重庆重庆市第八中学校物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习

重庆重庆市第八中学校物理第十二章 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）

1．一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 1.200.500.480.520.56

U 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 -=

-

2．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. 9Ω

B ．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 =Ω

G. 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。在进行实验时，滑动变阻器应选用__________，定值电阻应选用

__________；（填写实验器材前的编号）

（2）在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图；

（______）

（3）根据实验测得数据作出21I I -的图线如图乙所示，其中I 2为通过电流表G 的电流，I 1为通过电流表A 的电流，根据该图线可知，两节干电池的总电动势为__________V ，总内阻为__________Ω。（结果均保留两位有效数字）

【答案】C F 3. 0 2. 0

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1] 电源为两节干电池，电动势为3V ，比较小，电源的内阻也较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选C ；

[2] 上述器材中没有直接给电压表，但给了两个电流表，将电流表G 与定值电阻串联改装成电压表，改装后电压量程应约不小于3V ，根据串联电路规律可知，应串联的电阻为

3

310Ω990Ω310R -=

-=⨯ 故选F ； （2）[3] 用改装后的电压表测量电压值，用电流表A 与滑动变阻器串联测电路电流，如图所示；

（

3）[4] 由电路图，根据闭合电路的欧姆定律可得

23120()()()G E I R R I I R r =++++

整理得

0213030G G R r E I I R R R r R R R r

+=-+++++++ 设图像与纵轴的交点为b ，图像的斜率为k ，可得

30G E b R R R r =

+++ 030G R r k R R R r

+=

+++ 联立上式，代入数据解得 3.0V E =， 2.0Ωr =

[5] 由上题可知， 2.0Ωr =

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U 0=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）。

4．图为某同学组装完成的简易多用电表，图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6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．