交点表示短路电流，由图可知，短路电流为295μA=0.295mA；当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a可知E=2.68V；（3）[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示，与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流，由图可知，I=175μA，U=1.7V；故电源的输出功率P=UI=1.7×175×10-6=3.0×10-4W；根据闭合电路欧姆定律可得：362.68 1.7 5.610 5.617510E U r k I ---===⨯Ω=Ω⨯4．如图(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G 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________（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）【答案】黑 B 160 880 1.47mA 1.10×103 Ω 2.95 V【解析】【分析】【详解】(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出，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)[2]由电路图可知6R 只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要调节6R ；A.与分析不符，故A 错误；B.与分析相符，故B 正确；C.与分析不符，故C 错误；(3)[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，如图所示由电表的改装原理可知B 端与“2”相连时，有：122G G G I r R I R I =++ 解得： 12160ΩR R +=[4]B 端与“4”相连时，如图所示多用电表为直流电压1 V 挡，表头并联部分电阻：442880ΩG G U I r R I -== (4)[5]B 端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA ；[6]B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100Ω挡，读数为：311.0100Ω 1.1010Ω⨯=⨯[7]B 端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V 挡，读数为：1475V 2.95V 250⨯=5．某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，（1）首先用螺旋测微器测量其直径，其值为_____________mm ．为了进一步测量此金属丝电阻R x 的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：A ．多用电表B ．电压表V l ，量程6 V ，内阻约10 kΩC ．电压表V 2，量程15 V ，内阻约20 kΩD ．电流表A l ，量程0.6 A ，内阻约0.2 ΩE ．电流表A 2，量程3 A ，内阻约0.02 ΩF ．电源：电动势E =7.5 VG ．滑动变阻器R l ，最大阻值10 Ω，最大电流为2 AH ．滑动变阻器R 2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 AI ．导线、电键若干（2）在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×1”)，并要重新进行_________________；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则R x 的阻值大约是_________Ω；（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是___________________________ (填器材前面的字母代号) ； （4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图__________．【答案】0.8850.002mm ± ; 1⨯ ; 欧姆档欧姆调零; 9Ω ; BDFGI;【解析】【详解】（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：0.5mm+38.5×0.01mm=0.885mm；（2）由图所示可知，欧姆表针偏角过大，故说明所选量程过大，使读数偏小，故应换用小档位，使指针偏角在中间位置，故应选用×1档；由图所示可知，欧姆表指针示数为9.0，则其读数为：9.0×1=9.0Ω；（3）电源、滑动变阻器、导线和电键是构成闭合电路必须选择的；要减小误差，在不超出量程的情况下，电压表和电流表量程尽量选择较小的量程；由于实验要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，实验要选取电阻值较小的滑动变阻器，故选BDFGI；（4）为获得较大的电压条件范围，滑动变阻器选择分压式接法；由于待测电阻的电阻值与电流表的电阻值较接进，故采用电流表外接法，则实验原理图如图所示；【点睛】本题考查了多用电表的读数，对多用电表进行读数前要明确多用电表选择开关置于什么挡上，根据多用电表的档位及表盘确定其分度值，然后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直．6．“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图a．所示，其中R1为定值电阻，R为滑动变阻器．(1)下列关于图a．电路的说法中正确的有_____A．甲为电压传感器，R的作用是保护电路B．甲为电压传感器，R1的作用是保护电路C．乙为电压传感器，R的作用是保护电路D．乙为电压传感器，R1的作用是保护电路(2)实验测得电池①的路端电压U与电流I的拟合曲线如图b．中①图线所示，由此得到电池①的电源电动势E 1=_______V ，内阻r 1=______Ω；(3)改用电池②，重复上述实验方法，得到图b ．中的图线②．用阻值相同的两个定值电阻分别与电池①及电池②连接，两电池的输出功率相等，则这两个定值电阻的阻值为________Ω，电池①和电池②的效率η1______η2（选填“>”“=”或“<”）．【答案】D 6.0 2.4 1.6 <【解析】【详解】(1)[1]甲串联在电路中，是测量电流的，所以甲是电流传感器；乙接在电源两端，测量电压，所以乙是电压传感器；定值电阻R 1在实验中的作用主要是保护电源，防止短路；故D 正确，ABC 错误．(2)[2][3]根据U =E −Ir 可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E 1=6.0V ；图象的斜率表示内阻，则r 1=△U/△I =（6.0−1.2）/（2.0-0）Ω=2.4Ω；(3)[4][5]由图可知，电池②的电动势E 2=4.8V.内阻r 2=1.6Ω，外接电阻R 时，电源的输出功率为：2()E P R R r =+，则226.0 4.8()()2.4 1.6R R R R =++，解得：R =1.6Ω．电池的效率：UI R EI R rη==+，带入数据得：η1<η2． 