高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)增分 專題10 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻對(duì)應(yīng)演練.doc

實(shí)驗(yàn)十 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻對(duì)應(yīng)演練遷移運(yùn)用1(2018安徽四校摸底考試)下列器材組裝一個(gè)電路，既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)e和內(nèi)阻r，又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線a電壓表v1(量程6 v，內(nèi)阻很大)b電壓表v2(量程4 v，內(nèi)阻很大)c電流表a(量程3 a，內(nèi)阻很小)d滑動(dòng)變阻器r(最大阻值10 ，額定電流4 a)e小燈泡(2 a,7 w)f電池組(電動(dòng)勢(shì)e，內(nèi)阻r)g開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表v1的示數(shù)增大，則電壓表v2的示數(shù)減小(1)請(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲中補(bǔ)充完整(2)每一次操作后，同時(shí)記錄電流表a、電壓表v，和電壓表v2的示數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(i，u1)、(i，u2)，標(biāo)到ui坐標(biāo)中，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動(dòng)勢(shì)e_5.5_v、內(nèi)阻r_1.0_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在ui坐標(biāo)中兩條圖線在p點(diǎn)相交，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為_(kāi)64%_，電池組的效率為_(kāi)64%_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)在伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，電壓表測(cè)路端電壓，電壓表示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的增大而增大；在描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，電流表測(cè)流過(guò)燈泡的電流，燈炮兩端電壓隨滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的增大而減小本實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大時(shí)，電壓表v1的示數(shù)增大，電壓表v2的示數(shù)減小，則v1測(cè)路端電壓，v2測(cè)燈泡兩端電壓(2)電源的ui圖象是一條傾斜的直線，由題圖乙可知，電源電動(dòng)勢(shì)e5.5 v，電源內(nèi)阻r 1.0 .(3)由題圖乙所示圖象可知，p為兩圖象的交點(diǎn)，此時(shí)兩電壓表的示數(shù)相同，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0，可知此時(shí)燈泡兩端電壓ul3.5 v，通過(guò)的電流i2.0 a，小燈泡此時(shí)的電阻為rl1.75 .電池組的效率為100%64%.2(2017江蘇常州模擬)在用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)記錄了6組數(shù)據(jù)，如下表所示.組別123456i/a0.120.200.310.320.500.57u/v1.371.321.241.181.101.05(1)根據(jù)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)要求選定所給儀器：電流表量程選_00.60_a，電壓表量程選_03.00_v，滑動(dòng)變阻器選_010_.干電池(e1.5 v)；直流電流表(00.60 a，內(nèi)阻0.1 )，(03.00 a，內(nèi)阻0.02 )；直流電壓表(03.00 v，內(nèi)阻5 k)，(015.0 v，內(nèi)阻25 k)；滑動(dòng)變阻器(010 ，允許最大電流1.00 a)；滑動(dòng)變阻器(01 000 ，允許最大電流0.60 a)；開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(2)在圖甲中用筆畫(huà)線連接實(shí)驗(yàn)電路(3)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作ui圖線，并根據(jù)圖線求出e_1.45_v(1.421.48_v均可)_，r_0.70_(0.650.75_均可)_.(4)利用ui圖線分析，測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值比較，電動(dòng)勢(shì)_偏小_，內(nèi)阻_偏小_.(選填“偏大”“相等”或“偏小”)解析(1)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)和電源、電壓有效數(shù)字位數(shù)，電流表選00.60 a量程，電壓表選03.00 v量程，滑動(dòng)變阻器選擇010 .(2)如圖甲所示(3)如圖乙所示描點(diǎn)作圖，由圖可得縱軸的截距為1.45 v，圖線的斜率為內(nèi)阻，即r0.70 .(4)因電壓表分流，測(cè)量的電流比干路上實(shí)際電流小，選取相同的路端電壓，重新描點(diǎn)，實(shí)際的點(diǎn)應(yīng)該水平向右平移，作出新的圖線，如圖中虛線所示當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表不再分流，故橫軸截距的短路電流不變與原圖相比，可見(jiàn)電動(dòng)勢(shì)偏小，直線斜率的絕對(duì)值也偏小，即電池內(nèi)阻也偏小3(2017天津卷)某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻其中電流表a1的內(nèi)阻r11.0 k，電阻r19.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)r03.0 的電阻按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)aa、bb和cc三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開(kāi)的導(dǎo)線為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開(kāi)的，將電鍵s閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、b間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量a、a間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_aa_導(dǎo)線斷開(kāi)；若讀數(shù)為零，則一定是_bb_導(dǎo)線斷開(kāi)排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)通過(guò)多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表a1和a2的多組i1、i2數(shù)據(jù)，作出圖象如圖由i1i2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)e_1.4_v，內(nèi)阻r_0.5_解析用多用電表的電壓擋測(cè)uab0，說(shuō)明兩表筆與電源兩極間為通路，問(wèn)題出在a、b之間的含有電鍵的電路部分；若 uaa0，說(shuō)明aa導(dǎo)線斷路，若uaa0，說(shuō)明導(dǎo)線bb斷開(kāi)由于i2i1，故可將i2視為干路電流，則有i1(r1r1)ei2(rr0)則i1i2，故從圖線的截距和斜率可求得e1.4 v，r0.5 .4老師要求同學(xué)們測(cè)出一待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，所給的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源e，定值電阻r1(阻值未知)，電壓表v(量程為3.0 v，內(nèi)阻很大)，電阻箱r(099.99 )，單刀單擲開(kāi)關(guān)s1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)s2，導(dǎo)線若干某同學(xué)連接了一個(gè)如圖甲所示的電路，他接下來(lái)的操作是：a撥動(dòng)電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤(pán)的刻度處于如圖乙所示的位置后，將s2接到a，閉合s1，記錄下對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)為2.20 v，然后斷開(kāi)s1；b保持電阻箱示數(shù)不變，將s2切換到b，閉合s1，記錄此時(shí)電壓表的讀數(shù)(電壓表的示數(shù)如圖丙所示)，然后斷開(kāi)s1.(1)請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為_(kāi)20.00_，圖丙所示的電壓表讀數(shù)為_(kāi)2.80_v.由此可算出定值電阻r1的阻值為_(kāi)5.45_.(計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字)(2)在完成上述操作后，該同學(xué)繼續(xù)以下的操作：將s2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，閉合s1，讀出多組電阻箱的示數(shù)r和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)u，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丁所示的圖象由此可求得該電池組的電動(dòng)勢(shì)e及內(nèi)阻r，其中e_2.86_v，電源內(nèi)阻r_0.26_.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)電阻箱的讀數(shù)等于各擋位的