2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)演練專題8+實驗10+測定電源的電動勢和內(nèi)阻+Word版含解析.DOC

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專題八實驗十知識鞏固練1．(多選)用如圖甲所示電路測電池的電動勢和內(nèi)阻時，由于電壓表的分流作用造成系統(tǒng)誤差，圖乙所示的U－I圖像中有兩條直線AB和A′B，其中一條是根據(jù)實測數(shù)據(jù)畫出的圖線，另一條是修正電壓表分流所引起的誤差后得到的圖線，由圖可知(　　)甲　　　　　乙A．AB是根據(jù)實測數(shù)據(jù)畫出的圖線B．A′B是根據(jù)實測數(shù)據(jù)畫出的圖線C．路端電壓U越大，通過電壓表的電流越大D．由于電壓表的分流作用，使電池電動勢和內(nèi)阻的測量值小于真實值【答案】ACD2．實驗室有量程是0～3A(內(nèi)阻較小)的電流表和0～3V(內(nèi)阻很大)的電壓表，電阻箱R(最大值999.9Ω)，滑動變阻器R′(0～2kΩ)，固定電阻R1＝5Ω，開關(guān)S，導(dǎo)線若干，欲測量某一電源的電動勢E和內(nèi)阻r(E略小于3V，內(nèi)阻較小)．(1)由于電源內(nèi)阻較小，要求固定電阻R1作為等效內(nèi)阻的一部分，設(shè)計電路要求誤差盡量小，且便于操作，能達(dá)到這一要求的電路是________．A　　　　　B　　　　　C　　　　　D(2)用正確的實驗電路圖得到的實驗數(shù)據(jù)，作出的圖像是一條傾斜的直線，其縱截距為b，斜率為k，則電動勢E＝__________，內(nèi)阻r＝________.(用b、k、R1表示)【答案】(1)D　(2)　－R1【解析】(1)由歐姆定律可知電路中最大電流為＝0.6A，電流表量程3A太大，所以不能采用圖A、B、C測量電源輸出電流．欲測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，能達(dá)到這一要求的電路是D．(2)由閉合電路歐姆定律，E＝U＋·(R1＋r)，變形為＝＋(R1＋r)·，圖像在縱軸截距b＝；圖像斜率k＝(R1＋r)，解得E＝，r＝－R1. 3．小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻．(1)上圖中電流表的示數(shù)為________A．(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在下面的方格紙上作出U－I圖線．由圖線求得：電動勢E＝____________V；內(nèi)阻r＝________Ω.(3)實驗時，小明進(jìn)行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合．其實，從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為__．【答案】(1)0.44　(2)U－I圖像見解析圖　1.6(1.58～1.62都算對)　1.2(1.18～1.26都算對)　(3)干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實驗誤差增大【解析】(1)由實驗裝置圖可知電流表使用0.6A量程，所以示數(shù)為0.44A．(2)描點畫圖如圖所示，根據(jù)U＝－Ir＋E可得電動勢為E＝1.6V；圖線的斜率絕對值等于內(nèi)阻r＝1.2Ω.(3)干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實驗誤差增大． 4．用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4.5V，內(nèi)電阻約1Ω)的電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、開關(guān)、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：A．電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻約1ΩB．電流表：量程3A，內(nèi)電阻約0.2ΩC．電壓表：量程3V，內(nèi)電阻約30kΩD．電壓表：量程6V，內(nèi)電阻約60kΩE．滑動變阻器：0～1000Ω，額定電流0.5AF．滑動變阻器：0～20Ω，額定電流2A(1)為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________．(均填儀器的字母代號)(2)下圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路．為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將________和________相連、________和________相連、________和________相連．(均填儀器上接線柱的字母代號)(3)實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實驗．實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U.用圖像法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖像是一條直線，則可以________為縱坐標(biāo)，以________為橫坐標(biāo)．【答案】(1)A　D　F　(2)a　d　c　g　f　h(3)　【解析】(1)因三節(jié)干電池的電動勢約為4.5V，故電壓表應(yīng)選D；因干電池放電電流不宜超過0.5A，故電流表應(yīng)選A；由電壓表和電流表的測量范圍可知滑動變阻器選用F即可．(2)本實驗的實驗電路應(yīng)如圖甲所示．為了連接成如圖的實驗電路，還需要用導(dǎo)線將a與d，c與g，f與h相連．　　 (3)實驗時，電流表不再使用，電阻箱代替滑動變阻器，實驗電路圖如圖乙所示，根據(jù)閉合電路歐姆定律得U＋r＝E，整理可得三種情況：①＝·＋，以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中圖像為一條直線．②U＝E－r·，以U為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中圖像為一條直線．③＝·R＋，以為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中圖像為一條直線．綜合提升練5．為了測定電源電動勢E，內(nèi)電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R，電壓表V1的示數(shù)U1，電壓表V2的示數(shù)U2.根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出流過電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條U－I圖像，如圖乙所示．請回答下列問題：甲　　　　　　　　　　　乙(1)寫出流過電阻箱的電流I的表達(dá)式：______；(2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖像是________(填“a”或“b”)；(3)根據(jù)圖乙可以求得電源的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω，該電路中小燈泡消耗的最大功率為________W.【答案】(1)I＝　(2)b　(3)3.0　2.0　1.06．(2020年岳陽名校模擬)在“測量電源電動勢”的實驗中，實驗室提供的器材如下：待測電源E(放電電流不能太大)，電壓表(量程大于待測電源的電動勢)，標(biāo)有長度的均勻電阻絲ab電阻約15Ω，開關(guān)S，一端連有鱷魚夾P的導(dǎo)線1，其他導(dǎo)線若干．(1)實驗中，用導(dǎo)線1、2、3、4、5、6按圖甲所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，閉合開關(guān)之前，鱷魚夾P應(yīng)置于______(填“a”或“b”)端．(2)閉合開關(guān)后，反復(fù)改變鱷魚夾P的位置，電壓表都有較大的示數(shù)但不變，則斷路的導(dǎo)線為______(填數(shù)字代號)．(3)排除故障后，閉合開關(guān)，改變鱷魚夾P的位置，讀出多組電壓表示數(shù)U，和對應(yīng)aP間的電阻絲長度L，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(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．應(yīng)用該實驗中的數(shù)據(jù)______(填“能”或“不能”)測出該電源的內(nèi)阻r.　　甲　　　　　　　　　　乙【答案】(1)b　(2)1　(3)2.94　不能7．(2020年揭陽名校模擬)有一個約7V的數(shù)碼電池，無法從標(biāo)簽上看清其電動勢等數(shù)據(jù)．現(xiàn)要更加準(zhǔn)確地測量其電動勢E和內(nèi)電阻r，實驗室備有下列器材：A．電流表(量程0.6A，內(nèi)阻為3Ω)B．電壓表(量程3V，內(nèi)阻為3kΩ)C．電壓表(量程30V，內(nèi)阻為30kΩ)D．定值電阻R1＝500ΩE．定值電阻R2＝5000ΩF．滑動變阻器(阻值范圍0～30Ω)G．開關(guān)及導(dǎo)線(1)該實驗中電壓表應(yīng)選________，定值電阻應(yīng)選________．(均填選項前的字母序號)(2)電路圖如圖所示，將實物連線圖補充完整．　　(3)若將滑動變阻器滑片滑到某一位置，讀出此時電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則電源電動勢和內(nèi)阻間的關(guān)系式為________________．【答案】(1)B　E　(2)見解析圖　(3)E＝U＋r【解析】(1)C量程太大，誤差大．選擇B，串聯(lián)5000Ω的定值電阻，可以測8V的電壓，滿足要求．(2)實物連線如圖． (3)電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I時，路端電壓為U＋×5000＝U，干路電流為I＋，根據(jù)閉合電路歐姆定律得E＝U＋r.8．電流傳感器和電壓傳感器可以稱作真正的“理想電表”，在DIS實驗系統(tǒng)中常被用來進(jìn)行精確測定．(1)在如圖所示實物電路中，定值電阻R0＝39.5Ω，傳感器________(填“M”或“N”)為電流傳感器．(2)現(xiàn)利用此電路探究電源的輸出功率P(傳感器測得的電流I、電壓U的值的乘積)隨電阻箱電阻R的變化規(guī)律，同時為了測定電流表內(nèi)阻RA，將待測電流表A串聯(lián)在電路中．①將自由端a接在c點，不斷調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，傳感器測得多組電流I，電壓U的值，由計算機(jī)處理得到當(dāng)輸出功率最大時，電阻箱阻值R1＝39.0Ω，最大功率Pm1＝2.50W；②將自由端a改接d點，不斷調(diào)節(jié)電阻箱阻值，當(dāng)輸出功率最大時，電阻箱阻值R2＝41.8Ω.由此可知，電源內(nèi)阻r＝_______Ω，電流表內(nèi)阻RA＝_______Ω，電源電動勢E＝________V．(結(jié)果保留1位小數(shù))【答案】(1)N　(2)②0.9　1.4　20.1【解析】(1)除連接計算機(jī)的導(dǎo)線外，其他電路如圖所示．N串聯(lián)在電路中為電流傳感器．(2)當(dāng)自由端a接c點時，外電路中電流表A與電阻箱串聯(lián)，R0等效為電源內(nèi)阻，電源輸出功率最大時r＋R0＝R1＋RA；當(dāng)自由端a接d點時，電源、定值電阻R0與電流表串聯(lián)成等效內(nèi)電路，電源輸出功率最大時r＋R0＋RA＝R2，聯(lián)立兩式解得r＝0.9Ω，RA＝1.4Ω.由Pm1＝得電源電動勢E＝，代入數(shù)據(jù)得E≈20.1V.