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第1页(共1页)2024-2025学年人教版(2019)高二(上)物理寒假作业(十一)一.选择题(共4小题)1.(2024秋•鼓楼区校级月考)某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出U﹣I图线如图乙所示。下列说法正确的是()A.电池内阻的测量值为3.50Ω B.外电路发生短路时的电流为0.40A C.电池电动势和内阻的测量值均偏小 D.电池电动势的测量值准确,内阻的测量值偏大2.(2023秋•黄浦区校级期末)某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,在是否可忽略电流表内阻这种情况下,以电阻箱读数R为横坐标,电流表读数的倒数1IA. B. C. D.3.(2024•海安市校级模拟)系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差,它的数值总是向某一个方向偏离真实值。在“测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。关于该系统误差产生原因以及影响,以下正确的是()A.电流表分压;测得的电源电动势偏小,内阻偏小 B.电流表分压;测得的电源电动势偏大,内阻偏大 C.电压表分流;测得的电源电动势偏小,内阻偏小 D.电压表分流;测得的电源电动势偏大,内阻偏大4.(2024秋•南京月考)王羽同学在测量电源电动势及内阻的实验中,把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路,然后在同一坐标系中分别作出如图丙所示的两条图线a与b,则下列说法正确的是()A.由甲图电路所描绘的图线是丙图中的a B.由丙图中的a图线测得电源电动势约为1.50V,内阻约为3.0Ω C.在甲图实验中调节滑动变阻器滑片时,发现在某一端附近滑动时,数据变化不明显,可能是因为滑动变阻器的总阻值过小引起的 D.考虑电压表和电流表内阻对实验的影响,由图乙可知,误差来源于电流表有分压作用二.多选题(共4小题)(多选)5.(2024秋•河西区期中)在测量电池的电动势和内阻时,某兴趣小组按照如下实物连图进行实验,调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出如图所示的U﹣I图像,下列说法正确的是()A.由图可测得电池电动势E=1.40V B.由图可测得电池的内阻r=7Ω C.造成系统误差的原因是电流表的分压作用 D.考虑到电表内阻的影响,电动势的测量值小于其真实值(多选)6.(2024•福建三模)如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调节内阻电池,升高或降低挡板,可改变A,B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻,电池的两极A,B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a,b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器。下列说法正确的是()A.断开开关S,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势 B.闭合开关S,在将教板向上提升的过程中,传感器2的读数将变小 C.闭合开关S,无论R的滑片如何移动,传感器1和传感器2的示数之和总不变 D.闭合开关S,当把滑动变阻器R的滑片向左移动到阻值为零时,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势(多选)7.(2023秋•临沂期末)新能源汽车已经普遍走进了我们的生活,某品牌汽车电池采用的是“刀片电池”技术。某学习小组在实验室测量一块电池电芯的电动势E和内阻r。为了能较准确地测量,该小组利用图甲所示电路进行实验,单刀双掷开关S2先后与1、2连接,调节R阻值,得到多组电压和电流的数据,根据实验记录的数据绘制了A、B两条U﹣I图线,如图乙所示。则()A.仅利用S2接2时的数据,所得内阻测量值小于真实值 B.图线B是利用单刀双掷开关S2接1中的实验数据绘制的 C.综合A、B两条图线,可以排除两电表内阻的影响,得到此电芯的内阻r=D.综合A、B两条图线,可以排除两电表内阻的影响,得到此电芯的内阻r(多选)8.(2023秋•镇海区校级期末)如图所示,是测电源电动势和内阻的两种常用方法,由于电流表和电压表都不是理想电表,所以测量结果有系统误差。下列分析正确的是()A.采用图1的方法,引入系统误差的原因是电压表的分流作用;采用图2的方法,引入系统误差的原因是电流表的分压作用 B.图3是用“图1”电路处理的结果,其中图线②表示测量图线,图线①表示真实图线 C.图4是用图2电路处理的结果,其中图线③表示测量图线,图线④表示真实图线 D.图3和图4结合处理实验数据,不能消除因电表不理想而引起的系统误差三.填空题(共4小题)9.(2023秋•揭西县期末)用图甲所示电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻.蓄电池的电动势约为2V,内电阻很小.除蓄电池,开关,导线外可供使用的实验器材还有:A.电压表V(量程0﹣3V)B.电流表A1(量程0﹣0.6A)C.电流表A2(量程0﹣3A)D.定值电阻R0(阻值4Ω,额定功率4W)E.滑动变阻器R(阻值范围0﹣20Ω,额定电流1A)(1)电流表应选;(填字母代号)(2)根据实验数据作出U﹣I图象(图乙所示),则蓄电池的电动势E=V,内阻r=Ω;(3)定值电阻R0在电路中的作用是(只要求写一点).10.(2024秋•浦东新区校级期中)“用DIS测某电源的电动势和内阻”的实验,得到如图所示的U﹣I图,根据图像可知电源电动势为V,内阻为Ω。11.(2024秋•鼓楼区校级期中)某实验小组采用如图甲所示电路测量一水果电池的电动势和内阻(电动势E约为2V,内阻r约为300Ω),实验室提供的器材有:电流表A(内阻可忽略)、变阻箱R、开关S、导线若干。(1)实验小组通过测量数据且绘制了1I-R图像如图乙所示,图线的斜率为k,纵截距为b,则水果电池的电动势E=,内阻r=(2)若考虑电流表内阻的影响,小组同学分析数据后可得电动势的测量值与真实值相比,内阻的测量值与真实值相比。(均填“无误差”“偏大”或“偏小”)12.(2023•青浦区二模)为了研究某种化学电源的性能,设计如图所示电路,闭合所有开关,并改变滑动变阻器阻值,观察电压表V1、V2示数的变化,得到如下数据:某一次的测量电压表的读数分别为U1=0.1V,U2=1.4V。改变滑动变阻器的滑动头,向右滑动一段距离,发现电流表读数变为0.50A,电压表V1读数变化了0.4V,由上面数据可求:该电源电动势E=V;电源的内阻为r=Ω。四.实验题(共8小题)13.(2024秋•北碚区校级月考)某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验器材:电池组(电动势约为6.0V,内阻约为1Ω),灵敏电流计G(满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=100Ω),定值电阻R1(R1=1Ω),定值电阻R2(R2阻值可求),变阻箱R(阻值范围可调),开关,导线若干。同学们研究器材,思考讨论后确定了如下的实验方案,请你将该方案补充完整。