7．如图（a ）所示，是多用电表欧姆档内部的部分原理图，已知电源电动势E = 1.5 V ，内阻r = 1 Ω，灵敏电流计满偏电流I g = 10 mA ，内阻为r g = 90 Ω，表盘如图b 所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”（1）多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某档位时，将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为___________Ω，某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图（b ）所示，则该电阻的阻值为_______________Ω。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷综合测试（Word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源E(电动势约为6V,内阻不计)，电压表V1（量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图，你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理？_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______（选填“R1”或“R2”）(3)按照下列步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示，其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据，计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ，电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙1R 2.10V 5.60V 2.5kΩ 2.5kΩ【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法，根据欧姆定律综合分析可得。
【详解】(1)．[1]当采用甲电路图时,电压表V1最大电流为1mA，电压表V2最大电流为0.3mA，电压表V1读数不准确，若采用乙电路图，通过V1电流更小，读数更不准确。
故只能选择丙电路图。
(2)．[2] 由闭合电路欧姆定律可估算一下滑动变阻，估算滑动变阻器的阻值121316 2.535002.5.2510E U URUR----==Ω=Ω⨯最小电阻为500Ω，所以只能选择R1(3)．[3] 最小分度值为0.1V，要估读到下一位，所以读数是2.10V(4)．根据串并联电路特点可得3121.6V 2.4V2.4A 610R R =+⨯ 3122.10V 1.40V 1.4A 210R R =+⨯ 联立可求得R 1=2.5k Ω R 2=2.5k Ω由闭合电路欧姆定律可得322.4 2.41.6V 2.4V 610E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭321.4 1.42.1V 1.4V 210E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭联立可得E= 5.60V【点睛】器材选择要考虑安全性原则、准确性原则、方便性原则。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷综合测试（Word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+，由闭合电路的欧姆定律得() 221200gE I R I I r=++整理得21200g gE rI IR r R r=-++I2＝3.0mA－0.4I1由I2和I1的关系图线得图线的截距b=3.0mA，斜率0.4K=-0.003gER r=+ A2000.4GrR r=+解得 3.0E=V，解得 2.0r=Ω2．用图甲中所示的电路测定一种特殊的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(量程0.05A，内阻约为0.2Ω)B．电压表V(量程6V，内阻20kΩ)C．定值电阻R1(阻值100Ω，额定功率1W)D．定值电阻R2(阻值200Ω，额定功率1W)E.滑动变阻器R3(阻值范围0~10Ω，额定电流2A)F.滑动变阻器R4(阻值范围0~750Ω，额定电流1A)G.导线和单刀单掷开关若干个(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___________．(均填写器材名称代号)(2)接入符合要求的实验器材后，闭合开关S，调整滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图象得出该电池的电动势E为___________V，内阻r为___________Ω．(结果均保留2位有效数字)【答案】R2R4 7.8 29【解析】【分析】 （1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器．（2）电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．【详解】（1）[1]为保护电源安全，电路最小电阻8Ω200Ω0.040R ==最小， 保护电阻阻值至少为 200Ω30Ω170Ω100Ω-=>，则保护电阻应选定值电阻2R ；[2]电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为200Ω，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器4R ．（2）[3]由电源U -I 图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是7.8，则电源电动势E =7.8V ，[4]图象斜率7.82290.034U k I ∆==≈Ω∆， 电源内阻 222920029r k R =-=Ω-Ω=Ω．3．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源E(电动势约为6V,内阻不计)，电压表V1（量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图，你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理？_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______（选填“R1”或“R2”）(3)按照下列步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V 电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示，其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据，计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ，电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙 1R 2.10V 5.60V 2.5k Ω 2.5k Ω【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法，根据欧姆定律综合分析可得。