届高三高考物理专题《测量电源电动势和内电阻》强化练习卷.docx

1、届高三高考物理专题测量电源电动势和内电阻强化练习卷测量电源电动势和内电阻1.(原创)物理兴趣小组的同学用如下器材测定一节干电池的电动势和内阻：图1直流电流表(量程00.6 A，03 A；内阻约1 )直流电压表(量程03 V，015 V；内阻约5 k)定值电阻R0(阻值近似为8 )滑动变阻器R(010 ，2 A)电源(电动势约为1.5 V，内阻约为4 )开关和若干导线有两个小组的同学分别设计了如图1所示的两个实验方案，然后这两个小组的同学按正确的实验步骤进行了实验。试分析下列问题：(1)如果某小组的同学选用实验方案二，则请按方案二将下列实物图2连接起来。图2图3(2)实验后两个小组的同学将他们的

2、实验数据做在同一个UI坐标中，得到了如图3所示的两条伏安特性曲线。通过分析可知图中所示的伏安特性曲线中，图线甲是利用_实验得到的图象，图线乙是利用_实验得到的图象(填“方案一”或“方案二”)。(3)图中两图线在纵轴上的截距相同，由图可知，被测电源的电动势E_ V，电源的内阻r_ 。(4)本实验中提供的定值电阻的阻值R0_ 。解析(1)所连实物图如图所示。(2)在方案二中将R0等效为电源的内阻，由此该方案所测得的电源内阻将变大，所以图中图线甲是由方案二实验数据得到的，图线乙是由方案一实验数据得到的。(3)对于方案一，可将R0看成是滑动变阻器的一部分。由图象求得电源的电动势为E1.49 V。由图象

3、乙可求得电源的内阻为r 3.9 。(4)对于方案二由闭合电路的欧姆定律得EUI(rR0)，R0可等效为电源的内阻，可见在UI图象中图象在纵坐标上的截距表示电源的电动势，图象的斜率表示是“电源内阻与R0之和”。由图象甲可得rR0 11.5 ，解得R07.6 。答案(1)见解析图(2)方案二方案一(3)1.493.9(4)7.62.(2018江苏南京高三第三次模考)利用电压表和电阻箱可以测量电池的电动势和内电阻，某同学找到了如下的器材：电池组(电动势约为6.0 V ，内阻约为1 )，灵敏电流计G(满偏电流Ig100 A，内阻Rg100 ) ，定值电阻R1(R11 )，定值电阻R2(R259.9 k

4、)，电阻箱R3 (阻值范围09.9 可调)，开关、导线若干。该同学发现还需要一个合适的电压表，于是把上述G表改装成电压表。图4(1)将G表改装成量程为6 V的电压表，需将G表与_(选填R1、R2或R3)串联。(2)为了准确地测量出电池组的电动势和内电阻，请在图4甲虚线框中把实验电路图补充完整，并在对应的电阻旁边标上(R1、R2或R3)，如果为电阻箱，请补充完整其符号。(3)某次测量，电压表示数如图乙，其读数为_V。(4)经过多次测量，得出图丙所示的图象，由图可求得该电池组的电动势为_V，内阻为_(结果保留2位有效数字)。解析(1)灵敏电流计G(满偏电流Ig100 A，内阻Rg100 ) 改装成

5、量程为6 V的电压表，则有R 59.9 k，故需将G表与R2串联。(2) 根据题意可知，本实验中采用电阻箱与改装后的电压表并联进行分析，并且采用R1与电源串联充当保护电阻使用，故电路图如图所示。(3)某次测量，电压表示数如图乙，分度值为0.2 V，其读数为0.222 V4.4 V。(4) 根据闭合电路欧姆定律可知UE(rR1)，变形可得，则由图象性质可知0.2，0.5，解得该电池组的电动势为E5.0 V，内阻为r1.5 。答案(1)R2(2)见解析(3)4.4(4)5.01.53.(2018苏锡常镇四市高三调研)某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻。A.待测电压表(量程3 V，内阻约几千欧)

6、B.电流表(量程0.6 A，内阻约0.1 )C.电池组(电动势约3 V，内阻可忽略)D.滑动变阻器R0E.电阻箱R(09999 )F.开关和导线若干图5(1)图5甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是_；A.R0阻值较小B.电流表存在内阻C.电压表无法准确读数D.电流表无法准确读数(2)同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值为R，电压表的示数为U，为了根据图象能求得电压表的内阻，应该作_图线(选填“R”“UR”或“U”)；(3)请根据你选择的坐标轴和下表的数据，在图6中标上合适的标度作出相应图线；R/k0.61.5 2 34 5U/V2.521.81.51.31