(1)若想将灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表,需要一个定值电阻R2(选填“串联”或“并联”),该定值电阻的阻值Ω。(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,在图甲中虚线框中设计电路图,请把该电路图补充完整。(3)采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为k,纵截距为b,则所测得电池组的内阻r=。(用题目中所给的字母表示,已知电源中的电流远大于电流计G中的电流)(4)组长小宋还组织大家进一步研讨,图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与R0=9Ω的定值电阻串联起来接在上述电池组上,测得电池组的电动势E=6.0V,内阻r1=1.0Ω,如图丁。则每只灯泡消耗的实际功率为W(保留2位有效数字)。14.(2024秋•西山区校级月考)某物理兴趣小组要测量一电池的电动势和内阻,实验室提供下列器材:A.电池(电动势约为3V,内阻约为10Ω);B.电压表V(量程0~15V,内阻约为3kΩ);C.电流表A(量程为0~2mA,内阻RA小于10Ω);D.定值电阻R0=3Ω;E.电阻箱R1(0~999.9Ω);F.滑动变阻器R2(0~30kΩ);G.滑动变阻器R3(0~3kΩ);H.开关和导线若干。(1)为减小误差,某同学设计了一个测量电流表内阻的电路,请用笔画线代替导线,完成图甲方框中实验电路图,图中滑动变阻器选(填“R2”或“R3”)。(2)根据上述实验,测得电流表的内阻为6Ω。现按如图乙所示的电路图连接好电路,闭合开关,调节电阻箱R1,记录下各仪器的示数。若某次实验时电流表指针如图丙所示,则通过电阻箱的电流为mA。(3)将测量数据的单位统一成国际单位,根据记录的数据,以电流表的示数I的倒数为纵坐标,以电阻箱的示数R1为横坐标,作出如图丁所示的图像,若测得图线纵轴截距为12.3A﹣1,图线的斜率为0.98V﹣1,则电池电动势E=V,内阻内阻r=Ω。(结果均保留三位有效数字)15.(2024秋•朝阳区校级月考)甲、乙两位同学合作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路如图1,其中R为电阻箱,电流表A的内阻为RA=5.0Ω。他们改变R的阻值,记下多组R和电流表示数I。甲同学以U=IR作纵坐标,以I作横坐标作图处理数据;乙同学以U=I(R+RA)为纵坐标,以I为横坐标处理数据。他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。(1)由图2可知,甲同学绘制的是图线(选填“a”或“b”);(2)根据绘制的图线,可知电源内阻的测量值是Ω。16.(2024•浙江二模)某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻(电动势E约为2V,内阻约为几欧姆)。可供选用的器材有A.电流表A(量程0~30mA,内阻为45Ω)B.电压表V1(量程0~3V,内阻约为2kΩ)C.电压表V2(量程0~15V,内阻约为10kΩ)D.滑动变阻器R(阻值0~50Ω)E.定值电阻R1=5ΩF.定值电阻R2=500Ω(1)为更准确的进行实验测量,电压表应该选择,定值电阻应该选择。(填器材前的字母)(2)实验中电压表和电流表的读数如下:序号123456I(mA)4.08.012.016.018.020.0U(V)1.721.441.160.880.740.60(3)在图乙中已根据上述实验数据进行描点,请画出U﹣I图象。(4)由图象可知,电源电动势E=V,内阻r=Ω.(结果均保留2位有效数字)17.(2024秋•沈阳校级期中)“祖冲之”研究小组将一块电芯拆解出来,测量其电动势E和内阻r。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图,请回答下列问题:(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至最(填“左”或“右”)端。(2)闭合开关S后,移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I,将实验记录的数据在坐标系内描点作出U﹣I图像,如图丙所示,可知图丙中标记为Ⅰ的图线是采用实验电路(填“甲”或“乙”)测量得到的。(3)利用图丙提供的信息可知,该电源电动势E的准确值为,该电源内阻r的准确值为。(U1、U2、I1、I2、R0均已知)18.(2024秋•道里区校级期中)哈三中学生实验小组通过网络查找了某种电池,电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来,测得长为960mm,宽为90mm,用游标卡尺测量其厚度,结果如图甲所示,然后测量其电动势E和内阻r。某同学采用了图乙所示的电路图,在进行了正确操作后,得到了图丙所示的U﹣I图像。序号123456电压U/V1.451.401.301.281.201.16电流I/A0.060.120.240.260.360.40(1)一块刀片电芯厚度为mm;(2)实验中,某次测量数据见表,请在丙图中绘制出电源的U﹣I图像;(3)根据图丙绘制的图像,测得电池的电动势E=V,内阻r=Ω。(保护电阻R3=0.6Ω,结果保留至小数点后两位)19.(2024秋•海珠区校级月考)1800年,意大利教授伏打发明了世界上的第一个电池组——伏打电堆,人类自此有了稳定持久的电流源。干电池是日常中应用很多的电源,可以利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。(1)应该选择的实验电路是图1中的(选项“甲”或“乙”);(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0~15V)B.电压表(0~3V)C.滑动变阻器(0~20Ω)D.滑动变阻器(0~100Ω)实验中电压表应选用,滑动变阻器应选用;(选填相应器材前的字母)(3)某位同学根据记录的数据,做出如图2所示的图线,根据所画图线可得内电阻r=Ω(结果保留两位有效数字);(4)这位同学对以上实验进行了误差分析,其中正确的是。A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用C.实验测出的电动势小于真实值D.实验测出的内阻大于真实值20.(2024秋•重庆月考)随着智能手机耗电的增加,充电宝成了为手机及时充电的一种重要选择。小南同学利用下列所给器材研究了不同电量时某充电宝的电动势和内阻变化规律。A.电压表V(量程6V,内阻约3kΩ)B.电流表A(量程3A,内阻约0.2Ω)C.滑动变阻器R1(0∼1000Ω)D.滑动变阻器R2(0∼10Ω)E.待测充电宝(电动势E约5.1V,内阻r约0.2Ω)F.开关S,导线若干(1)为减小实验误差,滑动变阻器应选(填R1或R2),电路应选图甲中的(填“1”或“2”)。(2)连接电路,电源用电量100%的充电宝,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的读数。作出U﹣I图像,如图乙所示。由图像求得电量100%充电宝的电动势E=V,内阻r=Ω。(结果均保留3位有效数字)(3)由于电压表内阻不是无穷大,充电宝内阻的测量值真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。(4)小南同学又测量了不同电量某充电宝的电动势和内阻,如表所示。根据实验数据的分析处理方法可以发现,随着该充电宝电量的减少,电动势和内阻的变化规律是:电动势,内阻。电量100%80%60%40%20%5%E5.045.045.005.145.08r0.210.200.210.250.15
