河南省信阳市第一高级中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷

河南省信阳市第一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）

1．一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2.5W

D ．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 1.250.4

k -=

= 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．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】

【详解】

（1）[1]．根据原理图可连接对应的实物图，如图所示

；

（2）[2]．根据描出的点用直线将各点拟合，得出图象如图所示

；

（3）[3][4]．根据闭合电路欧姆定律可得：

U

=-

U E r

R

即