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选修3-1第二章恒定电流第十节实验:测定电池的电动势
第I卷(选择题)
评卷人 得分
一、选择题
1.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。某次实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为、。由图可知、的值
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A.、 B.、 C.、 D.、
2.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U ( http: / / www.21cnjy.com )-I图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为( )
3.如图所示,图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线,由图可知( )
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A.该电源的电动势为6V,内阻是2Ω
B.固定电阻R的阻值为1Ω
C.该电源的最大输出功率为9W
D.当该电源只向电阻R供电时,其效率约为66.7%
4.如图所示,直线A、B分别为电源a、b的 ( http: / / www.21cnjy.com )路端电压与电流的关系图像,设两个电源的内阻分别为ra和rb,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为Ia和Ib,则
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A.ra>rb
B.Ia>Ib
C.R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低
D.R0接到b电源上,电源的输出功率较小,电源的效率也较低
5.在如图(a)所示的电路中,R1为定值电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻,R2为滑动变阻器。闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则 ( )
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A.图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线
B.电源内电阻的阻值为10Ω
C.电源的电动势是4V
D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
6.在如图(a)所示的电路 ( http: / / www.21cnjy.com )中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则 ( )21*cnjy*com
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A.图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B.电源内电阻的阻值为10Ω
C.电源的最大输出功率为3.6W
D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
7.如图为两个不同电源的U-I图象,则下列说法正确的是
A.电动势E1=E2,内阻r1>r2
B.电动势E1=E2,内阻r1<r2
C.接入相同电阻时,电源1的输出功率大
D.接入相同电阻时,电源2的输出功率大
8.如图(甲)所示的电路,不计电表内阻 ( http: / / www.21cnjy.com )的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的两条实验图像,如图(乙)所示。关于这两条实验图像:2-1-c-n-j-y
A.图线b的延长线一定过坐标的原点O
B.图线a的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势
C.图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积小于电源的输出功率
D.图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻Ro消耗的电功率
9.如图所示,直线A为电源的U﹣I图线,直线B为电阻R的U﹣I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率可能分别是
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A.4W、8W B.2W、4W C.4W、6W D.2W、3W
10.如图所示的U—I图像中,直线 ( http: / / www.21cnjy.com )I为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知 ( )
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A.R的阻值为1.5Ω
B.电源电动势为3V,内阻为0.5Ω
C.电源的输出功率为3.0W
D.电源内部消耗功率为1.5W
11.下图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线,则
A.路端电压都为时,它们的外电阻相等
B.A电路的短路电流大于B电路的短路电流
C.电路A的电动势大于电路B的电动势
D.A中电源的内阻小于B中电流的内阻
12.如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线,则下列说法错误的是( )
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A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等
B.电流都是I1时,两电源内电压相等
C.电路A的电动势大于电路B的电动势
D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻
13.用如图所示的电路来测量电池的电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如图所示的U-I图线,由图可知( )
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A.电池电动势的测量值为1.40 V
B.电池内阻的测量值为3.50 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40 A
D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′=0.20 A
14.如图所示,直线a为某电源的路 ( http: / / www.21cnjy.com )端电压随干路电流强度的变化图线,直线b为某一电阻R两端的电压随电流变化图线,把该电源和该电阻组成闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别为:( )21·cn·jy·com
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A.4W,0.5Ω B.6W,1Ω C.4W,1Ω D.2W,0.5Ω
15.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源U-I图线,则下列说法中正确的是( )
①电动势E 1=E 2,短路电流I 1>I 2
②电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2
③电动势E 1>E 2,内阻r 1<r 2
④当两电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
16.如图所示,直线A和B分别为电源a、b的路端电压和电流的关系图像,设两个电源的内阻分别为ra和rb,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为Ia、Ib,则
A.ra=rb,Ia=Ib B.ra>rb,Ia>Ib
C.ra>rb,Ia=Ib D.ra>rb,Ia<Ib
17.如图所示的U--I图象中,直线Ⅰ为某电 ( http: / / www.21cnjy.com )源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知( )
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A.R的阻值为1.5 Ω
B.电源电动势为3 V,内阻为0.5 Ω
C.电源的输出功率为3.0 W
D.电源内部消耗功率为1.5 W
18.直线I、II分别是电 ( http: / / www.21cnjy.com )源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线,曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )
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A.电源1与电源2的内阻之比是11:7
B.电源1与电源2的电动势之比是1:1
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1:2
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1:2
19.如图所示,直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线,直线b为电阻R两端的电压随电流强度的变化图线.用该电源和该电阻组成的闭合电路,电源的输出功率和电源的内阻分别是( )
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A.4 W,0.5 Ω B.6 W,1 Ω C.4 W,1 Ω D.2 W,0.5 Ω
20.如下图所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如下图所示的U-I图线,由图可知( )
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A.电池电动势的测量值为1.40 V
B.电池内阻的测量值为3.50 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40 A
D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′=0.20 A
第II卷(非选择题)
评卷人 得分
二、填空题
21.采用伏安法测量电源 ( http: / / www.21cnjy.com )电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差.某研究性学习小组对此实验进行改进,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G.
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①请你补充实验步骤:
i 闭合开关S1、S2,调节R和R′使 ( http: / / www.21cnjy.com )得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA______φB(选填“大于”、“小于”或“等于”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1______(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过电源E的电流.
ii 改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得______,读出______.
②由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为______________、内电阻r的表达式为___________.
③该实验中E测______E真(选填“大于”、“小于”或“等于”),r测______r真(选填“大于”、“小于”或“等于”)
22.某同学用如图所示的电路测定一电动势约2.8V的电池的电动势和内阻,现有下列器材可供选用:
A.电压表(0~3V,内阻约5kΩ)
B.电流表(0~100 mA,内阻1Ω)
C.定值电阻R1(阻值0.2Ω)
D.定值电阻R2(阻值5.0Ω)
E.滑动变阻器R3(阻值0~15Ω)
F.开关、导线若干
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操作步骤如下:
①该同学考虑由于电流表量程过小,需要扩 ( http: / / www.21cnjy.com )大电流表量程.应在电流表上______(填“串联”或“并联”)定值电阻______(填“R1”或“R2”).
