《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 微專題58 實驗:測量電源的電動勢和內(nèi)阻備考精煉-人教版高三物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 微專題58 實驗:測量電源的電動勢和內(nèi)阻備考精煉-人教版高三物理試題(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、58 實驗:測量電源的電動勢和內(nèi)阻
[方法點撥] (1)圖象法處理數(shù)據(jù)是本實驗重點.根據(jù)閉合電路歐姆定律找出圖象的函數(shù)關(guān)系式,從而確定圖象斜率、截距等的意義.(2)明確實驗中需要測量的量與實際測量的量的關(guān)系,進行誤差分析.
1.在“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,某同學(xué)利用兩個理想電流表A1、A2和定值電阻R0=2 000 Ω以及滑動變阻器,設(shè)計了如圖1甲所示的電路來測量一個電池組的電動勢和內(nèi)阻,用I1和I2分別表示通過電流表A1和A2的電流,該同學(xué)測出的實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
I1/mA
I2/A
1
1.35
0.30
2
2、
1.30
0.40
3
1.20
0.60
4
1.10
0.80
5
1.05
0.90
圖1
(1)根據(jù)實驗測得的數(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,被測電池組的電動勢E=____ V,內(nèi)阻r=________ Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
2.(2017·海安中學(xué)段考)某物理興趣小組的同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r.實驗室提供如下器材:
待測干電池
電流表A1:量程0~0.6 A,內(nèi)阻r1約為0.125 Ω
電流表A2:量程0~300 μA,內(nèi)阻r2為1 000 Ω
滑動變阻器R:阻值范圍0~20
3、 Ω,額定電流2 A
電阻箱R′:阻值范圍0~9 999 Ω,額定電流1 A
開關(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驗方案:
(1)甲同學(xué)選用電流表A1、電流表A2和滑動變阻器R、電阻箱R′等來測量干電池的電動勢和內(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),使其改裝成一個量程為3.0 V的電壓表,此時電阻箱R′的阻值應(yīng)調(diào)到________ Ω;
②在記錄數(shù)據(jù)時,他沒有記錄第三組的電壓值,請你根據(jù)圖3電流表A2的表盤示數(shù)寫出對應(yīng)的電壓值U=___________________________________________________
4、______V;
測量次數(shù)
1
2
3
4
5
6
電流表A1讀數(shù)I/A
0.12
0.20
0.36
0.38
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圖象;并由圖象得到電池的電動勢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′、開關(guān)和導(dǎo)線測量干電池的電動勢和內(nèi)阻,電路如圖5所示.實驗中他先將電阻箱R′阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S;多次調(diào)節(jié)電阻箱阻值,分別記下電流表
5、的示數(shù)I和電阻箱對應(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)圖象求出圖線的斜率k和在縱軸上的截距b.
圖5
圖6
請用斜率k和截距b,寫出電動勢E=________,內(nèi)電阻r=________.
(3)請你對兩位同學(xué)的實驗作出評價__________________________________________
________________________________________________________________________.
3.(2018·高郵市段考)某同學(xué)設(shè)計了如圖7甲所示的電路來測量
6、電源電動勢E、內(nèi)阻r和電阻R1的阻值.實驗器材有:待測電源(電動勢為E,內(nèi)阻為r);待測電阻R1;電壓表V(量程1.5 V,內(nèi)阻很大);電阻箱R(0~99.99 Ω);開關(guān)S1;單刀雙擲開關(guān)S2;導(dǎo)線若干.
圖7
(1)先測量電阻R1的阻值,請將該同學(xué)的操作補充完整.
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表達式為R1=_______________________________________________.
(2)該同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1=4.95 Ω,
7、繼續(xù)測量電源電動勢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和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出了如圖乙所示的-圖線,則電源電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(保留三位有效數(shù)字)
4.為測量某一電源的電動勢和內(nèi)阻,提供器材如下:
待測電源:電動勢約為4.5 V,內(nèi)阻約為1.5 Ω;
電壓表:量程0~3 V,內(nèi)阻RV=3 kΩ;
電流表:量程0~0.6 A,內(nèi)阻RA約為0.1 Ω;
定值電阻R1:阻值為3 Ω;
定值電阻R2:阻值為1.5 kΩ;
滑動變阻器R:最大阻值為10 Ω;
開關(guān)、導(dǎo)線若干.
甲同學(xué)采用
8、如圖8甲所示電路進行測量,乙同學(xué)采用如圖乙所示電路進行測量.
兩同學(xué)通過實驗獲得電壓表和電流表的多組讀數(shù),在U-I坐標(biāo)系中分別進行描點連線,得到直線后,將直線向兩側(cè)延長,得到在兩坐標(biāo)軸上的截距如圖丙所示.
圖8
(1)甲同學(xué)實驗獲得數(shù)據(jù)為坐標(biāo)系中的圖線________(填寫序號“①”或“②”).
(2)用圖線①測得的電動勢和內(nèi)阻分別為________V和________Ω.
(3)按照乙同學(xué)的實驗電路,用細(xì)線替代導(dǎo)線,在圖9中完成實物連接.
圖9
答案精析
1.(1)如圖所示
(2)3.0 1.0
2.(1)①9 000?、?.20 ③如圖所示 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)計方案較好,實驗器材簡單,沒有系統(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測得的電動勢
E=2.98×1.5 V=4.47 V,內(nèi)阻r==1.49 Ω.