高中物理选修3-1：第2章第9节时同步训练及解析

高中物理选修3-1：第2章第9节时同步训练及解析

高中物理选修3-1 同步训练 ‎ ‎1．(2012·清华附中高二检测)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是(　　)‎ A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 B．应选用内阻较小的电压表和电流表 C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小 解析：选BD.选用电表时应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表；同时，滑动变阻器的阻值不能太大．如果这样电流较小，电流表读数误差较大，故应选B、D.‎ ‎2．为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的(电表均为理想电表)(　　)‎ A．一个电流表和一个电阻箱 B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器 C．一个电压表和一个电阻箱 D．一个电流表和一个滑动变阻器 解析：选D.一只电流表和一个电阻箱读出两组电流、电阻值，可求出两组相应电阻箱上的电压，便可求E、r；一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器，改变变阻器的阻值读出两组电流、电压值，便可求E、r.一只电压表和一个电阻箱读出两组电压、电阻值，求出干路电流值，便可求E、r.选项A、B、C均可以达到实验目的．‎ ‎3.如图2－10－10所示是根据某次实验记录的数据画出的U－I图线，关于此图线，下列说法中正确的是(　　) ‎ 图2－10－10‎ A．纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝3.0 V B．横轴的截距表示电源的短路电流，即I短＝0.6 A C．电源的内阻r＝5 Ω D．电源的内阻r＝1.0 Ω 答案：AD ‎4．在测一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选，电压表应该选________，变阻器应该选________．‎ A．电压表量程为15 V B．电压表量程为3 V C．变阻器为(20 Ω，3 A)‎ D．变阻器为(500 Ω，3 A)‎ 解析：干电池电动势约为1.5 V，而A电压表量程为15 V，若用A则很难精确读数，误差太大，A不合适，故选B.变阻器电阻比电源的内阻大几倍即可，阻值太大调节会不方便，故D不合适，故变阻器应该选C.‎ 答案：B　C ‎5．现有器材：理想电流表一个，两个定值电阻R1、R2，单刀单掷开关两个，导线若干，要求利用这些器材较精确地测量一节干电池的电动势(电动势约1.5 V)．‎ ‎(1)在虚线框内画出实验电路图．‎ ‎(2)用已知量和测得量表示待测电动势的数学表达式E＝________.‎ 解析：(1)由闭合电路欧姆定律知：E＝I(R＋r 3‎ ‎)，当外电阻发生改变时，电流就改变，有两个定值电阻测得两个对应电流值，代入上式就可以解出电动势和内阻．故电路设计如图所示．‎ ‎(2)将对应电压值和电流值代入E＝I(R＋r)得两个方程：‎ E＝I1(R1＋r)‎ E＝I2(R2＋r)‎ 联立解得：E＝.‎ 答案：(1)电路图见解析　(2) ‎6．某研究性学习小组利用如图2－10－11所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 Ω的定值电阻R0.‎ ‎(1)按照实物连线图在虚线框内画出实验电路图．‎ 图2－10－11‎ ‎(2)闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数U，并计算出通过电阻箱的电流数值I，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图2－10－12所示的U－I图象，由图象可得：E＝________V，r＝________Ω.‎ 图2－10－12‎ 解析：(1)电路如图所示．‎ ‎(2)由U－I图象可知电源的电动势E＝2.0 V，当电源的外电压为U＝1.3 V时，电源中的电流为I＝0.28 A 由E＝U＋Ir′得 r′＝＝ Ω＝2.5 Ω 又r′＝r＋R0，∴r＝r′－R0＝2.5 Ω－2 Ω＝0.5 Ω.‎ 答案：(1)见解析　(2)2.0　0.5‎ ‎7．(2010·高考广东卷)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图2－10－13甲．‎ 3‎ 图2－10－13‎ ‎(1)在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．‎ ‎(2)请完成下列主要实验步骤：‎ A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是________；‎ B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；‎ C．将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1.‎ ‎(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字)．‎ 解析：(1)如图所示 ‎(2)读出：20 Ω；闭合S2后电阻箱才工作．‎ ‎(3)S1闭合、S2断开时，RV很大，可得：E＝U1‎ S1、S2都闭合时：＝ 故r＝R－R0＝0.69 Ω.‎ 答案：(1)见解析　(2)20 Ω　闭合　(3)0.69 Ω 。‎ 3‎