【优化指导】2022高考物理总复习 第7章 第5讲 实验：测定电源的电动势和内阻课时演练 新人教版

【优化指导】2022高考物理总复习第7章第5讲实验：测定电源的电动势和内阻课时演练新人教版1．下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，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．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UI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为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r2．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，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线处，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，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是____________________________________．6\n解析：根据常识，干电池的电动势大约是1.5V，所以电压表选用3V量程，电流表选用0.6A量程．为了便于电路中电流和电压的调节，应选用1Ω的定值电阻和0～10Ω的滑动变阻器．答案：(1)3　0.6　1　0～10　(2)电压表的分流3．在如图所示的电路中，A、B、C为三节干电池，实验中理想电压表和理想电流表的示数如表所示.开关位置电压U/V电流I/A灯泡L的电阻R/Ω灯泡L的功率P/WS→11.400.207.000.28S→22.700.300.81S→32.550.298.79(1)根据表中实验数据，计算出表中空格处小灯泡的电阻和功率．(2)如果干电池A和B具有相同的电动势和内阻，则根据表中实验数据，可计算出干电池A的电动势为________V，内阻为________Ω.(3)当开关S与接线柱3连接时，串联电池组的总电动势增大，但电流表的示数反而减小，其原因可能是________．6\n4．(2022·四川高考)为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表．(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干异线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时，电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω.则电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.解析：(1)、的内阻不确定，故应选择进行改装，串联电阻R＝(－1)RV＝(－1)×3kΩ＝6kΩ.(2)本实验的原理为U＝E－Ir，利用变阻箱和电压表可获取电流I，故电路如图所示．(3)设U0为改装电压表的示数，路端电压为3U.把两组实验数据分别代入3U0＝E－r，联立解得E＝7.5V，r＝10Ω.答案：(1)○V3(或C)　6　(2)见解析　(3)7.5　105．某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：6\nA．电流表A1(满偏电流10mA，内阻10Ω)；B.电流表A2(0～0.6A，内阻未知)；C.滑动变阻器R0(0～100Ω，1A)；D.定值电阻R(阻值990Ω)；E.开关与导线若干．该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1－I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)6．有一特殊电池，它的电动势约为9V，内阻约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图所示电路进行实验，图中电流表的内阻RA＝5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用．(1)本实验中的R0应选________(填字母)．A．10Ω　　　B．50Ω　　　C．150Ω　　　D．500Ω(2)该同学接入符合要求的R06\n后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E＝________V，内阻r＝________Ω.解析：当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流不能超过50mA，即电路中电阻的最小值为180Ω，除去电源内阻约为40Ω和图中电流表的内阻RA＝5Ω，C选项最为合适．(2)原理：U外＝E－Ir推出I(R0＋R)＝E－I(r＋RA)变形得：＝＋由图得：＝斜率＝得E＝10V，由纵轴的截距得5＝推出r＝45Ω.答案：(1)C　(2)10　457．(2022·重庆高考)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验器材如图1所示．①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________，利用测量数据作出UI图象，得出E和r.②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图1中用笔画线代替导线连接电路．③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的UI图象如图2中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：6\n在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________(选填“增大”“减小”或“不变”)，电源内阻________(选填“增大”“减小”或“不变”)．曲线(c)对应的电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P＝________mW.(均保留三位有效数字)6