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷(培优篇)(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷（培优篇）（Word版含解析）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+，由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r=++整理得21200g g E r I I R r R r=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-0.003g E R r=+ A 2000.4G r R r=+ 解得 3.0E =V ，解得 2.0r =Ω2．某同学利用一个电阻箱、一个电压表（视为理想电表）、一个定值电阻（05ΩR =）、一个开关和若干导线测定一电源（电动势小于3V ）的电动势及内阻，实验原理图如图（甲）所示。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷综合测试（Word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：两个相同的待测电源（内阻r约为1Ω）电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）电压表V（内阻未知）电流表A（内阻未知）灵敏电流计G，两个开关S1、S2主要实验步骤如下：①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；②反复调节电阻箱R1和R2（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。
回答下列问题：(1)步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势差U AB=______ V；A和C 两点的电势差U AC=______ V；A和D两点的电势差U AD=______ V；(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω，电流表的内阻为______Ω；(3)结合步骤①步骤②的测量数据，电源电动势E为___________V，内阻为________Ω。
【答案】012.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3]．步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中AB两点电势相等，即A和B两点的电势差U AB=0V；A和C两点的电势差等于电压表的示数，即U AC=12V；A和D两点的电势差U AD= =-12 V；(2)[4][5]．利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为1121530120.430.6V U R U I R ==Ω=Ω-- 电流表的内阻为21228.2 1.80.4DA A U R R I =-=-=Ω (3)[6][7]．由闭合电路欧姆定律可得2E =2U AC +I∙2r 即2E =24+0.8r同理''222AC E U I r =+⋅即2E =2×11.7+0.6∙2r解得E =12.6Vr=1.50Ω2．为了测定电源电动势E 、内电阻r 和定值电阻R o 的阻值，某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路．闭合电键S 1，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M 、N 两条U-I 直线，请回答下列问题(1)图乙中的M 、N 两条图线，根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是___________，根据电压传感器 2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M 或图线N )(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.A ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端B ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端C ．定值电阻R o 上消耗的功率为2.5WD ．电源的输出功率最大(3)根据图乙可以求得定值电阻R o=______Ω， 电源电动势E =______V ，内电阻r =______Ω.【答案】N M BD 2.5 1.5 1.25【解析】【详解】（1）[1][2]．从电路连接可以看出，电流表A 的读数增大时，电压传感器1的读数减小，电压传感器2的读数增大．故图线N 是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象，图线M 是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象（2）[3]．图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，故滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端，故A 错误，B 正确；图象可以得出电阻R 0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，故D 正确；、定值电阻R 0消耗功率为：P=U 2I =1.0×0.4 W=0.4W ，故C 错误；所以选择BD ．（3）[4][5][6]．从图象a 的斜率可以得出定值电阻R 0的阻值为：0 1.00 2.50.40R -==Ω-； 从甲同学的图象可以得出图象在U 轴上的截距为1.50 V ，即电源的电动势为：E =1.50 V ， 图象斜率的绝对值为：1.5 1.0 1.250.4k -== 即电源的内阻为： r =1.25Ω．【点睛】（1）从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义．（2）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．（3）图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，根据图象求解．3．为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下所示：A ．干电池2节，每节干电池的电动势约为1. 5V ，内阻约为0. 9ΩB ．电流表A （0～0. 6A ，内阻约为0. 5Ω）C ．滑动变阻器R 1（0～50Ω，额定电流为3A ）D ．滑动变阻器R 2（0～1000Ω，额定电流为1A ）E. 电流表G （0～3mA ，R g =10Ω）F. 定值电阻3990R =ΩG. 