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2019-2020年高中物理
2.10实验测定电池的电动势和内阻自我小测新人教版选修夯基达标
1.如图所示为“测定电源电动势和内阻”的电路图,下列说法中正确的是 A.该电路图有错误,缺少一只与电流表相串联的保护电B.用一节干电池作电源,稍旧电池比全新电池效果好C.图中的电流表应该放到电源和电键所在的那条干路上D.实验中滑动变阻器不能短路
2.在“测定电源电动势和内阻”的实验中,进行数据处理时的作图,正确做法是 A.横坐标I的起点一定要是零B.纵坐标U的起点一定要是零C.使表示实验数据的点尽可能地集中在一边D.使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
3.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时,画出的图线如图所示,则由此图线可知 A.Ea>Eb、ra>rbB.Ea>Eb、ra<rbC.Ea<Eb、ra>rbD.Ea<Eb、ra<rb
4.如图所示的电路中,R
1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值________真实值,内电阻的测量值________真实值,测量误差产生的原因是________.
5.如图是测量电源电动势和内电阻的电路,关于误差的说法正确的是 A.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值B.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值C.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值D.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值
6.下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是 A.测出两组I和U数据,代入方程组,求出E和rB.测出多组I和U数据,代入方程求出几组E和r,最后求出平均值C.测出多组I和U数据,画UI图线,根据图线求出E和rD.测出多组I和U数据,分别求出I和U的平均值,然后代入公式求出E和r能力提升
7.在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中,若线路器材接触良好,某同学按实验图连接好电路合上开关以后,发现电流表示数很大,电压表示数为零,移动滑动变阻器的触头,两电表的示数均无变化.产生这样的故障的原因是________;又若在实验中出现两电表的示数正常,但移动变阻器触头时,两电表的示数不变化,产生这样的故障原因是________.
8.在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如下图所示电路.一位同学记录的6组数据见下表:R/Ω
2.
03.
06.0101520U/V
1.
301.
361.
411.
481.
491.50试根据这些数据算出电源的电动势E=_______V,求得电源的内阻r=_______Ω.
9.现有器材:量程为
10.0mA、内阻30~40Ω的电流表一个,定值电阻R1=150Ω,定值电阻R2=100Ω,单刀单掷开关K,导线若干.要求利用这些器材测量一干电池(电动势约
1.5V)的电动势.
(1)画出电路图.
(2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为________________________,式中各直接测得量的意义是:________________.
10.测量电源B的电动势E及内阻r(E约为
4.5V,r约为
1.5Ω).可选用的器材如下:量程为3V的理想电压表V;量程为
0.5A的电流表A(有一定内阻);固定电阻4Ω;滑动变阻器R′;电键K,导线若干.
(1)画出实验电路原理图,要求实验尽可能精确,且图中各元件需用题目给出的符号或字母标出.
(2)实验中,当电流表的读数为I1时,电压表的读数为U1;当电流表的读数为I2时,电压表的读数为U2,则可求出E=________,r=________.(用I
1、U
1、I
2、U2及R表示)拓展探究
11.某同学设计了如图所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻r,E′是辅助电源.A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)补充下列实验步骤:
①闭合开关S
1、S2,________使得灵敏电流计的示数为零,这时,Фa、ФB的关系是ФA________ФB,即A、B相当于同一点,读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1就是通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得________,读出________.
(2)写出步骤
①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式________________________;______________________________________________________.参考答案1解析该电路图没有错误,A项错;用稍旧的电池内阻大些,效果好,B项对;电流表若放在电源和电键所在的那条干路上,会造成测量的内阻偏大很多,误差太大,C项错;滑动变阻器调节接入电路阻值的大小,以改变两个电表的读数,以多次测量求平均值减小误差,不能短路,D项对.答案BD2解析因为要求图线与纵轴的交点为电动势,所以横坐标I的起点一定要是零,纵坐标U的起点可以不是零,使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸,选项A、D对,B项错;使表示实验数据的点尽可能地集中在一边,会造成较大的误差,C项错.答案AD3解析由图线与纵轴的交点表示电动势,可知Ea>Eb,由图线的斜率大小表示电源内阻大小可知,ra>rb.选A.答案A4解析本题所用的方法和用电流表与电阻箱测电动势和内阻本质一样,因此电动势测量值等于真实值,而内电阻的测量值大于真实值,原因是测量值等于电源内阻与电流表内阻之和.答案等于大于电流表具有内电阻5解析根据前面的误差分析可知,由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值,C项对.答案C6解析对比可知,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是图象法,即选C.答案C7解析电流表示数很大,电压表示数为零,说明滑动变阻器发生短路;两电表的示数正常,但移动变阻器触头时,两电表的示数不变化,说明滑动变阻器成为了定值电阻,应该是接了滑动变阻器下面的两个接线柱.答案滑动变阻器短路 将滑动变阻器接成一个定值电阻8答案
1.53
0.359解析因电流表量程为
10.0mA,则电路中的最小阻值R=
1.5/
0.01Ω=150Ω,因此R1必须保证一直接在电路中.分别以不接入R2和接入R2构造电路的两种状态,根据E=I(R+r)列方程求解,即E=I1(R1+RA+r)
①;E=I2(R2+R1+RA+r)
②根据以上两式可得,则.答案1电路如图2I1为断开S2时电流表的读数,I2为闭合S2时电流表的读数10解析
(1)因电压表量程小于电源电动势较多,故需把定值电阻连入电路,相当于增大电源内阻,使得“路端电压”不超过电压表量程.电路图就和教材上实验电路图一致,不过多了一个定值电阻相当于电源内阻的一部分.如图.
(2)根据闭合电路的欧姆定律:E=U+I(R+r)得:可算出答案
(1)电路图见解析
(2)11解析首先借助电路图和题目中的部分实验步骤理解实验原理:通过增加辅助电源,适当调节后,可以使电流表的示数等于通过电源E的真实电流,从而避免了教材中实验方法造成的误差.
(1)
①调节R、R′的阻值,使灵敏电流计的示数为零,则A、B两点电势相等;则通过电流表的电流就等于通过电源E的电流.
②通过改变R、R′的阻值,再得到一组I和U.
(2)依据的方程是E=U+Ir,分别把I
1、U1和I
2、U2代入方程,可解得,.答案
(1)
①改变滑动变阻器R、R′的阻值 =
②灵敏电流计的读数为零 电流表和电压表的读数为I
2、U2
(2)E=U1+I1r E=U2+I2r;。