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1、限時規(guī)范特訓(xùn)
(時間:45分鐘 分值:100分)
1.[2020·臨沂模擬]某學(xué)生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時,所用滑動變阻器的阻值范圍為0~20 Ω,連接電路的實物圖如圖所示.該學(xué)生接線中錯誤的和不規(guī)范的做法是( )
A. 滑動變阻器不起變阻作用
B. 電流表接線有錯
C. 電壓表量程選用不當(dāng)
D. 電壓表接線不妥
解析:由圖中接線可知,滑動變阻器連成定值電阻起不到變阻作用,電流表正、負(fù)接線柱接錯,電壓表始終有讀數(shù),開關(guān)不能控制電壓表,電壓表接線應(yīng)接到開關(guān)外側(cè),電壓表量程為3 V符合實驗要求,故A、B、D三項不規(guī)范.
答案:ABD
2.用如圖所示的電路測
2、量電池電動勢和內(nèi)電阻時,若有兩只電壓表V1、V2量程相同,內(nèi)阻分別為RV1、RV2,且RV1>RV2;兩只電流表A1、A2量程相同,內(nèi)阻分別為RA1、RA2,且RA1>RA2,在實驗中,為了使E、r的測量值更精確一些,選擇的電表應(yīng)該是( )
A.V1與A1 B.V1與A2
C.V2與A1 D.V2與A2
解析:本實驗的系統(tǒng)誤差主要來源于電壓表內(nèi)阻對電路的影響,電壓表內(nèi)阻越大,電流表所測電流越接近于干路中的電流的真實值,所測電池的內(nèi)阻也越接近電池內(nèi)阻的真實值,故電壓表選用內(nèi)阻大的好,而電流表內(nèi)阻對本實驗無影響,因為電流表與R是串聯(lián),不需知道R與RA的值,故電流表選用
3、哪一個都可以.故選A、B.
答案:AB
3. 在測電源電動勢和內(nèi)阻實驗中,下列說法正確的是( )
A.用新電池較好 B.用舊電池好
C.新、舊電池一樣 D.以上說法都不對
解析:舊電池內(nèi)阻較大,實驗時,電壓表讀數(shù)變化較大,誤差較小.
答案:B
4. [2020·南京一模]某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定一種特殊電池的電動勢(電動勢E大約在9 V左右,內(nèi)阻r約為50 Ω).已知該電池允許輸出的最大電流為150 mA.該同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實驗,圖中電壓表的內(nèi)阻約為2 kΩ,R為電阻箱,阻值范圍0~9999 Ω,R0是定值電阻,起保護電路的作用.
(1)實驗室備有的定
4、值電阻R0有以下幾種規(guī)格:
A. 2 Ω B. 20 Ω
C. 200 Ω D. 2000 Ω
本實驗應(yīng)選 ________(填入相應(yīng)的字母)作為保護電阻.
(2)在圖乙的實物圖中,已正確地連接了部分電路,請完成余下電路的連接.
(3)該同學(xué)完成電路的連接后,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù),其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖丙所示,其讀數(shù)為________.
(4)改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖丁所示的圖線,則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動勢E為_____V,內(nèi)阻r為________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5
5、)用該電路測電動勢與內(nèi)阻,測量值和真實值的關(guān)系E測________E真,r測________r真(填“大于”“小于”或“等于”).
解析:本題考查測定電源的電動勢和內(nèi)阻的設(shè)計性實驗,難度中等.
(1)電路中的保護電阻的最小值大約為R0=-r=10 Ω,故選B.
(2)已知電路圖畫實物圖,定值電阻和電阻箱串聯(lián)再與電壓表并聯(lián),電壓表一端接保護電阻的左側(cè),一端接電阻箱的另一個接線柱.
(3)電壓表的量程為15 V,則每個小格代表0.5 V,指針指向6.5 V.
(4)由閉合電路歐姆定律得圖象的表達(dá)式為=+·,結(jié)合圖象有=0.1,=k==5,聯(lián)立解得E=10 V,r=50 Ω.
