江苏省兴化一中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习

江苏省兴化一中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷专题练习

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1

g 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。根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在乙图所示的坐标纸上描点（图中用“×”表示），请在图上作出电流i与时间t的曲线______;

（4）根据以上实验结果和图象，算出该电容器的电容约为____F（结果保留两位有效数字）．

【答案】好 1 2.6×10-3~3.0×10-3之间

【解析】

【详解】

（1）[1]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好的。

（2）[2] 将开关S接通“1”，电容器与电源连接，对电容器进行充电。

（3）[3] 根据坐标系内所描出的点，用平滑的曲线把各点连接起来，可作出作出电流i与时间t的图象如图：

（4）[4]由Q I t

=⋅知，电荷量为I−t图象与坐标轴所围的面积，即面积为电容器在开始放电时所带的电荷量。由图象可知“面积”格数约32格（31∼33格均正确），每小格相当于2.5×10 -4 C，所以电容器电容为U0时，电荷量Q=7.75×10−3C(8.00×10−3C∼8.25×10−3C 均正确)，电容器的电容

3

3

8.0010

F 2.7510F

2.9

Q

C

U

-

-

⨯

==≈⨯（2.6×10-3~3.0×10-3之间均正确）。

3．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表A1 :量程0〜0. 6A，内阻约为0.2

C．电流表A2:量程0〜0.6A，内阻为0.1

D．电压表V1:量程0〜3V，内阻未知

E.电压表V2 :量程0〜15V，内阻未知

F.滑动变阻器R1:0〜10，2A

G.滑动变阻器R2:0〜100，1A

H.开关、导线若干

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

（1）在上述器材中请选择适当的器材：电流表___, 电压表_____，滑动变阻器选______。（填写器材前的序号字母)

（2）实验电路图应选择下图中的______(填“甲”或“乙”）

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象。由此可知，干电池的电动势E =___V，内电阻r =_____。（结果保留一位小数)

【答案】C D F 乙 1.5 0.9

【解析】

【详解】

(1)[2]干电池的电动势约为1.5V，故为了读数准确，电压表应选择D；[1]内阻较小，为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表C；[3]滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F；

(2)[4]根据以上分析可知，电流表与电池串联，将电流表内阻等效为电源内阻，故电路图选择乙；

(3)[5][6]根据闭合电路欧姆定律可得：

结合图象可得，。

4．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：