【红对勾】2020-2021学年人教版高中物理选修3-1作业：2-9-实验：练习使用多用电表

课后作业45分钟eq\o(\s\up7(限时：45分钟总分：100分),\s\do5())一、选择题(2×15′，共30分)1．在测定电源电动势和内电阻的试验中，除需用导线和开关外，下述各组器材可完成试验的是()A．电压表和电流表B．电流表和电阻箱C．电流表和变阻器D．电压表和电阻箱E．电压表和变阻器F．电压表、电流表和变阻器答案：BD2．用伏安法测电池的电动势和内电阻的试验中，下列留意事项中错误的是()A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显B．应选用内阻较小的电压表和电流表C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D．依据试验记录的数据作U－I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀地分布在直线两侧答案：B二、非选择题(每题10分，共70分)图163．在用伏安法测电池电动势和内电阻的试验中，若线路器材接触良好，某同学按图16连接好电路合上开关以后，发觉电流表示数很大，电压表示数为零，移动滑动变阻器的触头，两电表的示数均无变化，产生这样的故障的缘由是________________________；又若在试验中消灭两电表的示数正常，但移动变阻器触头时，两电表的示数不变化，产生这样的故障缘由是__________．答案：变阻器短路变阻器的滑动头未接入电路图174．利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E和内阻r，电路如图17所示，图中R1为粗调滑线变阻器，R2为微调滑线变阻器，试验得到四组数据如表中所示．(1)表中数据经处理后，可能确定电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω.(2)现有滑线变阻器：A(10Ω，1A)，B(500Ω，0.5A)，C(500Ω，0.1A)．那么在本次试验中，滑线变阻器R1应选用__________，R2应选用__________．(填“A”“B”或“C”)I(mA)U(V)50.01.3575.01.281001.201501.05答案：(1)1.53(2)BA5．给你一个伏特表、一个电阻箱、开关及导线等，如何依据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻．(1)画出电路图．图18(2)试验过程中，将电阻箱拨到45Ω时，伏特表读数为0.90V；若将电阻箱拨到图18(①)所示的__________Ω时，伏特表的读数如图18(②)所示是__________V.(3)依据以上试验数据，可以算出该节干电池的电动势E＝__________V，内电阻r＝__________Ω.答案：(1)电路图如下图所示．图19(2)1101.10(3)1.30206．某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围0～20Ω，连接电路的实物图如图20所示．图20(1)指出该同学接线中错误的和不规范的做法是：__________.A．滑动变阻器，不起变阻作用B．电流表接线有错C．电压表量程选用不当D．电压表接线有错(2)在方框里面画出这个试验的正确电路图．解析：变阻器要起变阻的作用，必需使接入电路的两根导线一条接在下面的线柱上，另一条接在上面的金属杆的一端上，故图中变阻器起不到变阻的作用，故选A；电流表和电压表接入电路时，选择好恰当的量程后，要特殊留意“＋”“－”接线柱是否正确，不然的话，极易损坏电表，图中电流表的“＋”“－”接线柱消灭错误，故选B；干电池的电动势为1.5V，电压表量程适当，故C错；但电压表不能直接并联到电源两端，由于开关断开后，电压表仍有示数，故选D.答案：A、B、D其电路图略7．某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从试验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig＝0.6A，内阻rg＝0.1Ω)和若干导线．①请依据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图21(1)中器件的连接方式，画线把它们连接起来．图21图22②接通开关，逐次转变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图21(2)所示．处理试验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数eq\f(1,I)；再制作R－eq\f(1,I)坐标图，如图22所示，图中已标注出了(R，eq\f(1,I))的几个与测量对应的坐标点．请你将与图21(2)试验数据对应的坐标点也标注在图22上．③在图22上把描绘出的坐标点连成图线．④依据图22描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.解析：本题考查测量电源电动势和内阻试验的设计和数据处理，意在考查考生试验设计的力量和处理试验数据的力量等．①先设计试验电路图，然后再依据电路图连线．由欧姆定律E＝I(R＋r)知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以求出电源电动势和内阻．因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行．②由电表可读出此时电流为0.50A，则坐标为(2,2.6)．再在坐标纸上描出该点．③剔出明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线．④将欧姆定律的表达式E＝I(R＋r)变形得R＝eq\f(E,I)－r，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系．将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为－r＝－0.3，则电阻为0.3Ω，直线的斜率为k＝E＝eq\f(5.6－2.6,4－2)＝1.5(V)．答案：(1)①见图23所示②见图24所示③见图24所示图23图24④1.5(1.46～1.54)0.3(0.25～0.35)8.(2010年江苏卷)在测量电源的电动势和内阻的试验中，由于所用电压表(视为抱负电压表)的量程较小，某同学设计了如图25所示的实物电路．图25(1)试验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)转变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________．(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)依据试验数据描点，绘出的eq\f(1,U)—R的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在eq\f(1,U)坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)解析：(1)试验时，为爱护电压表，应将电阻箱阻值调到最大，此时电压表两端电压最小．(2)电压表的量程为3V，故电阻箱两端的最小电压约为6V．依据串联电路的特点可知，eq\f(3,R0)＝eq\f(6,R)，电阻的最小值为20Ω.在试验时，为减小读数误差，所用电表的指针偏角一般不小于其量程的1/3，当电压表量程为1V时，由eq\f(1,R0)＝eq\f(9－1,R)，得R＝80Ω.所以选择方案2较合理．(3)依据闭合电路的欧姆定律E＝U＋eq\f(U,R0)(R＋r)，变形得：eq\f(1,U)＝(eq\f(1,E)＋eq\f(r,ER0))＋eq\f(1,ER0)R，eq\f(1,U)－R图象的截距b＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,ER0)，斜率k＝eq\f(1,ER0)，联立这两个式子得：E＝eq\f(1,kR0)，r＝eq\f(b,k)－R0.答案：(1)最大值(2)2(3)eq\f(1,kR0)eq\f(b,k)－R0.图269．测量电源的电动势及内阻的试验电路如图26所示．图27中给出的器材有：待测的电源(电动势约为4V，内阻约为2Ω)，电压表(内阻很大，