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2019-2020年高中物理 第2章 第10節(jié) 實驗 測定電池的電動勢和內(nèi)阻課后強化演練 新人教版選修3-1 一、選擇題 1．(xx大連高二檢測)在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，為使實驗效果明顯且不損壞儀器，應選擇下列哪種電源較好(　　) A．內(nèi)阻較大的普通干電池 B．內(nèi)阻較小的普通蓄電池 C．小型交流發(fā)電機 D．小型直流發(fā)電機 解析：為了使電路中路端電壓變化比較明顯，應使用內(nèi)阻較大的干電池． 答案：A 2．(xx長沙高二檢測)為了測出電源的電動勢和內(nèi)阻，除待測電源和開關(guān)、導線以外，配合下列哪組儀器，不能達到實驗目的(　　) A．一個電流表和一個電阻箱 B．一個電壓表、一個電流表和一個滑動變阻器 C．一個電壓表和一個電阻箱 D．一個電流表和一個滑動變阻器 解析：滑動變阻器不能讀出阻值，因此D不能達到實驗目的． 答案：D 3．如圖所示是根據(jù)某次實驗記錄的數(shù)據(jù)畫出的UI圖線，關(guān)于此圖線，下列說法中正確的是(　　) A．縱軸的截距表示電源的電動勢，即E＝3.0 V B．橫軸的截距表示電源的短路電流，即I短＝0.6 A C．電源的內(nèi)阻r＝5 Ω D．電源的內(nèi)阻r＝1.0 Ω 解析：由U＝E－Ir可知縱截距表示電源電動勢，A正確；斜率表示內(nèi)阻r＝＝＝1 Ω.短路電流I＝＝＝3 A，故D正確，B、C錯誤． 答案：AD 二、非選擇題 4．(xx高考重慶理綜)某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對E和r的影響，實驗器材如圖所示． ①測量E和r的實驗方案為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式__________________，利用測量數(shù)據(jù)作出UI圖象，得出E和r. ②將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，請在圖中用筆畫線代替導線連接電路． ③實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應果汁電池的UI圖象如圖中 (a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知： 在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢________(填“增大”、“減小”或“不變)，電源內(nèi)阻________(填“增大”、“減小”或“不變”)． 曲線(c)對應的電源電動勢E＝________ V，內(nèi)阻r＝________Ω，當外電路總電阻為2 500 Ω時，該電源的輸出功率P＝________ mW.(均保留三位有效數(shù)字) 解析：①利用E＝U＋Ir可推得U＝E－Ir. ②要避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，電流表應采用外接法，開關(guān)要控制整個電路，實物連接如答案圖所示． ③由UI圖象可以看出，減小銅片與鋅片間距，縱軸截距不變，即電源電動勢不變；由于UI圖象的斜率隨兩電極間距離減小而增大，根據(jù)r＝可知電源內(nèi)阻逐漸增大；對于曲線(c)，與縱軸交點U＝0.975 V，即為電源電動勢，根據(jù)r＝可得r＝ Ω＝478 Ω；當R＝2 500 Ω時，路端電壓U＝ E＝0.819 V，輸出功率P＝＝ W＝0.268 mW. 答案：①U＝E－Ir ② ③不變　增大　0.975　478　0.268 5．(探究創(chuàng)新)某同學通過查找資料，自己動手制作了一個電池，該同學想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱(最大阻值為999.9 Ω，可當標準電阻用)、一個電流表(量程Ig＝0.6 A，內(nèi)阻rg＝0.1 Ω)和若干導線． (1)請根據(jù)測定電動勢E和內(nèi)電阻r的要求，設計圖甲中器件的連接方式，畫線把它們連接起來． (2)接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R對應的電流表的示數(shù)I，并作記錄，當電阻箱的阻值R＝2.6 Ω時，其對應的電流表的示數(shù)如圖乙所示，處理實驗數(shù)據(jù)時，首先計算出每個電流值I的倒數(shù)，再制作R坐標圖，如圖丙所示，圖丙中標注出了的幾個測量對應的坐標點，請你將與圖乙實驗數(shù)據(jù)對應的坐標點也標在圖丙上． (3)在圖丙上把描繪出的坐標點連成圖線． (4)根據(jù)圖丙描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω. 解析：(1)本實驗是采用電流表和電阻箱組合測定電池電動勢和內(nèi)阻，只需將它們串聯(lián)起來即可，實物連接如圖(1)． (2)如圖所示 (3)圖中坐標為(1.2,2.8)的點不合理舍去，過其他的點作直線，如(2)中圖線所示． (4)由E＝IR＋Ir得R＝－r，圖線的斜率等于電源電動勢，在縱軸上的截距等于電源內(nèi)阻的負值，由(2)中圖線可知E＝1.5 V，r＝0.3 Ω. 答案：(1)見解析　(2)見解析　(3)見解析 (4)1.5(1.46～1.54)　0.3(0.25～0.35) 6．(xx高考四川理綜)為測量一電源的電動勢及內(nèi)阻 (1)在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9 V的電壓表 A．量程為1 V、內(nèi)阻大約為1 kΩ的電壓表 B．量程為2 V、內(nèi)阻大約為2 kΩ的電壓表 C．量程為3 V、內(nèi)阻為3 kΩ的電壓表 選擇電壓表________串聯(lián)________ kΩ的電阻可以改裝成量程為9 V的電壓表． (2)利用一個電阻箱、一只開關(guān)、若干導線和改裝好的電壓表(此表用符號、或與一個電阻串聯(lián)來表示，且可視為理想電壓表)，在虛線框內(nèi)畫出測量電源電動勢及內(nèi)阻的實驗原理電路圖． (3)根據(jù)以上實驗原理電路圖進行實驗，讀出電壓表示數(shù)為1.50 V時，電阻箱的阻值為15.0 Ω；電壓表示數(shù)為2.00 V時，電阻箱的阻值為40.0 Ω，則電源的電動勢E＝________ V、內(nèi)阻r＝________ Ω. 解析：(1)改裝電壓表需根據(jù)電壓表內(nèi)阻計算分壓電阻的電阻值，表的量程擴大3倍即為改裝的電壓表，故應選C，要將量程為3 V，內(nèi)阻3 kΩ的電壓表改裝為量程為9 V的電壓表，串聯(lián)分壓電阻的阻值為R＝＝ 6 000 Ω＝6 kΩ. (2)電路原理圖如圖所示． (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律知 E＝3U＋r 將U1＝1.50 V，R＝15.0 Ω及U2＝2.00 V，R＝40.0 Ω分別代入上式聯(lián)立解方程組得E＝7.5 V，r＝10.0 Ω. 答案：見解析