7、.13/k11.670.670.50.330.250.20/V10.400.500.560.670.780.88图6(4)根据你所画出的图线，求出电源的电动势E_V，电压表内阻RV_k(保留2位有效数字)。解析(1)设计者认为电压表测自身的电压，电流表测流过电压表的电流，据RV可求出电压表内阻。但图甲电路闭合开关后，电路中电流太小，电流表指针几乎不偏转，故D项是电路不可行的原因。(2)对乙图，由闭合电路欧姆定律可得EUR，整理得R，则为了根据图象能求得电压表的内阻，应该作R图线。(3) 选择作R图线，描点连线如图。(4)据图线纵截距可得0.34，解得E2.9 V据图线斜率可得，解得RV3.1

8、k。答案 (1)D(2)R(3)见解析(4)2.9(2.83.2都对)3.1(2.83.5都对)4.(2019江苏省南通市、泰州市高三第一次模拟考试)用如图7所示的电路测量电池的电动势和内阻，定值电阻R116 。图7(1)闭合开关S时，电压表V1无读数，电压表V2有读数，经检查发现存在断路故障，则该故障可能在_(填“ab”“bc”或“cd”)两点间。(2)排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器，记录多组电压表的示数U1、U2，如下表所示。请根据表中数据在图乙中作出U2U1图象。U2/V5.04.54.03.53.02.52.0U1/V0.661.001.331.882.002.322.68(3

9、)由图象可知，电源电动势E_ V，内阻r_ 。(结果均保留2位有效数字)(4)实验中，产生系统误差的主要原因是_。解析(1)若ab间断路，V2表无示数。若bc间断路，V1表有示数。若cd间断路，满足题意。(2)所画的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分居两侧，极个别点相距较远应舍弃。(3)根据闭合电路欧姆定律有EU2(R1r)，得出U2U1E，图线纵截距等于电动势E6.0 V，斜率k1.5，得出r8.0 。(4)由于电压表V1分流，表达式EU2(R1r)中，表示干路电流存在系统误差。答案(1)cd(2)见解析图(3)6.0(5.96.1均正确)8.0(7.98.1均正确)(4)电压表V1

10、分流5.(2018江苏南通等六市第一次调研)测量某电源电动势和内阻，提供如下实验器材：A.待测电源(电动势约12 V、内阻约1 、最大允许电流2 A)B.电流表A(量程1 A)C.电流表G(量程1 mA、内阻约50 )D.电阻箱(099 999.9 )E.滑动变阻器(020 k)F.滑动变阻器(01 k)H.滑动变阻器(050 )J.定值电阻(阻值5 )K.定值电阻(阻值100 )L.开关、导线若干图8(1)将电流表G改装成电压表，需要测量电流表内阻Rg，实验小组采用如图8甲所示的电路，实验步骤如下： 连接好电路，闭合开关S1前，变阻器R1的滑片移到_(选填“最左端”或“最右端”)。闭合S1，

11、断开S2，调节R1使电流表G满偏。闭合S2，保持R1阻值不变，调节电阻箱R2的阻值，使得电流表G半偏，读出电阻箱示数R，则电流表G的内阻Rg_。(2)将电流表G改装成量程为15 V的电压表，已测得Rg52.0 ，则与电流表G串联的电阻箱R2的取值应为_。(3)用图乙电路测电源电动势和内阻，滑动变阻器R3选用_，定值电阻R0选用_。(选填器材序号)(4)根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I间的关系图象(图象未画出)，由图象读出I0时U12.1 V，图线斜率绝对值为5.9 V/A，则电源电动势E_V，电源内阻r_。解析(1)变阻器R1的滑片移到最左端时接入电路的电阻最大，故闭合开关S1

12、前，变阻器R1的滑片移到最左端，闭合S2，电阻箱R2与电流表G并联，当电流表G半偏时，即电流表中电流为原来的一半，则另一半电流流过电阻箱R2，电阻箱R2与电流表G中电流相同，故电阻值也相等。故分别填最左端和R。(2)将电流表G改装成量程为15 V的电压表后，表的总电阻R 1.5104 ，与电流表G串联的电阻箱R2RRg14 948.0 。(3)滑动变阻器的总阻值小，便于精细调节，故选H，因电流表量程为1 A，定值电阻若选100 ，则测量电流的大小及大小变化范围就非常小，故定值电阻应选J。(4)将定值电阻等效为电源内阻，I0时，路端电压即为电动势EU12.1 V，图线斜率绝对值为等效内阻的大小，

13、则电源实际内阻为r5.9 5 0.9 。答案(1) 最左端R (2) 14 948.0(3) HJ(4) 12.10.96.(2019江苏扬州四模)实验室有下列器材：灵敏电流计G(内阻约为50 )；电压表V(03 V，内阻约为10 k)；电阻箱R1(09999 )；滑动变阻器R2(0100 ，1.5 A)；旧干电池一节；导线开关若干。(1)某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图9甲所示，测得电压表示数为2 V，灵敏电流计示数为4 mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为_。图9(2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调