②将改装后的电流表重新接入电路,并 ( http: / / www.21cnjy.com )把滑动变阻器阻值仍调到最大,此时电流表指针偏转角度较小.逐渐调小滑动变阻器阻值,电流表示数有较大的变化,但电压表示数基本不变,该现象说明________________.
③为了让实验能正常进行,该同学对图的电路做了适当改进,请画出改进后的电路图.[来源:21世纪教育网Z*
④用改进后的电路测定出两组数据:第一组数 ( http: / / www.21cnjy.com )据为U1=1.36 V,I1=0.27 A;第二组数据为U2=2.00 V,I2=0.15 A,则电池的内阻为________ Ω(计算结果保留两位小数).
23.如图所示,这个装置实际上是一个 ( http: / / www.21cnjy.com )化学电源,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,得到如下所示的数据:某一次的测量值为电压表U1=1.4V,U2=0.1V.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U1读数变化了0.4V,由上面数据可
求:①电源电动势E=_________V;②电源的内阻为r=__________Ω,(不考虑到电流表和电压表内阻的影响)
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24.测量电源的电动势E及内阻r(E约 ( http: / / www.21cnjy.com )为4.5V,r约为1.5Ω)。器材:量程为3V的理想电压表V,量程为0.5A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑动变阻器R’,开关K,导线若干。
①画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。
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②实验中,当电流表读数为Il时 ( http: / / www.21cnjy.com ),电压表读数为Ul;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,则可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,Ul,U2及R表示)
评卷人 得分
三、实验题
25.某同学为了测量某电池的电动势E和内阻r,设计了如图甲所示的电路.已知定值电阻R0=20Ω,电压表V2的内阻很大,可视为理想电压表.
(1)根据图甲所示电路,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
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(2)实验中,该同学移动滑动变阻器滑片 ( http: / / www.21cnjy.com ),读出电压表V1和V2的示数U1、U2,数据如下表所示.请根据表格中的数据在图丙所示的坐标纸中画出U2-U1的图线.
次数 1 2 3 4 5 6
U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 4.5 5.0
U2/V 16.5 15.2 15.0 12.0 11.1 10.3
(3)由图象可得该电源的电动势E= V,内阻r= Ω.
(4)实验电路测得的电源内阻的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.
26.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,为了便于测量,给电源串联了一个的保护电阻,实验电路如图l所示, 21教育名师原创作品
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(1)连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,且接触良好;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是 .
(2)按电路原理图l及用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线将没连接的线连接起来.
(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据且根据数据在坐标图3中描出对应的点,请画出U -I图;
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由图3求出:电池的电动势为 V,内阻为 Ω.
27.指针式多用表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,若选择开关拨至“25mA”挡,指针的位置如图(a)所示,则测量结果为_____mA。
(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b ( http: / / www.21cnjy.com ))所示,电池的电动势为E、内阻为r, R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图(c)所示,则该图像的函数关系式为I=_____________________;
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(3)下列根据图(c)中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是( )
A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大
B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig
C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏
D.测量中,当Rx 的阻值为图(c)中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧
(4)根据图线可知该电池的电动势E=__________.
28.利用如图甲所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
电流表A;阻值均为2.5 的定值电阻R1、R2 、R3、R4、R5 ;开关 一端连有鳄鱼夹P的导线1,其他导线若干。
实验步骤如下:
①将鳄鱼夹P接在R1 右侧,仅使 R1串入电路闭合开关S,记录电流表的示数I;
②改变鳄鱼夹P的位置,使鳄鱼夹P分别接在R2 、R3、R4、R5 的右侧,记下电流表的示数I; ( http: / / www.21cnjy.com )
③以为纵坐标,接入电路中定值电阻n的个数为横坐标,作- n图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b
回答下列问题:
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与n的关系式为______
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻n=3时电流表的示数如图乙所示,读出数据,完成下表答:①____,②____。
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(3)在图丙的坐标纸上作图,根据图线求得斜率k=______A-1Ω-1,截距b=______ A-1.
(4)根据图线求得电源电动势E=____V,内阻r=______。
29.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A. 待测的干电池(电动势约1.5V,内电阻约1.0)
B. 电压表V(量程0—3V,内阻RV约为1000)
C. 电流表A(量程0—0.6A,内阻RA约为1)
D. 滑动变阻器R1(0—20,10A)
E. 滑动变阻器R2(0—200,1A)
F. 开关和导线若干
(1)某同学设计了如图甲所示 ( http: / / www.21cnjy.com )的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是_________图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选________(填写器材前的字母代号)。2·1·c·n·j·y
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(2)通电前应该把变阻器的阻值调至_______(填“最左边”或“最右边”)
(3)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的U—I图线,则由图线可得被测电池的电动势E:_______V,内阻r=________。(结果保留3位有效数字)
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(4)考虑电表内阻的影响,按正确图示的 ( http: / / www.21cnjy.com )方式连接所测得的电源电动势和电源电动势的真实值的关系为:E测______E真(填“大于”、“等于”、或“小于”)
30.某同学要通过实验测量一节干电池的 ( http: / / www.21cnjy.com )电动势和内阻,可供选择的器材有:电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器R1(10Ω,2A)、滑动变阻器R2(100Ω,2A)、定值电阻R0为1.5Ω、电键S及导线若干。
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(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填“R1”或“R2”)。
(2)本次实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量,测得数据如下表所示。
1 2 3 4 5
I/A 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50
U/V 1.46 1.45 1.43 1.42 1.39
由上表数据可看出,电压表示数变化不明显,试分析引起上述情况的原因是_____________
_____________________________________________。
(3)为使电压表的示数变化更明显,请将上述器材的连线略加改动,在方框中画出改动后的实验电路图。
(4)实验中改变滑动变阻器的阻值,根据测出数据画出的U-I图线如图所示,则此干电池的内阻r =_____Ω。(保留两位小数)21cnjy.com
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31.某同学要测量一电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.定值电阻R0(阻值2kΩ)
C.电池组E(电动势略小于3V,内阻忽略不计)D.多用电表
E.开关S1、S2,导线若干
①该同学想利用多用电表粗测电压表的内阻,请将以下主要操作步骤补充完整:
Ⅰ.对多用电表进行机械调零
Ⅱ.将选择开关拔到“×1k”的欧姆档上
Ⅲ.将红黑表笔短接,进行欧姆调零
Ⅳ.将图(甲)中多用电表和电压表连接,其中红表笔应接电压表的 极(选填“正”、“负”)
Ⅴ.正确连接后,发现指针偏转较大,换用“×100”的欧姆档,应先 ,再次测量,
多用电表刻度盘上的指针位置如图(乙)所示,测量结果是 Ω.
