届高考物理第一轮总复习考点集训检测30.docx

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届高考物理第一轮总复习考点集训检测30

考点集训（三十二）　第6节　实验：

测定电源的电动势和内电阻

1．测一节干电池的电动势E和内阻r.某同学设计了如图1所示的实验电路，已知电流表内阻与电源内阻相差不大．

（1）连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器R的滑片P应调到______（选填“a”或“b”）端．

（2）闭合开关S1，S2接位置1，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数．

（3）重复

（1）操作，闭合开关S1，S2接位置2，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数．

（4）建立U－I坐标系，在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2时图象如图2所示．

①S2接1时的U－I图线是图2中的______（选填“A”或“B”）线．

②每次测量操作都正确，读数都准确．由于S2接位置1，电压表的分流作用，S2接位置2，电流表的分压作用，分别测得的电动势和内阻与真实值不相等．则由图2中的A和B图线，可得电动势和内阻的真实值，E＝________V，r＝________Ω.

2．如图甲所示为测量电源电动势和内电阻的实验电路图，某同学按电路连好实验器材并进行测量，记录数据如下表：

1

2

3

4

5

U/V

1.40

1.35

1.25

1.10

1.00

I/A

0.12

0.24

0.27

0.45

0.57

（1）请在图乙中画出U－I图象，并根据图线求出电动势E＝________V（保留两位有效数字），内电阻r＝________Ω（保留一位有效数字）．

（2）若实验室没有合适的电压表，某同学用老师提供的多用电表测量电压，实验时多用电表黑表笔应连接图甲中的______（选填“a”或“b”），某次测量时多用表挡位开关置于直流电压2.5V挡，示数如图丙所示，此时电源路端电压为________V.

3．某同学想要测量旧手机锂电池的电动势E和内阻r.在实际操作过程中发现电压表已损坏，只有一个电阻箱和一个理想电流表，以及一个开关、若干导线等．

（1）请帮他设计一个可行的实验电路，将电路图画在方框中：

Ｋ

（2）若这位同学得到了下列数据，

R/Ω

175.0

115.0

80.0

66.0

45.0

33.4

I/mA

20.0

30.0

42.0

50.0

70.0

90.0

为了便于分析，该同学釆用线性图象处理数据，若以I为横坐标，则应该选择________为纵坐标（用题中出现的物理量字母表示），请你在坐标纸上作出图象，并利用图象求出电池电动势E＝________V，内阻r＝__________Ω.（结果保留三位有效数字）

4．测电池的电动势E和内阻r.

（1）首先直接用多用电表测定该电池电动势，在操作无误的情况下，多用电表盘面如图a所示，其示数为________V.

（2）然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻（R0＝5Ω）、开关S、若干导线和该电池连成电路，进一步测定该电池电动势和内阻．

①在图b中，根据电路图，用笔画线代替导线，完成实物图连接．

②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U.记录多组R、U数据，并计算出相应的与的值，作出－图线如图c所示．分析该图线斜率k的物理意义知k＝__________________．（用E、r、R0表示）

③从图线中可求得待测电池电动势E＝__________V，内阻r＝______________Ω.（计算结果均保留到小数点后两位）

④若考虑电压表为非理想表，则电池电动势E测量值相对真实值________（填“偏大”“偏小”或“不变”）．

5．利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材为：

A．干电池两节，每节电池的电动势约为1.5V，内阻未知

B．直流电压表V1、V2，内阻很大

C．直流电流表A，内阻忽略不计

D．定值电阻R，阻值不小于5Ω

E．滑动变阻器

F．导线和开关

（1）某一组同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数．利用多次测量获得的数据作出如图乙所示的U－I图．该同学测得两节干电池总电动势为________V，总内阻为________Ω.