2024-2025学年人教版(2019)高二(上)物理寒假作业(十一)参考答案与试题解析题号1234答案CBCD一.选择题(共4小题)1.(2024秋•鼓楼区校级月考)某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出U﹣I图线如图乙所示。下列说法正确的是()A.电池内阻的测量值为3.50Ω B.外电路发生短路时的电流为0.40A C.电池电动势和内阻的测量值均偏小 D.电池电动势的测量值准确,内阻的测量值偏大【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】信息给予题;定量思想;推理法;恒定电流专题;理解能力.【答案】C【分析】AB.根据闭合电路的欧姆定律求解U﹣I函数,结合图像斜率绝对值和纵截距的含义求解内阻和电动势,再求短路电流;CD.实验的误差来源于电压表的分流作用,根据闭合电路的欧姆定律求解作答。【解答】解:AB.根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir变形得U=E﹣rIU﹣I图像斜率绝对值表示电池的内阻,电源内阻r图像的纵截距表示电动势,电动势E=1.40V外电路发生短路时的电流为I故AB错误;CD.由图甲所示电路图可知,相对于电源来说,电流表采用了外接法,由于电压表的分流,使电流表所测电流小于流过电源的电流;实验误差来源于电压表的分流,电动势和内阻测量值和真实值之间的关系为电源电动势与内阻测量值都小于真实值,故C正确,D错误。故选:C。【点评】本题考查了电池内阻的测定,要明确实验原理,掌握欧姆定律,能够根据欧姆定律进行实验误差的分析。2.(2023秋•黄浦区校级期末)某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,在是否可忽略电流表内阻这种情况下,以电阻箱读数R为横坐标,电流表读数的倒数1I为纵坐标A. B. C. D.【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】比较思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.【答案】B【分析】根据闭合电路欧姆定律,分别推导出不考虑电流表的内阻和考虑电流表的内阻时1I【解答】解:若不考虑电流表的内阻,根据闭合电路欧姆定律得:E=I(R+r)可得:1若考虑电流表的内阻,根据闭合电路欧姆定律得:E=I(R+r+RA)可得:1两种情况的1I-R图像斜率相同,而纵截距不同,电流表内阻不可忽略时纵截矩大,故虚线在实线的上方。故ACD故选:B。【点评】本题考查了测定干电池的电动势和内电阻实验的系统误差问题。此实验采用的是“安阻法”,由解答的结论可知是否忽略电流表的内阻对电动势的测量无影响,对内阻的测量有误差,会使测量值偏大。3.(2024•海安市校级模拟)系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差,它的数值总是向某一个方向偏离真实值。在“测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。关于该系统误差产生原因以及影响,以下正确的是()A.电流表分压;测得的电源电动势偏小,内阻偏小 B.电流表分压;测得的电源电动势偏大,内阻偏大 C.电压表分流;测得的电源电动势偏小,内阻偏小 D.电压表分流;测得的电源电动势偏大,内阻偏大【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;推理法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】C【分析】分析图示电路结构,根据实验误差来源分析实验误差。【解答】解:由图示电路图可知,相对于电源来说电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值小于真实值,实验误差是由电压表分流造成的,当外电路短路时电流的测量值等于真实值,U﹣I图象如图所示U﹣I图线的纵轴截距等于电源电动势,图线斜率的绝对值等于电源内阻,由图示图象可知,电源电动势的测量值小于真实值,内阻测量值小于真实值,故ABD错误,C正确。故选:C。【点评】本题考查了实验误差分析,理解实验原理、分析清楚图示电路图是解题的前提,要掌握应用图象法处理实验数据的方法。4.(2024秋•南京月考)王羽同学在测量电源电动势及内阻的实验中,把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路,然后在同一坐标系中分别作出如图丙所示的两条图线a与b,则下列说法正确的是()A.由甲图电路所描绘的图线是丙图中的a B.由丙图中的a图线测得电源电动势约为1.50V,内阻约为3.0Ω C.在甲图实验中调节滑动变阻器滑片时,发现在某一端附近滑动时,数据变化不明显,可能是因为滑动变阻器的总阻值过小引起的 D.考虑电压表和电流表内阻对实验的影响,由图乙可知,误差来源于电流表有分压作用【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】信息给予题;定量思想;推理法;恒定电流专题;理解能力.【答案】D【分析】A.分析两电路的结构,根据闭合电路欧姆定律列式选出甲、乙对应的图线;B.根据电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势,图象斜率的绝对值是电源的内阻求解;C.电池的内阻过小,电源的内电压变化不明显,电压表的示数变化不明显,据此分析作答;D.图乙的实验误差来源于电流表的分压作用。【解答】解:A.图甲的电压表测量电源的路端电压,则其U﹣I图象的斜率表示电源内阻,而乙图中U﹣I图象的斜率表示电源内阻与电流表内阻之和,所以乙图对应的图象斜率大些,故由甲电路所描绘的图线是b,由乙电路所描绘的图线是a,故A错误;B.电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势,图象斜率的绝对值是电源的内阻,则由a图线测得电源电动势约为1.50V,内阻约为r=1.5-1.00.5-0C.在甲图实验中调节滑动变阻器滑片时,发现在某一端附近滑动时,数据变化不明显,可能是因为电池的内阻过小引起的,故C错误;D.由图乙可知,考虑电压表和电流表内阻对实验的影响,误差来源于电流表有分压作用,故D正确。故选:D。【点评】本题考查求电源电动势与内阻实验,要掌握应用图象法测电源电动势与内阻的方法,会进行误差分析。二.多选题(共4小题)(多选)5.(2024秋•河西区期中)在测量电池的电动势和内阻时,某兴趣小组按照如下实物连图进行实验,调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出如图所示的U﹣I图像,下列说法正确的是()A.由图可测得电池电动势E=1.40V B.由图可测得电池的内阻r=7Ω C.造成系统误差的原因是电流表的分压作用 D.