【物理】2020届一轮复习人教版实验：测定电源的电动势和内阻作业

【物理】2020届一轮复习人教版实验：测定电源的电动势和内阻作业

测定电源的电动势和内阻 ‎1．某探究小组准备用图8甲所示电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：‎ 待测电源(电动势约2 V)，电阻箱R(最大阻值为99.99 Ω)，定值电阻R0(阻值为2.0 Ω)，定值电阻R1，(阻值为4.5 kΩ)，电流表G(量程为400 μA，内阻Rg＝500 Ω)，开关S，导线若干。‎ 图8‎ ‎(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为__________V的电压表。‎ ‎(2)闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I。‎ ‎(3)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则和的关系式为__________。(用题中字母表示)‎ ‎(4)以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出－图象如图乙所示。根据该图象求得电源的内阻r＝0.50 Ω，则其电动势E＝__________V。(计算结果保留2位小数)‎ ‎(5)该实验测得的电动势E测与真实值E真相比，理论上E测__________E真。(选填“＞”“＜”或“＝”)‎ 解析　(1)将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个电压表，由部分电路欧姆定律可知UV＝I(Rg＋R1)＝2 V。‎ ‎(3)电路中的总电流可表示为I总＝I＋，对闭合电路有E＝I总(r＋R0)＋I(R1＋Rg)，联立可解得＝·＋。‎ ‎(4)由题图乙中斜率k＝＝ A－1·Ω，解得E＝2.08 V。‎ ‎(5)根据公式可知该实验中电动势测量结果无系统误差，故测得的电动势E测与真实值E真相等。‎ 答案　(1)2　(3)＝·＋　(4)2.08(2.07～2.09均可)　(5)＝‎ ‎2．某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。‎ ‎(1)他先用多用电表直接测电池板的两极电压，应将红表笔接在电池板的________(填“正”或“负”)极。‎ ‎(2)接下来该同学用如图9的电路来完成电动势和内阻的测量，图9中电压表和开关之间的3种连接方式，其中正确的是________。(填“①”“②”或“③”)。‎ 图9‎ ‎(3)该同学两次实验记录的电压表读数为10.6 V和11.8 V，电流表读数为0.51 A和0.44 A，他将以上数据填入表格，请判断下列数据记录正确的表格是________(填“表1”或“表2”)。‎ ‎　　　表1　　　　　　　　　　　表2‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ U/V ‎11.8‎ ‎10.6‎ I/A ‎0.44‎ ‎0.51‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ U/V ‎11.8‎ ‎10.6‎ I/A ‎0.51‎ ‎0.44‎ ‎　　‎ ‎ (4)请判断，从第1次实验到第2次实验，滑动变阻器滑动触头向________(填“右”或“左”)滑。‎ 解析　(1)多用电表测电压，电流应从红表笔流进，故红表笔应接电池板的正极。‎ ‎(2)从表中数据来看，量程应选择0～15 V，开关要控制整个电路，故应选线②。‎ ‎(3)由路端电压与电流的关系可知，表1数据符合实际。‎ ‎(4)滑动变阻器连入电路中的电阻越小，电压表的示数越小，电路中电流越大，故从第一次实验到第二次实验，滑动变阻器的滑动触头向左移动。‎ 答案　(1)正　(2)②　(3)表1　(4)左 ‎3．[2017·天津理综，9(3)]某探究性学习小组利用如图10所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω 的电阻。‎ 图10‎ ‎①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc ‎′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是__________导线断开；若读数为零，则一定是______导线断开。‎ ‎②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图11。由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。‎ 图11‎ 解析　①用多用电表的电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在a、b′间后有示数，说明电路被接通，即a、b′间有断路故障，再测量a、a′间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到a、a′间，则一定是aa′导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，电路故障一定是bb′导线断开。‎ ‎②根据闭合电路的欧姆定律得E＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I2)(R0＋r)，I1I2，上式可简化为E＝I1(R1＋r1)＋I2(R0＋r)，读出两点坐标：(60 mA，0.12 mA)和(260 mA，0.05 mA)，代入方程解得电动势E＝1.41 V，内阻r＝0.5 Ω。‎ 答案　①aa′　bb′　②1.41(1.36～1.44均可)‎ ‎0．5(0.4～0.6均可)‎