【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 實(shí)驗(yàn)十四測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻知能優(yōu)化演練 大綱人教版

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1、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 1．在用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)中錯(cuò)誤的是(　　) A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯 B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表 C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過(guò)載 D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖象時(shí)，應(yīng)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)畫(huà)一條直線(xiàn)，并使不在直線(xiàn)上的點(diǎn)大致均勻分布在直線(xiàn)兩側(cè) 解析：選B.電壓表內(nèi)阻應(yīng)選阻值大的，對(duì)電流表內(nèi)阻沒(méi)有特別要求，B錯(cuò)誤． 2．某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20 Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖10－6－1

2、3所示．下列對(duì)該學(xué)生接線(xiàn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 圖10－6－13 A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用 B．電流表接線(xiàn)有錯(cuò) C．電壓表量程選用不當(dāng) D．電壓表接線(xiàn)不妥 解析：選C.變阻器要起到變阻作用接入電路的兩根導(dǎo)線(xiàn)一條接在上面的金屬桿一端，另一條接在下面的接線(xiàn)柱上；電表接入電路，選好量程后，還應(yīng)注意正、負(fù)接線(xiàn)柱，圖中電流表接法不對(duì)；在實(shí)驗(yàn)中電壓表不應(yīng)并聯(lián)在電源兩端，因?yàn)殡婃I斷開(kāi)后，電壓表仍有讀數(shù)． 3．(2020年高考安徽卷)用如圖10－6－14所示電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用．除電池、開(kāi)

3、關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有： 圖10－6－14 a．電流表(量程0.6 A、3 A)； b．電壓表(量程3 V、15 V)； c．定值電阻(阻值1 Ω、額定功率5 W)； d．定值電阻(阻值10 Ω、額定功率10 W)； e．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～10 Ω、額定電流2 A)； f．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～100 Ω、額定電流1 A)． 那么： (1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇________ V，電流表的量程應(yīng)選擇________A；R0應(yīng)選擇________ Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是________ Ω的滑動(dòng)變阻器． (2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差

4、的主要原因是________________________________________________________________________． 答案：(1)3　0.6　1　0～10　(2)電壓表的分流 4．(2020年濰坊抽測(cè))為測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5 V，內(nèi)阻約1.0 Ω)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室備有電流計(jì)G(滿(mǎn)偏電流3 mA，內(nèi)阻25 Ω)、定值電阻R0＝0.126 Ω、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線(xiàn)及以下器材： A．量程0～3 V，內(nèi)阻約1000 Ω的電壓表 B．量程0～15 V，內(nèi)阻約1500 Ω的電壓表 C．總阻值為10 Ω、額定電流為2 A的滑動(dòng)變阻器 D．總阻值

5、為100 Ω、額定電流為1 A的滑動(dòng)變阻器 (1)因電流表量程太小，需將R0與電流計(jì)________以擴(kuò)大量程． (2)電壓表應(yīng)選擇________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________．(填代號(hào)) (3)請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)電路圖． 圖10－6－15 (4)根據(jù)所畫(huà)出的電路圖，分析引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是________________． 解析：本題中給出了電壓表，雖沒(méi)有安培表，但給了電流計(jì)，且內(nèi)阻已知，同時(shí)還給出了定值電阻，因此需考慮將電流計(jì)改裝成安培表，即將電流計(jì)與定值電阻并聯(lián)，然后用伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，根據(jù)課本實(shí)驗(yàn)可畫(huà)出電路圖；根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)的大約值，可選擇使

6、用量程為3 V的電壓表；又因?yàn)殡娫磧?nèi)阻很小，若滑動(dòng)變阻器的總阻值遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，則在減小滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，開(kāi)始電壓表示數(shù)幾乎不變，最后電壓表和電流表會(huì)突然變化，造成讀數(shù)誤差很大，故應(yīng)選用總阻值為10 Ω的滑動(dòng)變阻器；本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用，使得改裝后的電流表測(cè)得的電流偏小(讀數(shù)只是通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流)，造成測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均偏?。? 答案：(1)并聯(lián)　(2)A　C (3)如圖所示 (4)由于電壓表的分流作用造成改裝后電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小 5．(2020年高考廣東理綜卷)某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R0＝5 Ω)一

7、個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖10－6－16甲． 圖10－6－16 (1)在圖乙的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接． (2)請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟 A．檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零，調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖丙所示，讀得電阻值是________； B．將開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，電壓表的示數(shù)是1.49 V； C．將開(kāi)關(guān)S2________，電壓表的示數(shù)是1.16 V；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1. (3)使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． (4)由于所用電壓表不是理想電壓表，所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際值偏________(填“

8、大”或“小”)． 解析：(1)見(jiàn)答案圖． (2)由題圖丙讀得電阻箱阻值為R＝20 Ω；將S1閉合S2斷開(kāi)，電壓表示數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.49 V，再將S2閉合，電壓表示數(shù)為R兩端電壓．將電壓表視為理想電表，則干路電流I＝＝ A＝0.058 A. (3)因?yàn)镮＝，所以r＝－R0－R＝(－5－20) Ω＝0.69 Ω. (4)若考慮電壓表的內(nèi)阻，則S1閉合S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為該表兩端電壓，小于電源電動(dòng)勢(shì)． 答案：(1)如圖所示　(2)A.20 Ω　C．閉合　(3)0.69 Ω　(4)小 6．(2020年高考北京理綜卷)某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池．該同學(xué)想測(cè)量一下這

9、個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為999.9 Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程Ig＝0.6 A，內(nèi)阻rg＝0.1 Ω)和若干導(dǎo)線(xiàn)． (1)請(qǐng)根據(jù)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計(jì)圖10－6－17甲中器件的連接方式，畫(huà)線(xiàn)把它們連接起來(lái)． 圖10－6－17 (2)接通開(kāi)關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄．當(dāng)電阻箱的阻值R＝2.6 Ω時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖乙所示．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)；再制作R－坐標(biāo)圖，如圖10－6－18所示，圖中已標(biāo)注出了(R，)的幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)．請(qǐng)你將

10、與圖乙實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖10－6－18上． 圖10－6－18 (3)在圖10－6－18上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線(xiàn)． (4)根據(jù)圖10－6－18描繪出的圖線(xiàn)可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω. 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)是采用電流表和電阻箱組合測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，只需將它們串聯(lián)起來(lái)即可，實(shí)物連接如圖． (2)如圖 (3)圖中坐標(biāo)為(1.2,2.8)的點(diǎn)不合理舍去，過(guò)其他的點(diǎn)作直線(xiàn)，如(2)中圖． (4)由E＝IR＋I(xiàn)r得R＝－r，圖線(xiàn)的斜率等于電源電動(dòng)勢(shì)，在縱軸上的截距等于電源內(nèi)阻的負(fù)值，由圖可知E＝1.5 V，r＝0.3 Ω. 答案：(1)見(jiàn)解析　(2)見(jiàn)解析　(3)見(jiàn)解析 (4)1.5(1.46～1.54)　0.3(0.25～0.35)