高考物理一轮复习34 实验测定电源的电动势和内阻.docx
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高考物理一轮复习34实验测定电源的电动势和内阻
2020年高考物理一轮复习：
34实验：
测定电源的电动势和内阻
姓名:
________班级:
________成绩:
________
一、实验探究题（共12题；共64分）
1.（7分）（2018高二上·怀仁月考）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。
实验器材：
待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。
实验主要步骤：
①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，做U–I图线（U、I都用国际单位）；
④求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
回答下列问题：
（1）电压表最好选用________；电流表最好选用________。
A．电压表（0~3V，内阻约15kΩ） B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（0~200mA,内阻约2Ω） D．电流表（0~30mA,内阻约2Ω）
（2）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=________，r=________，代入数值可得E和r的测量值。
2.（7分）（2017·泸州模拟）图甲为某同学测量两节干电池电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路，请完成下列问题：
（1）
毫安表的内阻为100Ω，满篇电流为3mA，R1和R2为定值电阻，其中R2=3000Ω，若使用a和b接线柱，电压表量程为12V，则R1=________Ω，若使用a和c接线柱，电压表的量程为________ V；
（2）
实验主要步骤如下：
①在闭合开关S1前，将开关S2拨向c，并将电阻箱R的读数调到________（选填“最大”或“最小”），然后闭合开关S1；
②多次调节电阻箱，记下相应的电流表的示数I和电阻箱的读数R，根据所测数据在图乙坐标系中描绘出
﹣
图象；
③由图象求得电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果保留三位有效数字）．
3.（3分）（2017·晋中模拟）某同学要测量一电池的电动势和内阻，实验器材有一个电阻箱、一个开关、导线若干和一个自行设计的多用电表．该多用电表的内部结构原理如图1所示，其电流表的量程分别为100mA和1A．
（1）
该同学先将选择开关S接“5”，用这个多用电表粗测电池的电动势，则他应该用B表笔连接电池的________极（填“正”或“负”）．
（2）
接下来该同学使用多用电表的电流档（内阻不计），采用如图2所示的电路进行实验，并得到了表格中数据：
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
2
4
6
8
10
I/A
0.83
0.46
0.31
0.24
0.19
（1/I）A﹣1
1.20
2.19
3.20
4.21
5.20
（1/R）Ω﹣1
0.50
0.25
0.17
0.13
0.10
根据表格中数据可知，该同学实验时，多用电表的档位选择开关应接________（填“1”或“2”）
（3）
根据表中提供的实验数据，若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作 图象．
A.I﹣R
B.
﹣R
C.I﹣
D.
（4）
根据这些实验数据，在图3坐标纸上做出适当的图线________，由做出的图线可知，该电池的电动势是________ V，内电阻为________Ω．
4.（7分）（2016高二上·资中期中）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.5Ω）
B．电流表G（满偏电流2mA，内阻10Ω）
C．电流表A（0～0.6A，内阻约0.1Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω，10A）
E．滑动变阻器R2（0～1000Ω，1A）
F．定值电阻R3=990Ω
G．开关、导线若干
（1）
为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器________（填写序号）．
（2）
请在如图1虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图．
（3）
某同学根据他设计的实验测出了6组I1（电流表G的示数）和I2（电流表A的示数），请在如图2所示的坐标纸上作出I1和I2的关系图线．
序号
1
2
3
4
5
6
I1/mA
1.40
1.36
1.35
1.28
1.20
1.07
I2/A
0.10
0.15
0.23
0.25
0.35
0.50
（4）
根据图线可得，被测电池的电动势为________ V，内阻为________Ω．
5.（3分）（2014·海南）用伏安法测量一电池的内阻．已知该待测电池的电动势E约为9V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50mA，可选用的实验器材有：
电压表V1（量程5V）；
电压表V2（量程10V）；
电流表A1（量程50mA）；
电压表A2（量程100mA）；
滑动变阻器R（最大电阻300Ω）；
定值电阻R1（阻值为200Ω，额定功率为
W）；
定值电阻R2（阻值为220Ω，额定功率为1W）；
开关S；导线若干．
测量数据如坐标纸上U﹣I图线所示．
（1）
在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号．
（2）
在设计的电路中，选择定值电阻的根据是________．
（3）
由U﹣I图线求得待测电池的内阻为________Ω．
（4）
在你设计的电路中，产生系统误差的主要原因是________．
6.（5分）（2018高二上·浑源月考）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＝5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）。