②为了更精确测量此电压表的内阻,该同学设 ( http: / / www.21cnjy.com )计了如图(丙)所示的实验电路图,请在图(丁)上用笔画线代替导线进行实物连接。该同学首先闭合S1,读电压表示数U1;再闭合S2,读电压表示数U2,则电压表内阻RV= (用U1、U2、R0表示).www-2-1-cnjy-com
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32.(7分)某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。
A.干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1 、V2,量程均为0~3 V,内阻约为3kΩ
C.定值电阻R0,阻值为5Ω
D.滑动变阻器R,最大阻值50Ω
E.导线和开关
(1)该同学连接的实物电路如图所示,其中还有一根导线没有连,请补上这根导线。(2分)
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(2)实验中移动滑动变阻器触头,读出伏特表V ( http: / / www.21cnjy.com )1 和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1~U2图像如图所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E= ,内阻为r= (用k、a、R0表示)。【版权所有:21教育】
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33.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘灯泡的伏安特性曲线。
A.电压表V1(量程6V、内阻很大)
B.电压表V2(量程3V、内阻很大)
C.电流表A(量程3A、内阻很小)
D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω)
E.小灯泡(2A、5W)
F.电池组(电动势E、内阻r)
G.开关一只,导线若干
(1)某同学设计的实验电路图如下图, ( http: / / www.21cnjy.com )实验时,调节滑动变阻器的滑动片向右,则电压表V1的示数 ,则电压表V2的示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
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(2)每一次操作后,同时记录电流表A、 ( http: / / www.21cnjy.com )电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I,U1)、(I,U2),标到U—I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E= V、内阻r= Ω。(结果保留两位有效数字)
(3)在U—I坐标中两条图线在P点相交, ( http: / / www.21cnjy.com )此时滑动变阻器连入电路的阻值应为 Ω,电池组的效率为 (结果保留两位有效数字)。
34.(1)某欧姆表的内部结构如图甲所示电路,欧姆表开关拨至“”,并进行了必要的调零。一同学准备用一个电阻箱Rx较精确地测出欧姆表的电源的电动势E和该倍率下完成调零后欧姆表的内阻,他的操作步骤是:
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a.将欧姆表与电阻箱Rx连成图甲所示的闭合电路;
b.调节电阻箱阻值,记下电阻箱示数Rx和与之对应的电流表G的示数I;
c.将记录的各组Rx、I的数据描点在图乙中,得到图象;
d.根据图乙作得的图象,求出电源的电动势E和欧姆表内阻R内。
图甲中,a表笔颜色是______,电源的电动势E为_____V,欧姆表内阻R内为____,电流表的量程_____。
(2)若该同学将图甲中电流表G并联 ( http: / / www.21cnjy.com )一个定值电阻,组成一个新的欧姆表,这个新欧姆表的倍率较之改装前欧姆表的倍率____(填“变大”“变小”或“相同”)。
35.现有一摄像机电池,无法从标签上看清其电动势等数据。现进行如下实验操作:
(1)选取多用电表的直流电压10V挡 ( http: / / www.21cnjy.com ),将两表笔直接接到电池的正负两极,指针偏转情况如图,由此可知其电动势约为_________V。是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻,答:__________(选填“可以”或“不可以”)
(2)现要更加准确测量其电动势和内电阻,实验室备有下列器材:
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A.电流表(量程0.6A,内阻为3Ω)
B.电压表(量程3V,内阻为3kΩ)
C.电压表(量程30V,内阻为30kΩ)
D.定值电阻R1=500Ω
E.定值电阻R2=5000Ω
F.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)
G.开关及导线
①该实验中电压表应选________,定值电阻应选_________(均选填选项前的字母序号)
②在方框中画出实验电路图,并将实物连线图补充完整。
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③若将滑动变阻器打到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,则电源电
动势和内阻间的关系式为_________。
36.测一节干电池的电动势E和内阻r。某同学设计了如图a所示的实验电路,已知电流表内阻与电源内阻相差不大。21世纪教育网版权所有
(1)连接好实验电路,开始测量之前,滑动变阻器R的滑片P应调到 (选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关S1,S2接位置1,改变滑片P的位置,记录多组电压表、电流表示数。
(3)重复(1)操作,闭合开关S1,S2接位置2,改变滑片P的位置,记录多组电压表、电流表示数。
(4)建立U—I坐标系,在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2时图象如图b所示。
① S2接1时的U—I图线是图b中的 (选填“A”或“B”)线。
② 每次测量操作都正确,读数都准确。由 ( http: / / www.21cnjy.com )于S2接位置1,电压表的分流作用,S2接位置2,电流表的分压作用,分别测得的电动势和内阻与真实值不相等。则由图b中的A和B图线,可得电动势和内阻的真实值,E= V,r= Ω。
37.某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G(量程为1mA、内阻约为100Ω)的内阻。实验室中可供选择的器材有:
电流表A1:量程为3mA 内阻约为200Ω;
电流表A2:量程为0.6A 内阻约为0.1Ω;
定值电阻R1:阻值为10Ω;
定值电阻R2:阻值为60Ω;
滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;
开关,导线若干。
(1)为了精确测量电流表G的 ( http: / / www.21cnjy.com )内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为__________,定值电阻为____________。(填写器材的符号)
(2)在方框中画出你设计的实验电路图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)按照你设计的电路进行 ( http: / / www.21cnjy.com )实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg=______________。
38.某同学从下列器材中选择了一部分,用来测量一旧的层叠电池的电动势(4 V左右)和内电阻(估计左右).多用电表(电流档有250mA、500mA等量程,这两个量程对应的内阻分别为和)电压表Vl(量程3V,内阻)
电压表V2(量程1.5V,内阻)
滑动变阻器R1(最大阻值,额定电流1A)
滑动变阻器R2(最大阻值,额定电流1A)
开关和导线若干
最终测得了六组电压和电流数据,描出的点如下图所示.