定值电阻490R =Ω（1）由于两节干电池的内阻较小，现将03R =Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷(提升篇)(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷（提升篇）（Word版含解析）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源E(电动势约为6V,内阻不计)，电压表V1（量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图，你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理？_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______（选填“R1”或“R2”）(3)按照下列步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示，其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据，计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ，电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙1R 2.10V 5.60V 2.5kΩ 2.5kΩ【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法，根据欧姆定律综合分析可得。
【详解】(1)．[1]当采用甲电路图时,电压表V1最大电流为1mA，电压表V2最大电流为0.3mA，电压表V1读数不准确，若采用乙电路图，通过V1电流更小，读数更不准确。
故只能选择丙电路图。
(2)．[2] 由闭合电路欧姆定律可估算一下滑动变阻，估算滑动变阻器的阻值121316 2.535002.5.2510E U URUR----==Ω=Ω⨯最小电阻为500Ω，所以只能选择R1(3)．[3] 最小分度值为0.1V，要估读到下一位，所以读数是2.10V(4)．根据串并联电路特点可得3121.6V 2.4V 2.4A 610R R =+⨯ 3122.10V 1.40V 1.4A 210R R =+⨯ 联立可求得R 1=2.5k Ω R 2=2.5k Ω由闭合电路欧姆定律可得322.4 2.41.6V 2.4V 610E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭321.4 1.42.1V 1.4V 210E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭联立可得E= 5.60V【点睛】器材选择要考虑安全性原则、准确性原则、方便性原则。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷练习(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷练习（Word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源E(电动势约为6V,内阻不计)，电压表V1（量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图，你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理？_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______（选填“R1”或“R2”）(3)按照下列步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示，其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据，计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ，电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙1R 2.10V 5.60V 2.5kΩ 2.5kΩ【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法，根据欧姆定律综合分析可得。
【详解】(1)．[1]当采用甲电路图时,电压表V1最大电流为1mA，电压表V2最大电流为0.3mA，电压表V1读数不准确，若采用乙电路图，通过V1电流更小，读数更不准确。
故只能选择丙电路图。
(2)．[2] 由闭合电路欧姆定律可估算一下滑动变阻，估算滑动变阻器的阻值121316 2.535002.5.2510E U URUR----==Ω=Ω⨯最小电阻为500Ω，所以只能选择R1(3)．[3] 最小分度值为0.1V，要估读到下一位，所以读数是2.10V(4)．根据串并联电路特点可得3121.6V 2.4V 2.4A 610R R =+⨯ 3122.10V 1.40V 1.4A 210R R =+⨯ 联立可求得R 1=2.5k Ω R 2=2.5k Ω由闭合电路欧姆定律可得322.4 2.41.6V 2.4V 610E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭321.4 1.42.1V 1.4V 210E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭联立可得E= 5.60V【点睛】器材选择要考虑安全性原则、准确性原则、方便性原则。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律测试卷综合测试(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律测试卷综合测试（Word版含答案）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：3EIr 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．可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．电表视为理想电表．(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________；(2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________mA ，电动势为________V ．(结果保留三位有效数字)(3)若将R =10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为________ W ，此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(结果保留两位有效数字)【答案】 不是 0.295(0.293～0.297)2.68(2.66～2.69)3.0×10－4(2.9×10－4～3.1×10－4) 5.4(4.9～5.6)【解析】【详解】（1）[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻，故采用限流接法，而电流表采用相对电源的外接法；连接实物电路图，如图所示．