（1）在图（b）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（c）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1.49V；
C．将开关S2________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1。
（3）使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________;
（结果保留两位有效数字）。
（4）由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________（填“大”或“小”）。
7.（7分）（2020高二上·那曲期末）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。
实验器材：
待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。
实验主要步骤：
（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线（U、I都用国际单位）；
（ⅳ）求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
回答下列问题：
（1）电压表最好选用________；电流表最好选用________。
A．电压表（0-3V，内阻约15kΩ） B．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（0-200mA，内阻约2Ω） D．电流表（0-30mA，内阻约2Ω）
（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______。
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱
（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=________，r=________，代入数值可得E和r的测量值。
8.（2分）（2017高二上·大庆期末）用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图（a）所示，一位同学测得的六组数据如下表所示．
组别
1
2
3
4
5
6
电流I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
电压U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05
（1）
试根据这些数据在图（b）中作出U﹣I图线．
（2）
根据图线求出电池的电动势E=________V，电池的内阻r=________Ω．
9.（4分）（2019高二上·惠州期末）如图是用伏安法测定一节干电池的电动势E和内电阻r的实验
（1）在甲电路图中填出电流表A及电压表V。
（2）由测量数据，在U-I图中描出的点迹如乙图所示，画出图线并由此得出干电池的电动势为________V，干电池的内电阻为________Ω。
10.（8分）（2017·株洲模拟）某实验小组需测量一电源的电动势和内阻，实验室提供的实验器材有：
待测电源（E大约3V，r大约1.0Ω）
电阻箱R（最大阻值为99.9Ω）
电阻R1（阻值为5.0Ω）
电阻R2（阻值为990Ω）
E电流计
（量程为2.5mA，内阻为Rg=10.0Ω）
开关，导线若干．
（1）
请在图1虚线框中完成电路图，并将仪器的符号标在图中．
（2）
实验中得到了多组电阻箱的阻值R和对应的电流计的读数I，并做出如图2所示的
﹣
关系图像，若已知图像斜率为k，纵截距为b，则电源电动势E=________，内阻r=________．（要求用测得的物理量和已知物理量的符号表示，电阻R2的分流作用忽略不计）
11.（8分）（2016高三上·黑龙江期中）在某实验室中测量电源的电动势和内电阻，可以提供的器材有：
①待测电池：
电动势E（约3V）、内电阻r（约1Ω）
②电流表：
量程500μA，内阻r2=400Ω
③电流表：
量程3A，内阻r1=0.1Ω
④滑动变阻器：
阻值0﹣600Ω，额定电流0.5A
⑤滑动变阻器：
阻值0﹣20Ω，额定电流2.5A
⑥电阻箱：
9999.9Ω
（1）
实验电路如图1所示，根据实验目的，电路中电流表A1应选择________，A2应选择________，R1应选择________，R2应选择________（请填写器材序号）．
（2）
实验中改变电路中的电阻，通过多次读取两电流表的读数，用描点法拟合出电流表A2的电流I2随电流表A1的电流I1的变化的图象，如图2所示．那么，根据图象可得电动势E的表达式为________，内电阻r表达式为________．（答案只限于用R2、Iy、Ix及电流表的内阻r1、r2表示）
12.（3分）（2017·宜春模拟）如图1所示，在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻R，通过电压、电流传感器测量不同阻值下电源的端电压和电流，输入计算机，自动生成U﹣I图线，如图
（2）所示．
（1）
由图可得干电池的电动势为________ V，干电池的内电阻为________Ω；
（2）
做完实验后，小王同学在上面的实验器材中去掉电压传感器，改变电路的外电阻R，通过电流传感器测量不同阻值下的电流，画出R﹣
图线也可以求得电源的电动势和内电阻．图线的________表示电源的内阻，________表示电动势．
（3）
现有一小灯泡，其U﹣I特性曲线如图（3）所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是________ W．
参考答案
一、实验探究题（共12题；共64分）
1-1、
1-2、
2-1、
2-2、
3-1、
3-2、
3-3、
3-4、
4-1、
4-2、
4-3、
4-4、
5-1、
5-2、
5-3、
5-4、
6-1、
6-2、
6-3、
6-4、
7-1、
7-2、
7-3、
8-1、
8-2、
9-1、
9-2、
10-1、
10-2、
11-1、
11-2、
12-1、
12-2、
12-3、
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