(1)在右面的虚线框内画出实验电路图(使用 ( http: / / www.21cnjy.com )多用电表的电流档测电流时,电路中用符号“黑——红”表示,其中的黑与红分别表示的是多用电表的黑表笔和红表笔.所选电流档的量程为_________,所选滑动变阻器为________(填“R1”或“R2”);
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(2)实验过程中若电压表Vl的示数为1.5V,此时电压表V2的示数应为________V;
(3)以下是某同学实验时画出的电源路端电压与通过电源的电流的图象,他把各组数据描出的点直接用折线连了起来,请纠正他存在的问题,画出正确的图线,由图象求出电源的电动势为_____V,内电阻为______.
39.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A.待测干电池一节,电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V,量程为3 V,内阻非常大
C.定值电阻
D.电阻箱R
E.导线和开关
根据如图甲所示的电路连接图进行实验操作。多次改变电阻箱的阻值,记录每次电阻箱的阻值R和电压表的示数U。在坐标系中描出的坐标点如图乙所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系式为____________
(2)在坐标纸上画出关系图线
(3)根据图线求得斜率,截距 (保留两位有效数字)
(4)根据图线求得电源电动势E=______V,内阻 (保留三位有效数字)
40.(10分)用甲图测量电源电动势E和内阻 ( http: / / www.21cnjy.com )r 除了图中所给的器材,还有一只多用电表可用,通过多用电表来测量电源的路端电压和电路的电流,完成下面的实验步骤:
①断开开关S1、S2,把电阻箱的阻值调至最 (填“大”或“小”);
②多用电表接a、b,选择直流电压5V挡,闭合 ( http: / / www.21cnjy.com )开关S1、S2,调节电阻箱的阻值,此时表盘指针指在如图乙的P位置,则读得U1= V,断开开关S1、S2;
③多用电表改接c、d,选择直 ( http: / / www.21cnjy.com )流电流500mA挡,保持电阻箱阻值不变,闭合开关 ,此时表盘指针指在如图乙的Q位置,则读得I1= A,断开开关;
④用U1和I1列出计算电动势E和内阻r的表达式:
41.用电流表和电压表测定由三节 ( http: / / www.21cnjy.com )干电池串联组成的电池组(电动势约为4.5V,内电阻约为1Ω)的电动势和内电阻,除了待测电池组,电建,导线外,还有下列器材供选用;
A.电流表:量程0.6A,内电阻约为1Ω
B.电流表:量程3A,内电阻约为0.2Ω
C.电压表:量程3V,内电阻约为30kΩ
D.电压表:量程6V,内电阻约为60kΩ
E.滑动变阻器:0-1000Ω,额定电流0.5A
F.滑动变阻器:0-20Ω,额定电流2A
①为了使测量结果尽量准确,电流表应选用_______,电压表选用_______,滑动变阻器选用_______(均填仪器的字母代号)【出处:21教育名师】
②右图为正确选择仪器后,连好的部分电路,为 ( http: / / www.21cnjy.com )了使测量误差尽量小,还需要在电路中用导线将_______和_______相连、_______和_______相连、_______和_______相连(均填仪器上接线柱的字母代号)
( http: / / www.21cnjy.com )
③实验时发现电流表坏了,于是不再使用电 ( http: / / www.21cnjy.com )流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验,实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U;用图像法处理采集到数据,为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线,则可以_______为纵坐标,以_______为横坐标
42.在测电源电动势和内阻实验中,下列说法正确的是( )
A.用旧电池好 B.用新电池较好
C.新、旧电池一样 D.以上说法都不对
43.利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材为:
A.干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
B.直流电压表V1、V2,内阻很大
C.直流电流表A,内阻忽略不计
D.定值电阻R,阻值不小于5Ω
E.滑动变阻器
F.导线和开关
(1)某一组同学利用该电路完成实验 ( http: / / www.21cnjy.com )时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数。利用多次测量获得的数据作出如图乙所示的U-I图。该同学测得两节干电池总电动势为______V,总内阻为______Ω。
(2)另一组同学连接好电路后,由 ( http: / / www.21cnjy.com )于电流表发生短路故障,因此只记下两个电压表的示数。测得多组数据后,他们以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图像,也得到一条不过原点的直线,如图丙所示。则两节干电池总电动势大小为________V,两节干电池总内阻________(选填“可以”或“不可以”)求出。
如果该组同学希望通过利用图像纵坐标上的 ( http: / / www.21cnjy.com )截距直接得到电源的总电动势,若取U1为纵坐标,应该选用________作为横坐标作图(请写出推导过程)。
__________________________________________________________________________。
44.如图所示电路中,调节电阻箱的阻值R可以使两个电表的读数在较大的范围内变化,电路中定值电阻Rx、电源的电动势E、内阻r都未知。
( http: / / www.21cnjy.com )
①若电压表和电流表为理想电表,这个电路可以完成的实验( )
A.验证焦耳定律
B.验证电阻定律
C.探究电阻一定时,电流与电压的关系
D.探究电动势与内电压、外电压的关系
②若电压表和电流表的内阻RV、RA不 ( http: / / www.21cnjy.com )能忽略且未知,该同学进行两次测量,记下电阻箱、电压表、电流表的示数分别是:R1、U1、I1;R2、U2、I2,对于定值电阻Rx、电源的电动势E、内阻r,这个电路可以测量的物理量是 ;用上述所测数据及题中出现的物理量,写出能获得测量结果的方程或方程组 。
评卷人 得分
四、计算题
45.(12分)在如图所示电路中,已知 ( http: / / www.21cnjy.com )R3=4 Ω,闭合开关,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使电流表读数变为0.8 A,电压表读数变为3.2 V,问:www.21-cn-jy.com
(1)哪个电阻发生断路故障?
(2)R1的阻值是多少?