（2）[2][3][4]因图象的斜率是变化的，所以电池的内阻不是定值；在硅光电池的U -I 图象，图象与横轴的交点表示短路电流，由图可知，短路电流为295μA=0.295mA ；当I =0，U =E ，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a 可知E =2.68V ；（3）[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示，与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流，由图可知，I =175μA ，U =1.7V ；故电源的输出功率P =UI =1.7×175×10-6=3.0×10-4W ；根据闭合电路欧姆定律可得：362.68 1.7 5.610 5.617510E U r k I ---===⨯Ω=Ω⨯3．如图(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R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G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________（填“红”或“黑”）色表笔相连接．(2)关于R6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R6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R6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R6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R1＋R2＝________Ω，R4＝________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）【答案】黑B160880 1.47mA 1.10×103Ω 2.95 V【解析】【分析】【详解】(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出，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)[2]由电路图可知6R只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要调节6R；A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；(3)[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，如图所示由电表的改装原理可知B 端与“2”相连时，有：122G G G I r R I R I =++ 解得： 12160ΩR R +=[4]B 端与“4”相连时，如图所示多用电表为直流电压1 V 挡，表头并联部分电阻：442880ΩG G U I r R I -== (4)[5]B 端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA ；[6]B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100Ω挡，读数为：311.0100Ω 1.1010Ω⨯=⨯[7]B 端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V 挡，读数为：1475V 2.95V 250⨯=4．图为某同学组装完成的简易多用电表，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；虚线方框内为换挡开关，A 端和B 端分别与两表笔相连．（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_____________________．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）用×100档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_____________档（选填“×10”或“×1K”）．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行测量，那么缺少的步骤是__________________________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图b，则该电阻的阻值是___________________________Ω．【答案】黑 B ×1K 进行欧姆调零 22000【解析】【详解】(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出；由图示电路图可知A端与黑色表笔相连；(2)[2]由电路图可知6R只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节；A.与分析不符，不符合题意；B.与分析相符，符合题意；C.与分析不符，不符合题意；(3)[3]用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×1k挡；[4]如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是：重新进行欧姆调零；[5]由图示表盘可知该电阻的阻值是⨯=．221kΩ22000Ω5．测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:（1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在_____处（2）现备有以下器材：A.干电池1个B.滑动变阻器（0~50Ω）C.滑动变阻器（0~1750Ω）D.电压表（0~3V）E.电压表（0~15V）F.电流表（0~0.6A）G.电流表（0~3A）其中滑动变阻器应选_____，电流表应选____，电压表应选_____．(填字母代号)（3）由U-I 图像．由此可知这个干电池的电动势E =_______V ，内电阻r =______Ω． （4）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E 测___ E 真，，r 测____r 真(填“>”“<”或“=”)【答案】a B D F 1.5 0.75 < <【解析】【分析】【详解】（1）[1] 闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P 应放在最大值位置处，即a 处．（2）[2]滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5V ，电路中电流较小，故为了便用调节，滑动变阻器选取B ．[3]电源电动势大约1.5V ，因此电压表选择量程为3V 的比较合适，故电压表选择D ，[4]由图可知，电路中的电流较小，因此电流表选择F ．（3）[5]在U -I 图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V ；[6]图象中的斜率表示电源的内阻，则有：1.5 1.20.750.4r -==Ω （4）[7][8]由图所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U -I 图象如图所示：电源的U -I 图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值．