14、为_。调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在图10所示的坐标系中作出合适的IGU图线。IG/mA3.02.52.01.51.0U/V0.80.91.01.11.2图10(3)由作出的IGU图线求得干电池的电动势E_V，内阻r_。解析(1)由图乙所示电阻箱可知，电阻箱示数为R101 000 4100 510 51 455 ，由欧姆定律可得RgR1 500 ，电流计内阻为Rg(500455) 45 。(2)将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，并联电阻阻值R5 ；根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图

15、象如图所示。(3)由图示电源IGU图象可知，图象与横轴交点坐标值为1.4，电源电动势E1.4 V，电流表内阻RA 4.5 ，图象斜率倒数k 20 ，电源内阻rkRA(204.5) 15.5 。答案(1)45(2)5如解析图所示(3)1.4 15.57.小明利用如图2所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。图2(1)如图2中电流表的示数为_A。(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在坐标纸上作出UI图线。由图线求得：电动势E_V；内阻r_。(3)实验时，小明进行了多次

16、测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_。解析(1)由实验装置图可知，电流表使用0.6 A量程，所以读数为0.44 A；(2)描点画图，如图所示，根据UIrE可得电动势为E1.60 V；图线的斜率绝对值等于内阻r1.22 ；(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。答案(1)0.44(2)UI图象见解析图1.60(1.581.62都算对)1.22(1.181.26都算对)(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大8.(2019苏北四市第一次调研测试)测定一节干电池的电动势和内阻，电路如图3甲所

17、示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R01.0 ，调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了UI图象如图乙所示。图3(1)由图乙求得电池的电动势E_V，内阻r_。(2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值_其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。(3)根据实验数据可绘出x图象，如图丙所示。图象斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率_，电表内阻对电阻率的测量_(选填“有”或“没有”)影响。解析(1)由闭合电路欧姆定律可知UEI(rR0)，图乙中的图象与纵坐标间的交点表示电动势，故E1.49 V；图象的斜率的绝对值表示内电阻，则rR0，解

18、得r1.45 1.0 0.45 。(2)由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的UI图象如图所示，由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。(3)根据欧姆定律可知，电阻R，则可知k，解得kS；若考虑电表内阻，则图象的斜率不变，所以得出的电阻率没有影响。答案(1) 1.490.45(2)小于(3)kS没有9.(2018江苏单科，10)一同学测量某干电池的电动势和内阻。(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处

19、。图8(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8图9根据表中数据，在方格纸上作出R关系图象。由图象可计算出该干电池的电动势为_ V；内阻为_ 。(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图9乙所示，则该干电池的电动势应为_ V，内阻应为_ 。解析(1)在连接电路前，首先要断开开关，电路中串联的电阻箱或滑动变阻器阻值要调节到最大，所

20、以操作中存在的不妥之处是：开关未断开；电阻箱阻值为零。(2)根据测量得到的数据，利用描点法先在坐标图中画出数据点，然后用直尺过尽可能多的点画出倾斜的直线，如图所示。对题图甲，利用闭合电路欧姆定律，可得EI(Rr)，变化成REr，对照作出的R图象，可知R图象的斜率等于电池的电动势，可得E1.4 V，R图象在纵轴的截距的绝对值等于电池的内阻，可得r1.2 。(3)根据电压表的读数规则，题图乙中电压表读数U66 mV，由题述知I0.33 A，根据欧姆定律可得电流表内阻RA0.2 。对题图甲，考虑到电流表内阻，利用闭合电路欧姆定律，可得EI(RrRA)，变化成RE(rRA)，对照作出的R图象，可知R图

21、象的斜率等于电池的电动势，可得E1.4 V；R图象在纵轴的截距的绝对值等于电池的内阻与电流表内阻之和，可得电池的内阻为1.0 。答案(1)开关未断开；电阻箱阻值为零。(2)见解析图1.4(1.301.44都算对)1.2(1.01.4都算对)(3)1.4结果与(2)问第一个空格一致1.0结果比(2)问第二个空格小0.210.(2018扬州第一学期期末)利用如图10所示的实验装置测量两节干电池组成的电源的电动势和内电阻。图10(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接。(2)在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中，请在图乙中作出UI图象。U/V2.942.862.812.762.712.62

22、I/A0.060.120.180.240.300.38(3)根据UI图象，可得该电池组的电动势E_V，内电阻r_。(结果均保留2位有效数字)(4)本实验存在系统误差，原因是_(选填“电压表分流”或“电流表分压”前面的序号)，由此造成电源内阻测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。解析(1)测电源的电动势和内电阻，应采用电流表内接法，实物连接图如图所示。(2)在UI坐标内，描点连线，如图所示。(3)图象在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻。故E3.0 V，r1.0 。(4)本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流；外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流大于电流表电流越多，图象斜率的绝对值将越大，由此造成电源内阻测量值小于真实值。答案(1)见解析图(2)见解析图(3)3.01.0(4)小于