(3)能否求出电源电动势E和内阻r?如果能,求出结果;如果不能,说明理由。
参考答案
1.A
【解析】
试题分析:根据,则;,故选项A正确.
考点:电源的效率;U-I图线.
2.B
【解析】
试题分析:图像的斜率表示电源的内阻,故,A图中,根据闭合回路欧姆定律可得路端电压为,而路端总电阻,所以,不符合题意,A错误;B图中,路端总电阻,根据闭合回路欧姆定律可得,B正确;C图中,路端总电阻,根据闭合回路欧姆定律可得,C错误;D图中,路端总电阻,根据闭合回路欧姆定律可得,D错误;21·世纪*教育网
考点:考查了闭合回路欧姆定律的应用
3.CD
【解析】
试题分析:图线AB与纵轴的交点是电源电动势的值,斜率得绝对值等于电源内阻的值,所以电源电动势为6V,内阻为r=1,故A错;图线C的斜率等于固定电阻的阻值,该固定电阻阻值为,故B错;当外电路电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,所以该电源的最大输出功率,故C对;当该电源只向电阻R供电时,其效率,故D对。
考点:闭合电路欧姆定律;电功率
4.ABC
【解析】
试题分析:画出电阻两端电压随电流变化图线如图:
( http: / / www.21cnjy.com )
由于图线的斜率等于电源的内阻,故ra>rb 选项A正确;直线与两个电源的U-I线的交点为电路的工作电流,故Ia>Ib,选项B正确;电源的效率,由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,a电源的内阻r较大,R接到a电源上,电源的效率较低.当电阻R与电源组成闭合电路时,电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态,交点的纵坐标表示电压,横坐标表示电流,两者乘积表示电源的输出功率,由图看出,R接到a电源上,电压与电流的乘积较大,电源的输出功率较大.故选:ABC.
考点:电源的U-I图线;输出功率;电源的效率.
5.D
【解析】
试题分析:电压表V1测量定值电阻R1的电压,其示数随电流的变化图像的斜率等于R1不变,可求R1=5Ω,所以电压表V1示数随电流变化的图线是图乙,故A错误;电压表V2的示数与电流的关系,图像的斜率R1+r=10Ω,所以电压的内阻r=5Ω,故B错误;图甲与纵轴的截距等于电动势,由图可知E=6V,所以C错误;根据可得当R2=R1+r时,R2消耗的功率最大,代入求得Pm=0.9W,故D正确。
考点:本题考查闭合电路的欧姆定律
6.AD
【解析】
试题分析:由图知,图线甲对应电压随电流减小,所以是电压表V2的示数随电流变化的图线,即,所以A正确;所以甲图线的斜率k=R1+r=10Ω,E=6V,图乙是电压表V1示数随电流变化的图线,可求斜率k=R1=5Ω,所以r=5Ω,故B错误;电源的输出功率,当R2等于零时,P最大=1.8W,故C错误;R2的功率,当R2=R1+r时P2最大,代入求得P2=0.9W,所以D正确。
考点:本题考查闭合电路的U-I图像
7.BC
【解析】
试题分析:因为U-I图线的截距等于电动势,斜率是电源的内阻,则由图线可知:电动势E1=E2,内阻r1<r2,选项A错误,B正确;接入相同电阻时,电源的输出功率为:,可知内阻小的输出功率大,即电源1的输出功率大,选项C正确,D错误;故选BC.
考点:U-I图线;输出功率.
8.ABD
【解析】
试题分析:当电路中电流增 ( http: / / www.21cnjy.com )大时,电源的内电压增大,路端电压减小,电压V2的示数增大,内电压增大,电压表V1的读数减小,则根据图象可知,图象b是电压表V2的示数与I的关系图象.也就是R0两端的电压随电流变化的图线,而R0是定值电阻,电压与电流成正比,则图象b的延长线一定过坐标原点O,故A正确;图象a是电压表V1的示数与I的关系图象,是电源的路端电压随电流变化的图线,当I=0时,U=E,故图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源的电动势,故B正确;图象a反映电源的特性,图象b反映电阻R0的特性,两图象的交点表示电阻R0接在该电源上的工作状态,则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下电阻R0消耗的瞬时功率,也表示电源的输出功率,故C错误,D正确。
考点:闭合电路的欧姆定律;电功率.
9.C
【解析】
试题分析:据题意,当把该电阻与该电源组成闭合回路,交点表示时间工作状态,即实际电流为I=2A,实际电压为U=2v,电动势为:E=3v,电源内阻为:;则电源输出功率:,电源总功率为:;故选项C正确。
考点:本题考查功率。
10.AD
【解析】
试题分析:由图象Ⅱ可知,外电阻R==1.5Ω,故A正确;由图象Ⅰ可知,电源电动势E=3.0V,短路电流I短=2.0A,电源内阻r==1.5Ω,故B错误;由两图象的交点坐标,可得电源的路端电压为1.5V,干路电流为1.0A,电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W,故C错误;由两图象的交点坐标,可得电阻两端的电压为1.5V,流过电阻的电流为1.0A,电阻消耗的功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W,故D正确。故选项AD正确。
考点:闭合电路U—I图像
11.AC
【解析】在路端电压与总电流的关系图线(U—I)中,图线在U轴上的截距表示电动势E,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见,。图中两直线的交点坐标为(,),由可知,路端电压都为时,它们的外电阻相等。由可知,电流都是时,因r不等,两电源内电压不等。所以选项A、C正确。
12.B
【解析】
试题分析:由图可知:路端电压都为U1时,外电阻的电流相等,都为I1,根据电阻,它们的外电阻相等,故A正确.由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,图象的纵轴截距表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻大小,A图线的纵轴截距大于B图线的纵轴截距,所以A的电动势大于B的电动势,即EA>EB.A图线的斜率绝对值大于B图线斜率的绝对值,所以A的内阻大于B的内阻,即rA>rB.当电流都是I1时,两电路的路端电压相等,据闭合电路的欧姆可知:U内=E-U,所以A电路的内电压比B电路的内电压大,故B错误,CD正确.此题选错误的,故选:B.
考点:U-I图线;闭合电路欧姆定律。
13.AD
【解析】
试题分析:由图线可知,电池的电动势为1.40V,斜率为电池的内阻为1Ω,B错误;短路电流,C错误; 电压表的示数为1.20 V时,U内为0,20V,则电路中的电流为0.20A,D正确.