6．电流表G 1的量程为0～5mA ，内阻r ＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0～10mA ，大量程为0～100mA ；电压档小量程为0～10V ，大量程为0～25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S 端是与“6”相连的，则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E 的电动势为15V ，当把开关S 接到位置4，短接A 、B 表笔进行欧姆调零后，用该档测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G 1满偏刻度的15处，则该电阻的阻值为_____kΩ.(3)此多用电表的表笔A 为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R 5＝_____Ω.【答案】20.0V （19.8～20.2） 6 红色 29【解析】【详解】(1)[1]开关S 端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V ，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V ；(2)[2]分析多用电表内部结构，开关S 端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为I m ＝10mA ，则根据闭合电路欧姆定律可知，E ()5m x I R r =+内 E ＝I m r 内联立解得R x ＝6kΩ； (3)[3]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A 为红表笔.[4]当开关S 端接“1”时，电流挡的量程为0～100mA ，根据电表改装原理可知，I g (r +R 6)＝(I 1-I g )R 5；当开关S 端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA ，I g r ＝(I 2-I g )(R 5+R 6），联立解得R 5＝29Ω.7．某同学利用图甲所示的电路，测多用电表内电池的电动势，以及多用电表“×100”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表电压表(量程3V,内阻几千欧)滑动变阻器(最大阻值5kΩ)导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，直到指针指在右端的零刻度处．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当的位置，使多用电表的示数和电压表的示数如图乙所示，则测得的电阻是____Ω，电压表的示数是________V．(4)调节滑动变阻器的滑片，读取多组电阻R和电压U,根据测得的数据，在坐标纸上描绘出11U R图线如图丙所示，图线的斜率和截距分别为k和b,则多用电表内电池的电动势可表示为E=_________,电阻“×100”挡内部电路的总电阻可表示为r=_________(用图线的斜率k 和截距b表示)．【答案】2 1600 2.14 1bkb（2）多用电表红表笔内部接电源的负极，则应将图甲中多用电表的红表笔和 “2”端相连，黑表笔连接另一端．（3）测得的电阻是16×100Ω=1600Ω，电压表的示数是2.14V ．（4）由闭合电路的欧姆定律：U E U r R =+，即111r U E E R=+⋅，由题意：1b E =；r k E =，解得1E b =，k r b=． 点睛：本题考查多用电表的使用方法，解题的关键是明确实验原理，会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压，同时注意掌握多用电表的内部原理，知道两表笔的正确接法．二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优（难）8．如图所示，一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t 0滑至斜面底端。
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高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷专题练习（word版一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+，由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r=++整理得21200g g E r I I R r R r=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-0.003g E R r=+ A 2000.4G r R r=+ 解得 3.0E =V ，解得 2.0r =Ω2．某同学利用一个电阻箱、一个电压表（视为理想电表）、一个定值电阻（05ΩR =）、一个开关和若干导线测定一电源（电动势小于3V ）的电动势及内阻，实验原理图如图（甲）所示。
(1)根据实验原理图完成实物图（乙）中的连线______________。
(2)若某次测量时电阻箱的旋钮位置如图（丙）所示的，电压表的示数如图（丁）所示，则电阻箱的阻值为________Ω，电压表的示数为__________V 。
(3)改变电阻箱的电阻R ，读出电压表的示数U ，然后根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线11U R-。
若直线的斜率为k ，在坐标轴上的截距为b ，则电源的电动势E =__________，内阻r =_________。
（用k 、b 和0R 表示）【答案】 115.0 2.30 1b 0k R b- 【解析】【分析】【详解】（1）根据电路图连接实物图如图所示（2）如图（丙）和（丁），电阻箱和电压表的读数分别为11001105100.1115.0R =⨯+⨯+⨯+⨯=Ω， 2.30U =Ｖ（3）根据电路图可知电路的电流满足关系0+E U I R R r R==+ 变形可得 0111R r U E R E+=+ 再由11U R-图像的斜率为k ，在坐标轴上的截距为b ，即 11k b U R =+ 所以可得0R r k E+=，1b E = 即可求得1E b =，0k r R b=-3．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。
电池的内阻较小，为了保护电路，电路中用一个定值电阻0R 起保护作用。
除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a）电流表（量程0.6A、3A）；（b）电压表（量程3V、15V）；（c）定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）；（d）定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W）；（e）滑动变阻器（阻值范围0~10Ω、额定电流2A）；（f）滑动变阻器（阻值范围0~100Ω、额定电流1A）。