考虑到电表内阻的影响,电动势的测量值小于其真实值【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】AD【分析】根据闭合电路欧姆定律推导图像函数表达式,结合图像计算;分析电压表的分流作用;根据电压表与电源的连接判断。【解答】解:AB.根据闭合电路欧姆定律有U=E﹣Ir根据图像的斜率及截距可知E=1.40V,r故A正确,B错误;C.造成系统误差的原因是电压表的分流作用,故C错误;D.当外电路断开时,电压表与电源串联,电源电动势等于电压表和电池内阻两端电压之和,电压表读数小于电源电动势,则电动势测量值小于真实值,故D正确;故选:AD。【点评】本题关键掌握闭合电路欧姆定律和利用图像处理问题的方法。(多选)6.(2024•福建三模)如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调节内阻电池,升高或降低挡板,可改变A,B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻,电池的两极A,B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a,b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器。下列说法正确的是()A.断开开关S,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势 B.闭合开关S,在将教板向上提升的过程中,传感器2的读数将变小 C.闭合开关S,无论R的滑片如何移动,传感器1和传感器2的示数之和总不变 D.闭合开关S,当把滑动变阻器R的滑片向左移动到阻值为零时,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】信息给予题;定性思想;推理法;恒定电流专题;理解能力.【答案】AC【分析】电压传感器1测的是电源的内电压,电压传感器2测的是路端电压;将挡板上提,横截面积变大,根据电阻定律和欧姆定律进行分析;明确开关断开,外电路为开路,滑动变阻器的滑动片位于左端时,外电路短路。【解答】解:A.当S断开时,电路中电流为0,故内阻分压为0,外电压等于电源电动势,故A正确;B.将挡板上提,横截面积变大,根据电阻定律r=根据闭合电路欧姆定律I电压传感器2测的是路端电压,根据欧姆定律,路端电压U=即电压传感器2的示数变大,故B错误;C.电压传感器1测的是电源的内电压,闭合S,传感器1和传感器2的示数之和等于电源电动势,其示数之和保持不变,故C正确;D.闭合S,当把滑动变阻器R的滑片向左移动到阻值为零时,外电路电阻为0,电压传感器2的示数为0,电压传感器1的示数等于电源电动势,故D错误。故选:AC。【点评】本题考查了探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验,明确两电压传感器所测的电压是解题的关键;理解外电路断开和外电路短路时两电压传感器示数的含义。(多选)7.(2023秋•临沂期末)新能源汽车已经普遍走进了我们的生活,某品牌汽车电池采用的是“刀片电池”技术。某学习小组在实验室测量一块电池电芯的电动势E和内阻r。为了能较准确地测量,该小组利用图甲所示电路进行实验,单刀双掷开关S2先后与1、2连接,调节R阻值,得到多组电压和电流的数据,根据实验记录的数据绘制了A、B两条U﹣I图线,如图乙所示。则()A.仅利用S2接2时的数据,所得内阻测量值小于真实值 B.图线B是利用单刀双掷开关S2接1中的实验数据绘制的 C.综合A、B两条图线,可以排除两电表内阻的影响,得到此电芯的内阻r=D.综合A、B两条图线,可以排除两电表内阻的影响,得到此电芯的内阻r【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】定量思想;图析法;恒定电流专题;分析综合能力.【答案】AC【分析】熟悉电路构造的分析,理解开关的位置对实验误差的影响,结合图像的物理意义和等效电源的概念分析出内阻的测量值和真实值的大小关系;根据题意分析出两条图线对应的开关接法,利用图像的物理意义得出电路中的电学物理量,结合欧姆定律得出电芯的内阻。【解答】解:AB、当S2接1时,误差在与电流表的分压,所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和,所以内阻测量值比真实值大;当S2接2时,误差在于电压表的分流,所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻,所以内阻测量值比真实值偏小。由于U﹣I图线斜率的绝对值等于内阻,即S2接1时的图线陡一些,由图可知图线是A,单刀双掷开关S2接2时图线缓一些,由图可判断出图线B,故A正确,B错误;CD、S2接1时,所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势,排除两电表内阻的影响,即S2接1时的电动势的测量值等于真实值,即E=EA,由于S2接2时,当电路短路时,电压表不分流,也就是说此时的电流的测量值与真实值相等,结合上述分析可知,电源的真实的U﹣I图线是B图线纵轴交点与A图线横轴交点的连线,可知r=EAIB故选:AC。【点评】本题主要考查了电源电动势和内阻的测量实验,解题的关键点是理解等效电源的解题思路,结合闭合电路欧姆定律和图像的物理意义即可完成解答。(多选)8.(2023秋•镇海区校级期末)如图所示,是测电源电动势和内阻的两种常用方法,由于电流表和电压表都不是理想电表,所以测量结果有系统误差。下列分析正确的是()A.采用图1的方法,引入系统误差的原因是电压表的分流作用;采用图2的方法,引入系统误差的原因是电流表的分压作用 B.图3是用“图1”电路处理的结果,其中图线②表示测量图线,图线①表示真实图线 C.图4是用图2电路处理的结果,其中图线③表示测量图线,图线④表示真实图线 D.图3和图4结合处理实验数据,不能消除因电表不理想而引起的系统误差【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题;实验探究题;定性思想;实验分析法;恒定电流专题;推理论证能力.【答案】AB【分析】分析两电路,明确因电表内阻不计而带来的误差情况;明确两种接法中所对应的极限情况,从而找出对应的图线,再根据测量值的误差情况明确真实图象和测量图象。【解答】解:A.由于电流表和电压表都不是理想电表,则电压表内阻不是无穷大电流表存在内阻,采用图2的方法,由于电流表的分压使电压表读数偏小,引入系统误差的原因是电流表的分压作用,采用图1的方法,由于电压表的分流使电流表的读数偏小,引入系统误差的原因是电压表的分流作用,故A正确;B.采用图1的方法,由于电压表的分流使电流表读数偏小,当外电路短路时,电压表分流为0,即图1方法中测量图线和真实图线与横轴交点相同,则图3是用“图1”电路处理的结果,其中图线②表示测量图线,图线①表示真实图线,故B正确;C.采用图2的方法,由于电流表的分压使电压表读数偏小,当外电路断路时,电流表的分压为0,即图2方法中测量图线和真实图线与纵轴交点相同,则图4是用图2电路处理的结果,其中图线③表示真实图线,图线④表示测量图线,故C错误;D.利用图3中图线与横轴交点、图4中图线与纵轴交点,连接后可得出真实的图线,消除因电表不理想而引起的系统误差,故D错误。故选:AB。【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验误差分析,要注意明确误差来自于电表内阻;将电表视为能测量数值的电阻再利用闭合电路欧姆定律以及串并联电路规律进行分析即可求解;初学者难度稍大,要注意此类题型的训练。