考点:本题考查测量电源的电动势和内阻.
14.A
【解析】
试题分析:图像中的交点表示把电阻b ( http: / / www.21cnjy.com )接入电源a中,路端电压为2V,电路中的电流为2A,则电源的输出功率P出=UI=4W,a的斜率表示电源的内阻,可知电源的内阻为0.5Ω,A正确.
考点:本题考查闭合电路的欧姆定律.
15.D
【解析】
试题分析:U-I图象中与 ( http: / / www.21cnjy.com )U轴的交点表示电源的电动势,斜率表示内阻,则知电动势E1=E2,内阻r1<r2,U-I图象与I轴的交点表示短路电流,故发生短路时的电流I1>I2,故②③错误,①正确;根据U=E-Ir可知,△U=r △I,内阻r1<r2,故当电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大,故④正确;故选:D.
考点:U-I图线;
16.B
【解析】
试题分析:由图象可知,图象A斜率的 ( http: / / www.21cnjy.com )绝对值大于图象B斜率的绝对值,因此ra>rb,在同一坐标系内作出电阻R0的U﹣I图象,如图1所示,由图象可知Ia>Ib,故B正确;ACD错误;故选:B
( http: / / www.21cnjy.com )
考点:本题考查了闭合电路的欧姆定律
17.AD
【解析】
试题分析:由图象Ⅱ可知,外电阻,故A正确;由图象Ⅰ可知,电源电动势E=3.0V,短路电流I短=2.0A,电源内阻,故B错误;由两图象的交点坐标,可得电源的路端电压为1.5V,干路电流为1.0A,电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W,故C错误;由两图象的交点坐标,可得电阻两端的电压为1.5V,流过电阻的电流为1.0A,电阻消耗的功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W,故D正确。
考点:闭合电路的欧姆定律、电功、电功率
18.ABC
【解析】
试题分析:根据电源U﹣I图线,r1=,r2=,则r1:r2=11:7,故A正确;E1=E2=10V,故B正确;灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态, 则U1=3V,I1=5A,P1=15W,R1=Ω, U2=5V,I2=6A,P2=30W,R2=Ω,P1:P2=1:2,R1:R2=18:25故C正确,D错误。故选ABC
考点:本题考查了电源的电动势和内阻;电功、电功率
19.A
【解析】
试题分析:由a图线纵截距知:电源的电动势为,由横截距知电源短路电流为,电源的内阻,由交点坐标知工作电压为,工作电流为,则输出功率为,故A正确。
考点:考查了电功率的计算
20.AD
【解析】
试题分析:由图示图象可知,电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势1.40V,故A正确; 电源内阻,故B错误;由图示图象可知,路端电压为1.00V时,电路电流为0.4A,故C错误;当电压表示数为1.20V时,,故D正确;【来源:21·世纪·教育·网】
考点:考查了闭合回路欧姆定律的应用
21.(2)ⅰ;等于;等于;ⅱ 灵敏电流计G的示数为零;电流表和电压表的示数I2和U2;;;等于;等于。
【解析】
试题分析:因为电流计的示数为零,故A点与B点的电势相等;电流计的电流为0,相当于断开,则电流表的示数等于通过电源E的电流,故存在如下关系:E=U1+I1r;可见要想得出电动势和内阻,还需要再测出一组数据,即再次改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得灵敏电流计G的示数为零;电流表和电压表的示数I2和U2;这样又会得出以下关系式:E=U2+I2r;二者联立,即可得出电源电动势的大小为E=,内阻的大小为r=;实验中,电源电动势和内阻的测量值与真实值是相等的。
考点:测电源的电动势和内阻。
22.①并联;R1 ②电池的内阻太小;③如图所示;④0.33
【解析】
试题分析:①将电流表改装成大量程的电流表需要并联电阻,电池的电动势约2.8 V,则电压表量程选0~3 V.电路中最小电流约Imin=≈ 0.19 A,如果电流表并联R1,由(I1-Ig)R1=IgRg,则改装后的电流表量程为I1=0.6 A,如果并联R2,由(I2-Ig)R2=IgRg,则改装后的电流表量程为I2=0.12 A,故选择并联电阻R1.
②电压表示数基本不变,由闭合电路欧姆定律U=E-Ir知,因为电池的内阻太小,现象是电压表的示数变化不明显.
③由于电池的内阻太小,故在电路中串联一个定值电阻.
④由闭合电路欧姆定律U=E-I(R2+r),将两组数据代入,解得内阻r=0.33 Ω.
( http: / / www.21cnjy.com )
考点:测量电池的电动势及内阻;电表的改装.
23.⑵E=1.5V(3分)、r=1Ω
【解析】
试题分析:电压表U1测量的是路端电压,电压表U2测量的是内电压
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 分
由闭合电路欧姆定律得 解得r=1Ω
考点:考查了闭合回路欧姆定律的应用
24.①电路如图;②;
【解析】
试题分析:①本实验采用限流接法, ( http: / / www.21cnjy.com )即将滑动变阻器、电源、电流表串联;电压表并联在电源两端;本题由于电源电压较大,故应加入保护电阻;答案如图所示;
②当电流表读数为Il时,电压表读数为Ul;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,由全电路欧姆定律可得:;;联立解得:;
考点:测量电源的电动势及内阻.
25.(1)如图乙所示;(2)如图丙所示;(3)17.8~18.3;29.0~32.0;(4)大于;
【解析】
试题分析:(1)实物连线如图;(2)图线如图;
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(3)由欧姆定律可知:,即,由图线可知:E=18.0V;,则R0=30.8Ω;(4)根据,由于测量通过电源电流变化量偏小,则测量的电源内阻偏大.
考点:测量电源的电动势及内阻.
26.(1)R断路; (2)实物图连如图所示;(3)U-I如图所示、1.50、0.25
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【解析】
试题分析:(1)发现电流表示数为0 ( http: / / www.21cnjy.com ),电压表示数不为0,说明电压表之内短路或者电压表之外断路;用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,说明这几个点之间没有断路,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,说明R断路.【来源:21cnj*y.co*m】
(2)实物连线图如图.