（2）另一组同学连接好电路后，由于电流表发生短路故障，因此只记下两个电压表的示数．测得多组数据后，他们以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图像，也得到一条不过原点的直线，如图丙所示．则两节干电池总电动势大小为________V，两节干电池总内阻__________（选填“可以”或“不可以”）求出．

如果该组同学希望通过利用图像纵坐标上的截距直接得到电源的总电动势，若取U1为纵坐标，应该选用__________作为横坐标作图（请写出推导过程）．

6．某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻．

A．待测干电池一节，电动势约为1.5V，内阻约几欧姆

B．直流电压表V，量程为3V，内阻非常大

C．定值电阻R0＝150Ω

D．电阻箱R

E．导线和开关

根据如图甲所示的电路连接图进行实验操作．多次改变电阻箱的阻值，记录每次电阻箱的阻值R和电压表的示数U.在－R坐标系中描出的坐标点如图乙所示．

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

（2）在坐标纸上画出－R关系图线．

（3）根据图线求得斜率k＝__________________V－1·Ω－1，截距b＝____________V－1.（保留两位有效数字）

（4）根据图线求得电源电动势E＝______________V，内阻r＝______________Ω.（保留三位有效数字）

7．某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值（约为几欧到十几欧）及电源的电动势E和内阻r.

实验器材有：

待测电源，待测电阻R0，电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0～99.9Ω），开关S1和S2，导线若干．

（1）先测电阻R0的阻值．请将学习小组同学的操作补充完整：

先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后__________________，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2.则电阻R0的表达式为R0＝__________．

（2）同学们通过上述操作，测得电阻R0＝9.5Ω，继续测电源的电动势E和内阻r.该小组同学的做法是：

闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：

组数

1

2

3

4

5

电阻R/Ω

0

3.0

6.0

12.0

18.0

电流I/A

0.50

0.40

0.33

0.25

0.20

①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图．

②利用图象求出该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（保留两位有效数字）

8．为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r（约几欧），选用的器材如下：

A．电流表G1（量程为2mA内电阻为100Ω）

B．电流表G2（量程为1mA内电阻为200Ω）

C．电阻箱R1（0～99.99Ω）

D．电阻箱R2（0～9999Ω）

E．滑动变阻器R3（0～50Ω允许最大电流1A）

F．待测电池

G．开关一个、导线若干

（1）某同学利用上述器材，采用图甲的电路测量该电池的电动势和内阻，请按照图甲将图乙所示的实物图连线；

丙

（2）图甲中利用电阻箱R1，将电流表G1改装成了量程为0.5A的电流表，利用电阻箱R2将电流表G2改装成了量程为3V的电压表，则电阻箱R2的阻值调到________Ω；

（3）以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2－I1图象如图丙所示，结合图象可得出电源的电动势为________V，电源的内阻为________Ω.（结果均保留两位有效数字）

9．用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5V，内电阻约1Ω）的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：

A．电流表：

量程0.6A，内电阻约1Ω

B．电流表：

量程3A，内电阻约0.2Ω

C．电压表：

量程3V，内电阻约30kΩ

D．电压表：

量程6V，内电阻约60kΩ

E．滑动变阻器：

0～1000Ω，额定电流0.5A

F．滑动变阻器：

0～20Ω，额定电流2A

（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________（均填仪器的字母代号）．

（2）下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。

为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将______和______相连、______和______相连、______和______相连（均填仪器上接线柱的字母代号）．

（3）实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验．实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图像法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以______________为纵坐标，以______________为横坐标．[或以U为纵坐标、以为横坐标，或以为纵坐标、以R为横坐标．（以上三组纵、横坐标可以互换）]

第6节　实验：

测定电源的电动势和内电阻

【考点集训】

1．

（1）a　（4）①B　②1.50　1.50

2．

（1）1.5　0.9　U－I图如图

（2）b　1.25

3．

（1）

（2）IR　3.63～3.69　7.00～7.60

4．

（1）1.55　

（2）①如下图所示

②　③1.67（1.54～1.67）　1.09（0.62～1.09）　④偏小

5．

（1）2.9　3.1　

（2）2.7　不可以　U1－U2

实验原理为E＝U1＋r，可将公式变形为U1＝－（U1－U2）＋E，所以，应选U1－U2作为横坐标作图，才可以通过图线直接得到电源的电动势．

6．

（1）＝R＋

（2）如图所示

（3）0.0044（0.0043～0.0046）　0.70（或0.69～0.71）

（4）1.53（1.45～1.55）　8.00（4.50～16.5）

7．

（1）断开S2，调节电阻箱的阻值　R1－R2

（2）①如图所示　②6.0　2.5

8．

（1）

（2）2.8×103（或2800）　（3）2.7　9.0

9．

（1）A　D　F

（2）a　d　c　g　f　h

（3）