三.填空题(共4小题)9.(2023秋•揭西县期末)用图甲所示电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻.蓄电池的电动势约为2V,内电阻很小.除蓄电池,开关,导线外可供使用的实验器材还有:A.电压表V(量程0﹣3V)B.电流表A1(量程0﹣0.6A)C.电流表A2(量程0﹣3A)D.定值电阻R0(阻值4Ω,额定功率4W)E.滑动变阻器R(阻值范围0﹣20Ω,额定电流1A)(1)电流表应选B;(填字母代号)(2)根据实验数据作出U﹣I图象(图乙所示),则蓄电池的电动势E=2.10V,内阻r=0.2Ω;(3)定值电阻R0在电路中的作用是保护电路(只要求写一点).【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题.【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据电路最大电流选择电流表.(2)电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标是电源电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻.(3)定值电阻在电路中可以保护电源,防止电源短路,还要增大内电阻的测量值,减小误差.【解答】解:(1)电路最大电流约为:I=ER0=(2)由图乙所示图象可知,电源电动势为2.10V,R0+r=ΔUΔI=2.10-0.420.40=4.2Ω,电源内阻为:r=4.2Ω﹣(3)定值电阻在电路起到以下作用:a、保护电路;b、增大电源的等效内阻,实验时电压表示数变化明显,减小实验误差.故答案为:(1)B;(2)2.10,0.2;(3)保护电路.【点评】本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻等问题,要掌握实验器材的选取原则,要会由电源的U﹣I图象求电源电动势与内阻.10.(2024秋•浦东新区校级期中)“用DIS测某电源的电动势和内阻”的实验,得到如图所示的U﹣I图,根据图像可知电源电动势为2.9V,内阻为7Ω。【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】2.9,7【分析】根据图示电路图求出图象的函数表达式,根据图示图象求出电源电动势与内阻。【解答】解:由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir结合图像,图像纵截距表电动势大小:E=2.9V图像斜率绝对值表电源内阻大小r=故答案为:2.9,7【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验方法,关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式,再分析图象的意义,求得电动势和内电阻。11.(2024秋•鼓楼区校级期中)某实验小组采用如图甲所示电路测量一水果电池的电动势和内阻(电动势E约为2V,内阻r约为300Ω),实验室提供的器材有:电流表A(内阻可忽略)、变阻箱R、开关S、导线若干。(1)实验小组通过测量数据且绘制了1I-R图像如图乙所示,图线的斜率为k,纵截距为b,则水果电池的电动势E=1k,内阻r=(2)若考虑电流表内阻的影响,小组同学分析数据后可得电动势的测量值与真实值相比无误差,内阻的测量值与真实值相比偏大。(均填“无误差”“偏大”或“偏小”)【考点】测量水果电池的电动势和内阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)1k,bk;(【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律推导图像函数表达式,结合图像计算;(2)考虑电流表内阻的影响,根据闭合电路欧姆定律推导图像函数表达式,结合图像计算。【解答】解:(1)根据闭合电路欧姆定律可得E=I(R+r)变形得1I则有k=b=联立解得E=r=(2)若考虑电流表内阻的影响,根据闭合电路欧姆定律可得E=I(R+r+RA)变形得1I则有k=b=解得E=r+可知,电动势的测量值等于真实值,内阻的测量值等于电流表内阻与电源内阻之和,即内阻测量值偏大。故答案为:(1)1k,bk;(【点评】本题关键掌握测量电池的电动势和内阻实验原理和利用图像处理数据方法。12.(2023•青浦区二模)为了研究某种化学电源的性能,设计如图所示电路,闭合所有开关,并改变滑动变阻器阻值,观察电压表V1、V2示数的变化,得到如下数据:某一次的测量电压表的读数分别为U1=0.1V,U2=1.4V。改变滑动变阻器的滑动头,向右滑动一段距离,发现电流表读数变为0.50A,电压表V1读数变化了0.4V,由上面数据可求:该电源电动势E=1.5V;电源的内阻为r=1Ω。【考点】测量普通电源的电动势和内阻;闭合电路欧姆定律的内容和表达式.【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】1.5,1【分析】分析电路结构,电压表V1测量的是路端电压,电压表V2测量的是内电压;再根据闭合电路欧姆定律可求得电源的电动势和内电阻.【解答】解:电压表V1测量的是路端电压,电压表V2测量的是内电压E=U1+U2=1.4V+0.1V=1.5V;滑动头向右滑动一段距离,外电阻减少,干路电流增加,路端电压增加第二次的路端电压为U1′U1′=1.4V﹣0.4V=1V;由闭合电路欧姆定律得U1′=E﹣Ir代入数据解得:r=1Ω故答案为:1.5,1【点评】本题考查电源的电动势和内电阻以及灯泡的伏安特性曲线实验,要注意正确分析电路结构,明确闭合电路欧姆定律的正确应用.四.实验题(共8小题)13.(2024秋•北碚区校级月考)某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验器材:电池组(电动势约为6.0V,内阻约为1Ω),灵敏电流计G(满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=100Ω),定值电阻R1(R1=1Ω),定值电阻R2(R2阻值可求),变阻箱R(阻值范围可调),开关,导线若干。同学们研究器材,思考讨论后确定了如下的实验方案,请你将该方案补充完整。(1)若想将灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表,需要串联一个定值电阻R2(选填“串联”或“并联”),该定值电阻的阻值59900Ω。(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,在图甲中虚线框中设计电路图,请把该电路图补充完整。(3)采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为k,纵截距为b,则所测得电池组的内阻r=kb-R1(4)组长小宋还组织大家进一步研讨,图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与R0=9Ω的定值电阻串联起来接在上述电池组上,测得电池组的电动势E=6.0V,内阻r1=1.0Ω,如图丁。则每只灯泡消耗的实际功率为0.31W(保留2位有效数字)。