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(3)U-I图线如图所示
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从图像中可得纵轴截距为1.5,故电动势.图线的斜率,则内阻.
考点:测电池的电动势和内阻的实验
27.(1)11.5;(2)或;(3)BCD;(4)。
【解析】
试题分析:(1)多用电表电流档读数,0—25mA挡选0—250表盘读数,每一小格表示0.5毫安,采用估读法,指针正对11.5mA,记为11.5mA,不能读成11.50mA。
(2)根据闭合电路的欧姆定律,当电流为时,有;当电流为时,有,由以上两式可得,又,即。由上可知,故。
(3)欧姆表盘是由电流表示电阻,根据闭合电路的欧姆定律可知电阻越大电流越小,表盘上电流左小右大,电阻应是左大右小,故A错误;由(2)可知当时,,调节R0,使回路中电流为Ig,也就是说此时将多用电表两表笔短接,回路中电流为Ig,表明外接电阻为零,故B正确;由可知,Rx由0→R1→2R1→3R1→4R1→……逐渐变化时,电流I的变化为……,可见Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏,故C正确;R1位中值电阻,指针正对表盘正中央,R2>R1,欧姆表示数左大右小,因此当阻值为R2时,指针位于表盘中央位置的左侧,故D正确。
(4)由(2)已知,且,故。
考点:多用电表的原理和使用,闭合电路的欧姆定律。
28.(1);(2)0.192A; 5.20;(3)1.7;0.20(4)1.5;0.3
【解析】
试题分析:(1)由全电路欧姆定律可知:E=I(nR+r),解得;
(2)由图可知:I=0.192A;I-1=5.20A-1;
(3)图线如图;
( http: / / www.21cnjy.com )
由图线可知斜率:;纵轴截距为0.20A-1;(4)结合可知;,解得E=1.5V;r=0.3Ω.
考点:测量电源的电动势及内阻.
29.(1)b;D;(2)最右边;(3)1.45(1.44-l.46);1.00(0.957-1.05);(4)小于
【解析】
试题分析:(1)考虑电流表内阻的影响,故b电路比较合理;滑动变阻器选择D即可;(2)通电前应该把变阻器的阻值调至最大,即最右边;(3)被测电池的电动势E=1.45V,内阻;(4)该实验测量的误差主要来自于电压表的分流,即所测的外电压和电流,外电压是准确的,测量的电流偏小,作出如图所示的U-I图线,虚线表示真实图线,实线表示测量图线,可知,测量的电动势小于真实值,测量的内阻小于真实值.
考点:测定干电池的电动势和内电阻。
30.(1) (2)新电池的内阻很小,内电路的电压降很小(3)如图(4)0.20
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【解析】
试题分析:(1)为方便实验操作,滑动变阻器的阻值不能太大,选择比较合适.
(2)由表中实验数据可知,实验时电压表示数变化太小,这是由于电源内阻太小造成的;
(3)为使电压表示数变化明显,可以把定值电阻与电源串联组成等效电源,这样可以增大电源内阻,使电压表示数变化明显,电路图如图所示:
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(4)从图中找出两组数据,代入公式,联立可得
考点:考查了测量电源电动势和内阻实验
31.①Ⅳ.正Ⅴ.欧姆调零 3000②如答图所示,
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【解析】
试题分析:①根据多用电表电流红进黑出原理红表笔应接电压表的负极;正确连接后,发现指针偏转较大,说明所测电阻较小,应换用低档位测量,然后重新欧姆调零,
②电路实物图如图所示,闭合开关,由于此时电压表与电源串联,所以电压表测量电源电源,故读电源的电动势;再闭合S2,电压表与定值电阻串联,根据串联电路分压特点得:,解得:
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考点:考查了测量电压表内阻实验
32.(1)如图(1分)
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(2) (3分) (3分)
【解析】
试题分析:根据得
解得
则,即
当时,,即解
得。
考点:测电源电动势和内电阻。
33.(1)变小、变大;(2)4.5 ;1.0 ;(3)0 ;56%;
【解析】
试题分析:(1)调节滑动变阻器的滑动片向右,滑动变阻器的阻值变小,外电路的电阻减小,则路端电压减小,电压表V1的示数减小;因电路的电流变大,则电压表V2的示数变大。(2)由图线可知,电池组的电动势E=4.5V、内阻r=。(3)两图线的交点处,两个电压表的读数相同,故此时滑动变阻器阻值为0;电池组的效率为:
考点:测量电源的电动势和内阻;探究灯泡的伏安特性曲线.
34.(1)黑; 8;160;0.05A(2)变小。
【解析】
试题分析:(1)图甲中,a表笔颜色是黑表笔;由欧姆定律可知:,变形可得:;由图中读出:,解得E=8V;,解得R内=160;电流表的量程;(2)将图甲中电流表G并联一个定值电阻,组成一个新的欧姆表,则电流表同样的读数时,外电路的电阻减小,故欧姆表的倍率减小。
考点:测量欧姆表的电动势及内阻.
35.(1)7.1 不可以(2)①B E ②见右图(3) (2分)
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【解析】
试题分析:(1)电压表的示数为,因为电池有电源,而欧姆表不需要电源,所以不可以用欧姆表测量电池的内阻
(2)①因为电池的电动势大 ( http: / / www.21cnjy.com )概为7V左右,所以选择3V量程的电压表量程太小,选择30V量程的电压表误差太大,故需要用V量程的电压表串联一个定值电阻来增大量程,3V的电压表的内阻都3000Ω了,改装后的电压表量程扩大一倍还多,所以定值电阻D的电阻太小,故选定值电阻E,电压表B,
②电压表与定值电阻串联充当电压表,由于电源内阻与电流表内阻较为接近,故电流表采用相对电源的外接法;故原理图如图所示;
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③路端电压;总电流;
由闭合电路欧姆定律可得:
考点:考查了测量电源电动势和内阻实验
36.(1)a;(4)①B; ②1.50;1.50
【解析】
试题分析:(1)连接好实验电路,开始测量之前,滑动变阻器R的滑片P应调到a端电阻最大的位置;
(2)①当S2接1位置时,可把 ( http: / / www.21cnjy.com )电压表与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律E=U断可知,电动势和内阻的测量值均小于真实值,所以作出的U-I图线应是B线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是电压表的分流.