(5)該實
6、驗的原理仍為E=U+r,和E=U+I(xiàn)r測量引起的誤差相同.E的測量值小于真實值,r的測量值小于真實值.
答案:(1)B (2)如圖所示
(電壓表量程選錯扣分,連線未接到接線柱上扣分)
(3)6.5 V (4)10 V 50±1 Ω
(5)小于 小于
點評:在處理實驗數(shù)據(jù)時,經(jīng)常采用圖象法,采用將曲線劃為直線的思想,在測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,經(jīng)常采用一個電表和電阻箱結(jié)合的方法,如一個電壓表和電阻箱或一個電流表和電阻箱.
5. [2020·江蘇物理卷·10]在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路.
7、(1)實驗時,應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________.(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改變電阻箱的阻值R,分別測出阻值R0=10 Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中,比較合理的方案是________.(選填“1”或“2”)
方案編號
電阻箱的阻值R/Ω
1
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
2
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點,繪出的-R圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=______,內(nèi)阻r=________.(用k、b和R
8、0表示)
解析:(1)為保護電源,使電路中電流最小,電阻箱的電阻應(yīng)調(diào)至最大值.
(2)電壓表量程為3 V,所以電阻箱兩端的最小電壓約為9 V-3 V=6 V,流過的最大電流約為I==0.3 A,故電阻箱的最小阻值R==20 Ω,故方案2合理.
(3)由閉合電路的歐姆定律E=U+(R+r),
故=(R+r)+,
故k=,b=+,
解出E=,r=-R0.
答案:(1)最大值 (2)2 (3)?。璕0
6. 在“測定電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,
(1)第一組同學(xué)利用如圖1實驗電路進(jìn)行測量,電壓表應(yīng)選擇量程__________(填“3 V”或“15 V”),實驗后得到了如圖2所示的U
9、—I圖象,則電池內(nèi)阻為__________Ω.
(2)第二組同學(xué)也利用圖1的電路連接測量另一節(jié)干電池,初始時滑片P在最右端,但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路,合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑動一段距離x后電流表才有讀數(shù),于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖,如圖3所示,則根據(jù)圖象可知,電池的電動勢為__________V,內(nèi)阻為__________Ω.
解析:(1)當(dāng)用圖1的實驗裝置進(jìn)行測量時,由于一節(jié)干電池的電動勢為1.5 V,所以電壓表量程應(yīng)選3 V;從圖2中的U—I圖象可知,圖線的斜率表示干電池的內(nèi)阻,即為r== Ω=1.5 Ω.
(2)由圖3可知當(dāng)電路中
10、電流表的示數(shù)為零時,電壓表示數(shù)為1.5 V,即干電池的電動勢為1.5 V;當(dāng)路端電壓為1.35 V時,電路中電流為0.15 A,則電池內(nèi)阻為r== Ω=1 Ω.
答案:(1)3 V 1.5 Ω (2)1.5 V 1 Ω
7. 在測定一節(jié)水果電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,備有下列器材:
A.水果電池E(電動勢大約0.3 V,內(nèi)電阻約3 Ω)
B.電流表A1(滿偏電流3 mA,內(nèi)阻r1=100 Ω)
C.電流表A2(滿偏電流100 mA,內(nèi)阻約1 Ω)
D.電壓表V(0~3 V,內(nèi)阻約1000 Ω)
E.滑動變阻器R1(0~20 Ω,1 A)
F.滑動變阻器R2(0~200 Ω,1 A)
G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
請在虛線框圖中畫出測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖,并用題中所給的相應(yīng)的符號標(biāo)注.
解析:本題所給的情境中電源電動勢較小(0.3 V)而電壓表V量程又太大,不能完成準(zhǔn)確測量的任務(wù).仔細(xì)研究給定器材發(fā)現(xiàn),電流表A1(滿偏電流3 mA,內(nèi)阻r1=100 Ω),給出了內(nèi)電阻,所以該電流表可以當(dāng)成電壓表使用,為了方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,滑動變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1(序號字母表示為E),為此設(shè)計成如圖所示的實驗電路.