【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;整体思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)串联;59900;(2)见解析;(3)kb-R1;(【分析】(1)将电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻;根据欧姆定律求解串联电阻;(2)电阻R1作为保护电阻,根据实验原理完成电路图的设计;(3)根据闭合电路的欧姆定律求解1I-1R(4)把定值电阻R0看作电源内阻的一部分,根据闭合电路的欧姆定律求解U﹣I函数,作U﹣I图像,求出交点坐标,根据功率公式求解作答。【解答】解:(1)串联电阻具有分压作用,因此将电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻;根据欧姆定律U=Ig(Rg+R2)代入数据解得电阻R2=59900Ω(2)电阻R1作为保护电阻,电路图如图所示:(3)根据闭合电路的欧姆定律E变形得1结合1I-1图像纵截距b联立解得内阻r(4)把定值电阻R0看作电源内阻的一部分,根据闭合电路的欧姆定律E=U+2I(R0+r1)变形得I代入数据化简得I当U=0时,I=0.3A;当I=0,U=6V,所作图像如图所示:交点坐标(1.3V,0.24A)根据功率公式,小灯泡的实际功率P=UI=1.3×0.24W≈0.31W。故答案为:(1)串联;59900;(2)见解析;(3)kb-R1;(【点评】本题考查了电源电动势和内阻的测量,考查了小灯泡的实际功率的计算,要明确实验原理,掌握闭合电路的欧姆定律和功率公式;作出电源的I﹣U图像的解题的关键。14.(2024秋•西山区校级月考)某物理兴趣小组要测量一电池的电动势和内阻,实验室提供下列器材:A.电池(电动势约为3V,内阻约为10Ω);B.电压表V(量程0~15V,内阻约为3kΩ);C.电流表A(量程为0~2mA,内阻RA小于10Ω);D.定值电阻R0=3Ω;E.电阻箱R1(0~999.9Ω);F.滑动变阻器R2(0~30kΩ);G.滑动变阻器R3(0~3kΩ);H.开关和导线若干。(1)为减小误差,某同学设计了一个测量电流表内阻的电路,请用笔画线代替导线,完成图甲方框中实验电路图,图中滑动变阻器选R3(填“R2”或“R3”)。(2)根据上述实验,测得电流表的内阻为6Ω。现按如图乙所示的电路图连接好电路,闭合开关,调节电阻箱R1,记录下各仪器的示数。若某次实验时电流表指针如图丙所示,则通过电阻箱的电流为3.60mA。(3)将测量数据的单位统一成国际单位,根据记录的数据,以电流表的示数I的倒数为纵坐标,以电阻箱的示数R1为横坐标,作出如图丁所示的图像,若测得图线纵轴截距为12.3A﹣1,图线的斜率为0.98V﹣1,则电池电动势E=3.06V,内阻内阻r=10.6Ω。(结果均保留三位有效数字)【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)见解析;R3;(2)3.60;(3)3.06;10.6。【分析】(1)根据半偏法测电流表内阻的原理,完成电路图的设计;根据闭合电路的欧姆定律,求解电流表满偏时电路中的最大电阻,然后作答;(2)根据欧姆定律和并联电路的特点求解作答;(3)根据闭合定律的欧姆定律求解1I-R【解答】解:(1)电流表内阻较小,能够利用半偏法测量电流表内阻,电路图如图所示:根据闭合电路的欧姆定律,电流表满偏时,电路中的最大电阻R因此滑动变阻器选择R3。(2)电流表的分度值为0.1mA,电流表示数为1.20mA;根据并联电路的特点和欧姆定律,通过电阻箱的电流为I测得电流表的内阻为RA=6Ω,定值电阻R0=3Ω,代入数据解得I=3.6mA(3)定值电阻与电流表的并联电阻R电流表改装后的量程I'=IA+RAR0根据闭合电路欧姆定律E=I干(R1+R并+r)代入数据变形得1结合1I-R图像解得电动势E=3.06V图像的斜率k解得内阻r=10.6Ω。故答案为:(1)见解析;R3;(2)3.60;(3)3.06;10.6。【点评】本题考查了测定电源的电动势和内阻的实验,要明确实验原理,掌握串联、并联电路的特点、欧姆定律和闭合电路的欧姆定律。15.(2024秋•朝阳区校级月考)甲、乙两位同学合作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路如图1,其中R为电阻箱,电流表A的内阻为RA=5.0Ω。他们改变R的阻值,记下多组R和电流表示数I。甲同学以U=IR作纵坐标,以I作横坐标作图处理数据;乙同学以U=I(R+RA)为纵坐标,以I为横坐标处理数据。他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。(1)由图2可知,甲同学绘制的是图线a(选填“a”或“b”);(2)根据绘制的图线,可知电源内阻的测量值是10Ω。【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)a;(2)10。【分析】(1)根据闭合电路的欧姆定律分别得到IR﹣I函数和I(R+RA)﹣I函数,结合图像斜率的含义分析作答;(2)根据图线b斜率绝对值的含义求解内阻。【解答】解:(1)根据闭合电路的欧姆定律E=I(R+RA+r)对于甲同学,整理得U=IR=E﹣(RA+r)•I对于乙同学,整理得U=I(R+RA)=E﹣r•I则IR﹣I图像的斜率绝对值大于I(R+RA)﹣I图像的斜率绝对值,由图2可知,甲绘制的图线是a。(2)由图2的b图线可知,图线斜率的绝对值k结合U=I(R+RA)﹣I函数斜率绝对值的含义,内阻r=k=10Ω。故答案为:(1)a;(2)10。【点评】本题考查了电池内阻的测量,要明确实验原理,掌握闭合电路的欧姆定律。16.(2024•浙江二模)某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻(电动势E约为2V,内阻约为几欧姆)。可供选用的器材有A.电流表A(量程0~30mA,内阻为45Ω)B.电压表V1(量程0~3V,内阻约为2kΩ)C.电压表V2(量程0~15V,内阻约为10kΩ)D.滑动变阻器R(阻值0~50Ω)E.定值电阻R1=5ΩF.定值电阻R2=500Ω(1)为更准确的进行实验测量,电压表应该选择B,定值电阻应该选择E。(填器材前的字母)(2)实验中电压表和电流表的读数如下:序号123456I(mA)4.08.012.016.018.020.0U(V)1.721.441.160.880.740.60(3)在图乙中已根据上述实验数据进行描点,请画出U﹣I图象。(4)由图象可知,电源电动势E=2.0V,内阻r=2.5Ω.(结果均保留2位有效数字)【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题.【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据给出的电源电动势选定电压表,据电流表扩大量程并联一小电阻确定电阻值。(3)由数据画图。(4)图象的纵截为距电动势,图线斜率的绝对值为内阻。【解答】解:(1)因为电动势E约为2V,故电压表选B;因为电源内阻约几欧,则回路的最大电流Im=29≈0.22A=220mA,而电流表A1的量程只有30mA,故应并联一个小电阻扩大电流表的量程,故定值电阻选E(4)根据闭合电路欧姆定律得:E变形得:U=由图可知,图象的纵截为2.0V,即E=2.0V;图线斜率的绝对值为|k代入数据得:|解得:r=2.5Ω。故答案为:(1)B(2)E(3)(4)2.0;2.5【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,分析实验电路图,从而明确实验数据的处理方法。