②当S2接2位置时,可把电流表与电源看做一个 ( http: / / www.21cnjy.com )等效电源,根据闭合电路欧姆定律E=U断可知电动势测量值等于真实值,U-I图线应是A线,即E真=UA=1.5V;
由于S2接1位置时,U-I图线的B线对应的短路电流为I短=IB,所以;
考点:测电源的电动势及内阻.
37.(1) A1 R2
(2)如图所示。(有一处错误得0分。)
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(3)
【解析】
试题分析:(1)由于待测电流表的量程是,而电流表A2的量程为0.6A,远远大于待测电流表的量程,所以电流表选择A1。而且电流表的内阻为,所以定值电阻选择,这样其并联电路的电流和电阻与其相当,故电流表选择,电阻选择。
(2)由于滑动变阻器的最大阻值远小于被测电流表的内阻,所以选择分压式接法,电路图如图所示:
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(3)设电流表A的示数为,电流表G的示数为,则通过定值电阻的电流为,由于定值电阻与电流表G并联,二者两端电压相等,则,整理可以得到:
。
38.(1)电路如图;500;R1;(2)0.5:(3)图线如图;4.1(4.0-4.2);6.4(6.0-6.7)
【解析】
试题分析:(1)电路如图:(2)由图线可知,电路中的电流不超过0.5A,故可选择500mA电流档;滑动变阻器选择R1;(3)因电压表V1的内阻是V2内阻的3倍,两电表的电流相等,故当电压表Vl的示数为1.5V,此时电压表V2的示数应为0.5V;(3)应该画出一条直线,使大多数点落到这条直线上,少数分布在直线的两侧;所画图线如图;由图象求出电源的电动势为E=4.1V,内电阻为. 21*cnjy*com
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考点:测量电源的电动势和内阻.
39.(1);(2)作图(为一条直线);(3)0.0044(0.0043——0.0046);0.70(或0.69——0.71)(4)1.53(1.45——1.55);8.00(4.50——16.5)
【解析】
试题分析:(1)由全电路欧姆定律可知:,整理可知
(2)作图如图;
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(3)根据图线求得斜率,截距
(4)由方程可知,,解得E=1.53V;r=8.00Ω
考点:测量电源的电动势及内阻.
40.①大;②1 25;③S1;0 355;④E=U1+I1r
【解析】
试题分析:①为保护电路,在开关闭合前 ( http: / / www.21cnjy.com ),电阻箱阻值调到最大;②由图知测量电压为1 25V;③闭合开关S1,电表读数为0 355A;④由题意知测量值U1为电路的路端电压,I1为干路电流,所以根据闭合电路的欧姆定律:E=U1+I1r 21教育网
考点:本题考查多用电表的读数
41.①ADF②ad cg fh③ 或U 或 R(横纵坐标互换亦可)
【解析】①按仪器选择顺序 ( http: / / www.21cnjy.com ),先选电表,电池电动势为4.5V,故电压表选择6V量程的D; 电路的最大电源不超过0.45A,故电流表选择0.6A量程的A即可; 因要求测量结果尽量准确,为方便调节,变阻器选择20Ω的F即可;
②为减小误差,电流表应采用内接法,同时注意电表的正、负接线柱,故可知导线应连接aD.fh、cg;
③换用电阻箱后,根据闭合电路欧姆定律有,变形后得到或或,故图像坐标可以为 或U 或 R(横纵坐标互换亦可)
考点:测定电池的电动势和内阻实验
42.A
【解析】旧电池内阻较大,实验时,电压表读数变化较大,误差较小.
43.(1)2.9;3.1;(2)2.7;不可以;(3)U1-U2;推导:实验原理为
可将公式变形为 U1=-(U1-U2)+E,所以,应选U1-U2作为横坐标作图,才可以通过图线直接得到电源的电动势。
【解析】
试题分析:(1)由U-I图线可知,电源的电动势为E=2.9V,内阻为:
(2)由欧姆定律可知:,解得,由图线可得:,;解得;,因R未知,故不能得到内阻r;可将,可将公式变形为 U1=-(U1-U2)+E,所以,应选U1-U2作为横坐标作图,才可以通过图线直接得到电源的电动势。
考点:测量电源的电动势及内阻.
44.①C;②E;、
【解析】
试题分析:①因Rx未知,故不能验证焦耳定律;此电路只能测量Rx的阻值,不能验证电阻定律;通过改变电阻箱的阻值,可以改变电阻两端的电压和电流值,故此装置可以探究电阻一定时,电流与电压的关系;因电源电动势和内阻都是未知的,故无法探究电动势与内电压、外电压的关系;故选A。②根据全电路欧姆定律可列得:和,此方程组中,有E和(RA+r)两个未知量,故可求解E和(RA+r);因电流表内阻未知,故不能求解r的值;
考点:测量电源的电动势.
45.(1)电阻R2断路 (2) 4Ω (3)E=4 V,不能求出内阻r
【解析】
试题分析:(1)电阻R2断路
(2)R1=
(3)故障前:
UR3=I1R1-UR2=0.75×4 V-2 V=1 V I3=
E=(2V+1V)+(0.25 A+0.75 A)(R4+r) ①
故障后:
E=3.2 V+0.8 A×(R4+r) ②
由①②联立求解得:
R4+r=1 Ω,E=4 V
因为R4未知故只能求出电源电动势E而不能求出内阻r
考点:电路故障问题。
U
I
2
1
O
A
B
0
R0
待测
电池
图 乙
U1/V
U2/V
0
10
5.0
2.5
图丙
15
20
7.5
(a)
50
次数
待测量
(乙)
(甲)
0
0.50
U/V
1.00
1.45
1.50
A
B
I/A
图b
A
V
P
a
b
S2
S1
E,r
图a
R
2
1
甲
R
r
c
d
S2
E
a
b
S1
乙
P
Q
甲
乙
丙
U1/V
U2/V
0
10
5.0
2.5
15
20
7.5
图丙
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