2019版高考物理总复习实验创新增分专题十测定电源的电动势和内阻能力训练.doc.pdf
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1、实验十测定电源的电动势和内阻 2能力训练 ?紧跟高考 1. (2017 ?江西重点中学联考) 利用如图甲所示电路, 可用伏安法测定某一电源的电动势和 内阻,其中虚线框为用灵敏电流计G改装的电压表V, A为标准电流表,E为待测电源,S 为开关, 斤为滑动变阻器。 (1)已知灵敏电流讣G的满偏电流厶=200 UA,按图乙所示电路,用半偏法测定灵敏电 流计G的内阻口,其中电阻用约为1 kQo为使测量值尽量准确,在以下器材中,电源尺应选用 _ , 电阻爪应选用_ ,电阻金应选用 _ o (填器材前的字母) A.电源(电动势1.5 V) B.电源(电动势6 V) C.电阻箱(0?999.9 Q) D.滑
2、动变阻器(0?500 Q) E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0?5.1 kQ) F.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0?51 kQ) (2) _ 如果 所得仏的阻值为300 Q,则图中被测电流计G的内阻的测量值为_ Q, 该测量值 _ 实际值(填“大于”“小于”或“等于” )0 (3) _ 给灵敏电流计G串联一个阻值为kQ的电阻就 可以将该电流计G改装为量程 6 V的电压表。 (4)由确定灵敏电流计的内阻测量值与实际值差异后,将其改装成另一电压表V(甲图 虚线框所示)接入甲图电路进而完成甲图实验测量时,电压表V测量值 _ 实际值;电源 用电动势测量值 _ 实际值。(均填
3、“大于”“小于”或“等于”) 答案 仃)B C F (2) 300 小于(3)29.7 小于小于 解析 半偏法测电阻要求保持干路电流几乎不变,因此为了减小实验误差,皿应选阻值大 的F,电源应选电动势大的B;由实验原理知灵敏电流计的内阻耳=屈,故电阻届应选电阻箱C。 (2)灵敏电流计的内阻兀 =金=300 Q。闭合开关S2,保持金不变,调节金的阻值,电流计的 指针半偏时,电路中的总电阻减小,干路电流增大,由并联电路的电流关系知,通过届的电流大 于满偏电流的一半,由欧姆定律知,吊小于凡,故测量值小于实际值。 (3)由欧姆定律得,灵敏电流计G串联电阻阻值用 =#_凡=200 ;-厂300 Q =29
4、. 7 k Q o (4)灵敏电流计的内阻测量值小于实际值, 改装后电压表V的实际内阻大于理论值, 故电 压 表V的测量值小于实际值;由E=S图象屮,图象在纵轴的截距表示电源电动势,所以电源电动 势的测量值小于实际值。 2.某同学设想运用如图甲所示的实验电路,测量未知电阻笊的阻值、电流表A的内阻 和电 源(内阻忽略不计)的电动势,实验过程中电流表的读数始终符合实验要求。 (1)为了测量未知电阻笊的阻值,他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至( 填 “最大”或“最小”),然后闭合开关Ki,将开关K:?拨至1位置,调节兄使电流表A有明显读 数厶;接着将开关金拨至2位置,保持金不变,调节用,当调
5、节用= 34. 2 Q 吋,电流表A读数仍 为几 则该未知电阻的阻值凡 =_ Q。 (2)为了测量电流表A的内阻水和电源(内阻忽略不计)的电动势E,他将斤的阻值调到 用=1.5 Q,用调到最大,将开关沧拨至2位置,闭合开关Kx然后多次调节用,并在表格中记录下 了各次皿的阻值和对应电流表A的读数A最后根据记录的数据,他画出了如图乙所示的图象, 根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为:_ ; 利用图象中 的数据可求得,电流表A的内阻笊 = _ Q,电源(内 阻 忽略不计)的电动势E=_ Vo 答案(1)最大34.2 (2)*=乡+耳色0.5 4 解析(1)为了保护电路,需要将电阻
6、箱的阻值都调至最大。因为两种情况下电流表示数相 同,爪和召等效,所以凡=召=34.2 Q。 (2)根据闭合电路欧姆定律得:E=KR 、+ R2+R ),解得夕 =%+ 年 ,故宁用图彖的斜率为召 则 纵截距为耳2 代入数据可得: =号空,与盘=0.5,解得44 V,水= 0.5 Q。 3.某研究小组同学要测量一个未知电源的电动势F及内阻八手边的实验器材有:待测电源 (电动势上 约为4 V,内阻于约为0.8 Q),电压表V(量程为IV,内阻水约为1 kQ), 滑动变阻器用( 0?10.0 Q),滑动变阻器金(0?100.0 Q),电阻箱金(0?99. 99 Q),电阻 箱局(0?2.999 kQ
7、),定值电阻 ( 阻值为10 Q),开关S,导线若干。 (l) Ftl于电压表V的量程太小,需将电压表量程扩大为3 V,则应测量此电压表的内阻水, 该 小组同学依据图甲电路进行测量,步骤如下: S断开,使滑动变阻器的滑动片P处于最左端并将电阻箱的阻值调为零; 闭合S,将滑动变阻器的滑动片 “由左端缓慢向右滑动,当电压表的读数为满偏值时, 滑动 片停止滑动; 保持滑动变阻器的滑动片户位置不变,调节电阻箱的阻值使电压表的读数为满偏值的一 半时,记下电阻箱的阻值忆=995 Q。 该实验中电阻箱应选用_ ,滑动变阻器应选用 _ 。( 填入器材所对应的符号 ) 从以上步骤测得的数据可得,要改装成量程为3
8、 V的电压表,该电压表应串联的分压电阻 _ Q。 (2) _ 研 究小组的同学利用题给的电压表( 表盘未改动 ) 串联分压电阻忆构成量程为3 V的 电压表后,设计 了图乙的电路测量电源电动势ZT及内阻八为了使电压表的读数随电阻箱的阻值改变而有较大的 变化,在干路上连接了一个阻值为凡的定值电阻,实验过程中通过改变电阻箱的阻值斤得到多组 对应电压表的读数值U 。导出的 +与% 勺函数关系式为 _ : 由此作出宁勺图象如图丙所示,得到图线的截距为方,斜率为乩则电源电动势的表达式为_ ; 内阻的表达式为 _ 。 答案用R. 1990 / 、1 3 r+K 1 , 3 3 k TE- 刁+g E= b
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