那么：(1)要正确完成实验，0R应选择_____Ω的定值电阻，应选择阻值范围是_____Ω的滑动变阻器。
(2)一位同学测得的六组数据如下表所示。
组别123456电流I/A0.120.200.310.320.500.57电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05-图线________________。
试根据这些数据在答题纸的图中作出U I(3)根据图线求出电池的的内阻r=_____Ω。
（结果保留两位有效数字）(4)导致该实验误差的主要原因是_____________________。
【答案】1 0～10 0.72Ω（0.68~0.76） 电压表的分流（偶然误差也正确）【解析】【分析】【详解】(1)[1]为使滑动变阻器滑动时电表示数有明显变化，应使R 0+R 与电源内阻r 尽可能接近，因干电池的r 较小，则考虑选择1Ω的定值电阻；[2]滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就可以，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω不方便调节；所以应选择阻值范围是0～10Ω的滑动变阻器。
(2)[3]根据数据描点作出U I -图线如图(3)[4]U I -图线的斜率等于电池的的内阻，则1.461Ω0.72Ω0.64r k -==≈（0.68~0.76都正确） (4)[5]导致该实验误差的主要原因是电压表的分流，从而导致电流表示数偏小。
（答偶然误差也正确）4．现有一节干电池（电动势约为1.5V ，内阻约为0.30Ω），电压表V （量程为3V ，内阻约3kΩ）；电流表A （量程为0.6A ，内阻为0.70Ω），滑动变阻器R （10Ω，2A ），电键一个及导线若干。
(1) 为了更准确地测出电源电动势和内阻，某组同学用右图所示电路测得多组电压和电流值，得到如图所示的 U-I 图线，由图可得该电源电动势E =_______V ，内阻 r =_______Ω。
（结果均保留两位小数）(2)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱R ′替换掉了滑动变阻器，电路图如右图所示。
他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R ′和电压表的示数U ，描绘出 11-'U R 的关系图像，得到的函数图像是一条直线。
若该图像的斜率为k ，纵轴截距为b ，则此电源电动势E =_________，内阻r =__________。
该组同学测得电源电动势E 测_____E 真，内阻r 测_____r 真。
(填“>”“＝”或“<”)。
【答案】1.48—1.50 0.301b K b＜ ＜ 【解析】【详解】 （1）[1][2]．由图可得该电源电动势E =1.50V ，内阻1.50 1.000.70 1.00.70.300.50A U r R I ∆-=-=Ω-Ω=Ω-Ω=Ω∆。
（2）[3][4]．由闭合电路欧姆定律：'E I r R =+ U =IR ＇；联立变形得：''ER U r R=+； 变形可得：'111rUE R E=⋅+ 又此式可知图中直线斜率r k E =1b E=， 解得： 1E b= k r b =[5][6]．将电压表内阻等效为电源的内阻，则电源内阻测量值=V V R r r r R r <+测真电源电动势测量值 =V V R E E E R r<+测真 即该组同学测得电源电动势E 测<E 真，内阻r 测<r 真。
5．如图(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G 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________（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） 【答案】黑 B 160 880 1.47mA 1.10×103 Ω 2.95 V【解析】【分析】【详解】(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出，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)[2]由电路图可知6R 只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要调节6R ；A.与分析不符，故A 错误；B.与分析相符，故B 正确；C.与分析不符，故C 错误；(3)[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，如图所示由电表的改装原理可知B 端与“2”相连时，有：122G G G I r R I R I =++ 解得： 12160ΩR R +=[4]B 端与“4”相连时，如图所示多用电表为直流电压1 V 挡，表头并联部分电阻：442880ΩG G U I r R I -== (4)[5]B 端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA ；[6]B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100Ω挡，读数为：311.0100Ω 1.1010Ω⨯=⨯[7]B 端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V 挡，读数为： 1475V 2.95V 250⨯=6．某学生实验小组做测定电源的电动势和内电阻的实验，请回答下列问题（1）在测定电源电动势和内阻的实验方案中，该小组提出下列几种实验方案，其中不能达到实验目的是_____（2）该实验小组选择上一问中的某一种方案，根据实验数据画出的U -I 图象，如下图所示，由此可知这节干电池的电动势E ＝___V 、内电阻r ＝___Ω．（保留两位有效数字）【答案】A 1.40 0.67【解析】 【详解】(1)[1]测量电源电动势和内阻的实验需要测出两个未知物理量，所以实验中需要通过仪器测出两个物理量，根据选择仪器的不同有三种方案：伏安法、伏阻法、安阻法，其中伏安法测量电动势和内阻的实验中根据电流表的位置不同，有两种不同的连接方法；A.与分析相符，符合题意；B.与分析不符，不符合题意；C.与分析不符，不符合题意；D.与分析不符，不符合题意；(2)[2][3]由闭合电路欧姆定律可知U E Ir =-；由图象可知电源的U I -图象与纵轴的交点坐标值是1.40，则电源电动势 1.40V E =，电源内阻1.40 1.0Ω0.67Ω0.6U r I ∆-===∆7．如图（a ）所示，是多用电表欧姆档内部的部分原理图，已知电源电动势E = 1.5 V ，内阻r = 1 Ω，灵敏电流计满偏电流I g = 10 mA ，内阻为r g = 90 Ω，表盘如图b 所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”（1）多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某档位时，将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为___________Ω，某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图（b ）所示，则该电阻的阻值为_______________Ω。