17.(2024秋•沈阳校级期中)“祖冲之”研究小组将一块电芯拆解出来,测量其电动势E和内阻r。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图,请回答下列问题:(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至最左(填“左”或“右”)端。(2)闭合开关S后,移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I,将实验记录的数据在坐标系内描点作出U﹣I图像,如图丙所示,可知图丙中标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙(填“甲”或“乙”)测量得到的。(3)利用图丙提供的信息可知,该电源电动势E的准确值为U1,该电源内阻r的准确值为U1I2-R0。(U1、U2、I1、【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)左;(2)乙;(3)U1,U1【分析】(1)根据保护电路分析判断;(2)根据闭合电路欧姆定律分析判断;(3)根据图像分析判断。【解答】解:(1)闭合开关S前,滑动变阻器阻值应该最大,则滑片P应移至最左端。(2)对甲图U=E﹣(R0+r)I对乙图U=E﹣(R0+r+RA)I则乙图中图像的斜率比甲图大,图丙中标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙测量得到的。(3)根据图乙和丙图图线Ⅰ分析,可知电源的真实电动势为E=U1甲图中对应的图线Ⅱ中的I2为电源短路时的真实电流。所以r=故答案为:(1)左;(2)乙;(3)U1,U1【点评】本题关键掌握测量其电源动势和内阻的实验原理,利用图像处理数据和分析误差的方法。18.(2024秋•道里区校级期中)哈三中学生实验小组通过网络查找了某种电池,电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来,测得长为960mm,宽为90mm,用游标卡尺测量其厚度,结果如图甲所示,然后测量其电动势E和内阻r。某同学采用了图乙所示的电路图,在进行了正确操作后,得到了图丙所示的U﹣I图像。序号123456电压U/V1.451.401.301.281.201.16电流I/A0.060.120.240.260.360.40(1)一块刀片电芯厚度为12.60mm;(2)实验中,某次测量数据见表,请在丙图中绘制出电源的U﹣I图像;(3)根据图丙绘制的图像,测得电池的电动势E=1.50V,内阻r=0.23Ω。(保护电阻R3=0.6Ω,结果保留至小数点后两位)【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)12.60;(2)见解析;(3)1.50;0.23。【分析】(1)20分度游标卡尺的精确度为0.05mm,根据游标卡尺的读数规则读数;(2)根据描点法作图;(3)根据闭合电路的欧姆定律求解U﹣I函数,结合U﹣I图像的纵截距和斜率的绝对值求解作答;【解答】解:(1)20分度游标卡尺的精确度为0.05mm,刀片电芯的厚度d=12mm+12×0.05mm=12.60mm(2)根据描点法作图,作图时使尽量多的点落在直线上,不能落在直线上的要均匀分布在直线两侧,舍弃个别相差较远的点,所作图像如图所示:(3)根据闭合电路的欧姆定律U=E﹣(R3+r)•IU﹣I图像的纵截距表示电动势,电动势为E=1.50V图像斜率的绝对值k结合U﹣I函数,图像斜率k=R3+r代入数据解得内阻r=0.23Ω。故答案为:(1)12.60;(2)见解析;(3)1.50;0.23。【点评】本题主要考查了电动势和内阻的测量,要掌握实验原理,掌握游标卡尺的读数规则,掌握描点法作图的方法;根据闭合电路的欧姆定律求解U﹣I函数是解题的关键。19.(2024秋•海珠区校级月考)1800年,意大利教授伏打发明了世界上的第一个电池组——伏打电堆,人类自此有了稳定持久的电流源。干电池是日常中应用很多的电源,可以利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。(1)应该选择的实验电路是图1中的甲(选项“甲”或“乙”);(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0~15V)B.电压表(0~3V)C.滑动变阻器(0~20Ω)D.滑动变阻器(0~100Ω)实验中电压表应选用B,滑动变阻器应选用C;(选填相应器材前的字母)(3)某位同学根据记录的数据,做出如图2所示的图线,根据所画图线可得内电阻r=0.82Ω(结果保留两位有效数字);(4)这位同学对以上实验进行了误差分析,其中正确的是AC。A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用C.实验测出的电动势小于真实值D.实验测出的内阻大于真实值【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】应用题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)甲;(2)B;C;(3)0.82;(4)AC。【分析】(1)根据两种测量电路的误差大小进行分析;(2)根据干电池的电动势选择电压表,从保证电路安全和方便调节的角度选择滑动变阻器;(3)根据闭合电路的欧姆定律求解U﹣I函数,结合图像斜率和纵截距的含义求解作答;(4)实验的误差来源于电压表的分流作用,根据闭合电路的欧姆定律进行分析。【解答】解:(1)图甲的实验误差来源于电压表的分流作用,电动势和内阻的测量值都小于真实值,但接近于真实值,误差较小;图乙的实验误差来源于电流表的分压作用,电动势的测量值等于真实值,但内阻的测量比真实值大得多,误差大,因此应该选择的实验电路是图1中的甲;(2)1节干电池的电动势为1.5V,因此电压表选择B;滑动变阻器采用限流式接法,为了保证电路安全和方便调节,滑动变阻器应选择C;(3)根据闭合电路的欧姆定律U=E﹣r•IU﹣I图像的斜率的绝对值,表示电池的内阻,内阻r(4)不考虑电压表的分压作用,根据闭合电路的欧姆定律U=E﹣r•I电动势E=b,内阻r=k;实验的误差来源于电压表的分流作用,根据闭合电路的欧姆定律E变形得U斜率绝对值k解得r纵截距b解得E真>E综上分析,故AC正确,BD错误。故选:AC。故答案为:(1)甲;(2)B;C;(3)0.82;(4)AC。【点评】本题主要考查了电动势和内阻的测量,要明确实验原理,掌握闭合电路的欧姆定律,能够正确分析实验误差。20.(2024秋•重庆月考)随着智能手机耗电的增加,充电宝成了为手机及时充电的一种重要选择。小南同学利用下列所给器材研究了不同电量时某充电宝的电动势和内阻变化规律。A.电压表V(量程6V,内阻约3kΩ)B.电流表A(量程3A,内阻约0.2Ω)C.滑动变阻器R1(0∼1000Ω)D.滑动变阻器R2(0∼10Ω)E.待测充电宝(电动势E约5.1V,内阻r约0.2Ω)F.开关S,导线若干(1)为减小实验误差,滑动变阻器应选R2(填R1或R2),电路应选图甲中的1(填“1”或“2”)。(2)连接电路,电源用电量100%的充电宝,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的读数。作出U﹣I图像,如图乙所示。由图像求得电量100%充电宝的电动势E=5.07V,内阻r=0.113Ω。