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高考物理一轮复习 考点规范练44 测量电源的电动势与内阻(含解析)新人教版-新人教版高三物理试题VIP免费

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考点规范练44测量电源的电动势与内阻1.(2018·云南昭通绥江一中期末)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为干电池(电动势约为1.5V),电压表(量程1V,内阻998.3Ω),电流表(量程1A),滑动变阻器(最大阻值99999.9Ω),单刀单掷开关1个,导线若干。(1)设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在虚线框内,要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的倍,电阻箱的阻值应为Ω。2.某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势E和内阻r,可供选择的实验器材有待测电源(电动势约6V,内阻约1Ω),定值电阻RA(阻值10Ω)和RB(阻值1Ω),滑动变阻器R(最大阻值10Ω),电流表A(量程为0~0.6A,内阻约1Ω),电压表V(量程为0~5V,内阻约10kΩ),开关S,导线若干。请回答下列问题:甲乙(1)图甲为该同学设计的电路图的一部分,将电路图补充完整。(2)图甲中的R1应选(选填“RA”或“RB”)。(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值,分别记下几组电压表的示数U和相应电流表的示数I;以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线如图乙所示,并求出U-I图线在横轴上的截距a和在纵轴上的截距b。请选用待测电源电动势E、内阻r、定值电阻R1和R2,写出a、b的表达式,a=,b=,代入相应数值即可得E和r的测量值。3.(2018·湖北襄阳高三调研)图甲为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图,已知电池组的电动势约3V,内阻约2Ω。现提供的器材如下:甲A.电池组B.电压表V1(量程0~10V,内阻约10000Ω)C.电压表V2(量程0~3V,内阻约10000Ω)D.电阻箱R(0~99.9Ω)E.定值电阻R1=20ΩF.定值电阻R2=1000ΩH.开关和导线若干(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻,电压表V应选择(选填“B”或“C”);定值电阻R0应选择(选填“E”或“F”)。乙(2)改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的1U−1R图像如图乙所示,图线与横、纵坐标轴的截距分别为-b、a,定值电阻的阻值用R0表示,则可得该电池组的电动势为,内阻为。(3)该实验测得的电动势与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”),内阻的测量值与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。4.(2018·北京卷)如图甲所示,用电动势为E,内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。甲乙(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。(2)a.请在图乙画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。考点规范练44测量电源的电动势与内阻1.解析(1)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,根据实验原理选择仪器设计电路图。实验中应保证电流由电表的正接线柱流入,由负接线柱流出,并且电流表要串联在电路中,而电压表串联一个电阻并联在电源两端,分析电表的连接即可得出正确电路。如图所示。(2)电动势约为1.5V,电压表量程1V,为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的2倍,要使量程扩大为原来的2倍,则应串联一个与电压表内阻相等的电阻,故应使与之串联的电阻箱的阻值为998.3Ω。答案(1)见解析(2)2998.32.解析(1)利用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的实验,电流表内阻与电源内阻相差不大,所以要把电流表内接,电路图如答案图。(2)由于滑动变阻器最大阻值只有10Ω,电流表量程只有0.6A,所以需要串联的电阻R1应该选择阻值为10Ω的定值电阻RA。(3)由闭合电路欧姆定律得,E=U+I(R2+r),变化为U=E-(R2+r)I。对照题图乙,则有b=E,a=ER2+r。答案(1)如图所示(2)RA(3)ER2+rE3.解析(1)电压表V1的量程太大,使得电压表指针的偏角太小,测量误差太大,R2=1000Ω的定值电阻太大,使得电压表指针的偏角太小,且在改变电阻箱阻值时,电压表的示数变化不明显,故电压表选择C,定值电阻选择E。(2)由闭合电路欧姆定律得U=E-UR(r+R0),化简得1U=r+R0E·1R+1E,则有k=ab=r+R0E,a=1E,解得E=1a,r=1b-R0。(3)考虑到电压表的分流作用,则有E=U+(UR+URV)(r+R0),变...

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