《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 第63講 實(shí)驗(yàn):測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻加練半小時(shí) 教科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 第63講 實(shí)驗(yàn):測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻加練半小時(shí) 教科版(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第63講 實(shí)驗(yàn):測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
[方法點(diǎn)撥] (1)圖像法處理數(shù)據(jù)是本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn).根據(jù)閉合電路歐姆定律找出圖像的函數(shù)關(guān)系式,從而確定圖像斜率、截距等的意義.(2)明確實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量與實(shí)際測(cè)量的量的關(guān)系,進(jìn)行誤差分析.
1.(2017·山東煙臺(tái)模擬)在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)利用兩個(gè)理想電流表A1、A2和定值電阻R0=2000Ω以及滑動(dòng)變阻器,設(shè)計(jì)了如圖1甲所示的電路來(lái)測(cè)量一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,用I1和I2分別表示通過(guò)電流表A1和A2的電流,該同學(xué)測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
I1/mA
I2/A
1
1.35
0.30
2
1.30
2、
0.40
3
1.20
0.60
4
1.10
0.80
5
1.05
0.90
圖1
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),在圖乙的坐標(biāo)紙上繪出I1-I2圖線;
(2)由I1-I2圖線得出,被測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E=____V,內(nèi)阻r=________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
2.(2017·北京豐臺(tái)區(qū)模擬)某物理興趣小組的同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r.實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
待測(cè)干電池
電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻r1約為0.125Ω
電流表A2:量程0~300μA,內(nèi)阻r2為1000Ω
滑動(dòng)變阻器R:阻值范圍0~20Ω,額定電流2A
電阻
3、箱R′:阻值范圍0~9999Ω,額定電流1A
開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干
小組中不同的同學(xué)選用了不同的器材和實(shí)驗(yàn)方案:
(1)甲同學(xué)選用電流表A1、電流表A2和滑動(dòng)變阻器R、電阻箱R′等來(lái)測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,電路如圖2所示.
圖2
①他將電流表A2與電阻箱R′串聯(lián),使其改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表,此時(shí)電阻箱R′的阻值應(yīng)調(diào)到________Ω;
②在記錄數(shù)據(jù)時(shí),他沒(méi)有記錄第三組的電壓值,請(qǐng)你根據(jù)圖3電流表A2的表盤示數(shù)寫出對(duì)應(yīng)的電壓值U=________V;
測(cè)量次數(shù)
1
2
3
4
5
6
電流表A1讀數(shù)I/A
0.12
0.20
0.36
0.38
4、
0.50
0.57
改裝電壓表U讀數(shù)U/V
1.37
1.32
1.14
1.10
1.05
圖3
③請(qǐng)你根據(jù)他記錄的數(shù)據(jù),在圖4的直角坐標(biāo)系上畫出U-I圖像;并由圖像得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω.
圖4
(2)乙同學(xué)選用電流表A2、電阻箱R′、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,電路如圖5所示.實(shí)驗(yàn)中他先將電阻箱R′阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān)S;多次調(diào)節(jié)電阻箱阻值,分別記下電流表的示數(shù)I和電阻箱對(duì)應(yīng)的阻值R′;以為縱坐標(biāo),以(R′+r2)為橫坐標(biāo),作-(R′+r2)圖線,如圖6所示,并根據(jù)圖像求出圖線的斜率k和在縱軸上
5、的截距b.
圖5
圖6
請(qǐng)用斜率k和截距b,寫出電動(dòng)勢(shì)E=________,內(nèi)電阻r=________.
(3)請(qǐng)你對(duì)兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)作出評(píng)價(jià)__________________________________________
________________________________________________________________________.
3.(2018·山東青島二中模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7甲所示的電路來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r和電阻R1的阻值.實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r);待測(cè)電阻R1;電壓表V(量程1.5V,內(nèi)阻很大);電
6、阻箱R(0~99.99Ω);開(kāi)關(guān)S1;單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2;導(dǎo)線若干.
圖7
(1)先測(cè)量電阻R1的阻值,請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整.
①閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)R0和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1;
②保持電阻箱示數(shù)不變,將S2切換到b,讀出電壓表的示數(shù)U2;
③則電阻R1表達(dá)式為R1=__________________________________________________.
(2)該同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R1=4.95Ω,繼續(xù)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r做法是:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U,由測(cè)得的數(shù)據(jù),繪
7、出了如圖乙所示的-圖線,則電源電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(保留三位有效數(shù)字)
4.為測(cè)量某一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,提供器材如下:
待測(cè)電源:電動(dòng)勢(shì)約為4.5V,內(nèi)阻約為1.5Ω;
電壓表:量程0~3V,內(nèi)阻RV=3kΩ;
電流表:量程0~0.6A,內(nèi)阻RA約為0.1Ω;
定值電阻R1:阻值為3Ω;
定值電阻R2:阻值為1.5kΩ;
滑動(dòng)變阻器R:最大阻值為10Ω;
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.
甲同學(xué)采用如圖8甲所示電路進(jìn)行測(cè)量,乙同學(xué)采用如圖乙所示電路進(jìn)行測(cè)量.
兩同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得電壓表和電流表的多組讀數(shù),在U-I坐標(biāo)系中分別進(jìn)行描點(diǎn)連線,得到直線后,將
8、直線向兩側(cè)延長(zhǎng),得到在兩坐標(biāo)軸上的截距如圖丙所示.
圖8
(1)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)為坐標(biāo)系中的圖線________(填寫序號(hào)“①”或“②”).
(2)用圖線①測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為_(kāi)_______V和________Ω.
(3)按照乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路,用細(xì)線替代導(dǎo)線,在圖9中完成實(shí)物連接.
圖9
答案精析
1.(1)如圖所示
(2)3.0 1.0
2.(1)①9000 ②1.20?、廴鐖D所示 1.46(1.45~1.47均可) 0.73(0.71~0.74均可)
(2)
(3)乙同學(xué)的設(shè)計(jì)方案較好,實(shí)驗(yàn)器材簡(jiǎn)單,沒(méi)有系統(tǒng)誤差
3.(1)③R0 (2)1.43 1.05(1.06也正確)
4.(1)② (2)4.47 1.49 (3)實(shí)物連線如圖所示
解析 (1)甲同學(xué)獲得數(shù)據(jù)為題圖丙坐標(biāo)系中的圖線②.(2)根據(jù)改裝原理知,路端電壓為電壓表示數(shù)的=1.5倍;則有
1.5U=E-Ir
U=E-Ir,故用題圖丙圖線①測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)
E=2.98×1.5V=4.47V,內(nèi)阻r==1.49Ω.
5