(结果均保留3位有效数字)(3)由于电压表内阻不是无穷大,充电宝内阻的测量值小于真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。(4)小南同学又测量了不同电量某充电宝的电动势和内阻,如表所示。根据实验数据的分析处理方法可以发现,随着该充电宝电量的减少,电动势和内阻的变化规律是:电动势基本不变,内阻基本不变。电量100%80%60%40%20%5%E5.045.045.005.145.08r0.210.200.210.250.15【考点】测量普通电源的电动势和内阻.【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;实验探究能力.【答案】(1)R2;2;(2)5.07;0.113;(3)小于;(4)基本不变;基本不变【分析】(1)根据实验原理选择器材,从而选择电路图;(2)根据闭合电路的欧姆定律列式,变形为图线的数学表达式,根据图像的纵截距和斜率求解充电宝的电动势和内阻;(3)将电压表等效到电源内阻后分析误差;(4)根据表格数据分析。【解答】解:(1)充电宝内阻小,为使滑动变阻器方便调节,故选最大阻值较小的R2,选1误差较小;(2)如图所示根据闭合电路欧姆定律有U=E﹣Ir纵轴的截距表示充电宝的电动势,故E=5.07V电源内阻r=ΔUΔI=5.08-4.80(3)由图可知,测量值为电压表内阻和充电宝内阻并联值,故测量值小于真实值。(4)充电宝的电动势非常稳定,几乎跟电量的多少没有关系,电量在已充满和快用完之间,被测充电宝的电动势始终是5.1伏左右,故电动势基本不变。虽然充电宝在不同电量下测得的内阻数值有所不同,但它们离平均值的差异都小于0.1欧。可以认为,这是由测量时的偶然误差引起的,其数量级跟实验用的导线电阻相当,充电宝内阻基本不变。故答案为:(1)R2;2;(2)5.07;0.113;(3)小于;(4)基本不变;基本不变【点评】本题考查测量电源的电动势和内阻,要求学生熟练掌握实验原理、实验器材、数据处理和误差分析。
考点卡片1.闭合电路欧姆定律的内容和表达式【知识点的认识】1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比跟内、外电路的电阻之和成反比。2.表达式:I=ER+r,E表示电动势,I表示干路总电流,3.闭合电路中的电压关系:闭合电路中电源电动势等于内、外电路电势降落之和E=U外+U内。4.由E=U外+U内可以得到闭合电路欧姆定律的另一个变形U外=E﹣Ir。【命题方向】在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A、如外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B、如外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C、如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D、如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量分析:闭合电路里,电源的电动势等于内电压与外电压之和.外电压变化时,内电压也随之变化,但电源的电动势不变.解答:A、如外电压增大,则内电压减小,电源电动势保持不变。故A错误。B、如外电压减小,内电阻不变,内电压将增大,电源电动势保持不变。故B错误。C、如外电压不变,则内电压也不变。故C错误。D、根据闭合电路欧姆定律得到,电源的电动势等于内电压与外电压之和,如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势保持恒量。故D正确。故选:D。点评:本题要抓住电源的电动势是表征电源的本身特性的物理量,与外电压无关.【解题思路点拨】闭合电路的几个关系式的对比2.测量普通电源的电动势和内阻【知识点的认识】一、实验目的1.测定电源的电动势和内阻.2.认识电源输出电压随电流变化的图象.二、实验原理1.实验电路图如图所示2.电动势与内阻的求解(1)计算法由U=E﹣Ir可得U解得E(2)图象法作出U﹣I图象,利用图象求解,如图所示.①图线与纵轴交点为E.图线与横轴交点为短路电流,I短=E②由图线的斜率可求电源内阻r=|△U△三、实验器材电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和坐标纸.四、实验步骤1.连接电路:确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好.2.测量数据:闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I、U值.第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A3.整理器材:断开开关,整理好器材.4.数据处理:计算法或在坐标纸上作U﹣I图,求出E、r.五、注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的1号干电池).2.干电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电时电流不宜超过0.3A,短时间放电时电流不宜超过0.5A.因此,实验中不要将R调得过小,读电表示数要快,每次读完应立即断电.3.要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些.用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组,分别解出E、r值再取平均值.4.在画U﹣I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧.个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑.这样就可使偶然误差得到部分抵消,从而提高测量的精度.六、误差分析1.每次读完电表示数没有立即断电,造成E、r变化.2.测量电路存在系统误差,实验电路采用电流表内接法时,I真=I测+IV,未考虑电压表的分流,实验电路电流表外接法时,电路中U真=U测+UA,未考虑UA.3.用图象法求E、r时,作图不准确造成偶然误差.4.由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响,本实验结果E测<E真,r测<r真,定性分析如下(参考电路原理图内接法):由于电压表的分流,电流表的测量值偏小,而且随着U越大,电流表的测量值偏小越多.当U=0时,电流表的测量值等于真实值(这时要求电流表是理想的).据此作出如图所示的真实和测量的U﹣I图线,由图不难看出,E、r的测量值均小于真实值.【命题方向】题型一:数据的处理采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”.(1)除了选用照片中的部分器材外,A(填选项)A.还需要电压表B.还需要电流表C.还需要学生电源D.不再需要任何器材(2)测量所得数据如下:测量次数物理量123456R/Ω1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r=0.76Ω;(3)根据第5组所测得的实
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