高中物理教科版 能力提升作业 选修3-1 实验 　测定电源的电动势和内阻 课后达标 Word版含解析

【课后达标检测】
1.（2019·绍兴检测）以下是“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤：
A.闭合开关，调节滑片位置，记下每次调节时电流表、电压表的一组示数I、U，测出若干组数据
B.将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路，滑动变阻器采用分压式接法，如图所示
C.调节滑片，使闭合开关前滑片处于滑动变阻器的最左端
D.按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线
（1）以上各步骤中存在错误或不足的是　　　　.应如何改正？_________________.
（2）将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来_________________________________.
答案：（1）D　应将各点用平滑的曲线连接起来　（2）BCAD
2.（2019·丽水调研）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为
5 Ω，实验室备有下列实验器材：
A.电压表V1（量程0～3 V，内阻约为15 kΩ）
B.电压表V2（量程0～15 V，内阻约为75 kΩ）
C.电流表A1（量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω）
D.电流表A2 （量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω）
E.变阻器R1（0～100 Ω，0.6 A）
F.变阻器R2（0～2 000 Ω，0.1 A）
G.电池组E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω）
H.开关S，导线若干
（1）为减小实验误差，应选用的实验器材有　　　　　　（填代号）.
（2）为减小实验误差，应选用图中　　　　（选填“甲”或“乙”）为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来.
（3）若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为　　　　mm，电阻值为　　　　Ω.
解析：（1）由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I＝＝ A＝0.6 A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；还要选用电池和开关，导线若干.故应选用的实验器材有ADEGH.
（2）由于＞应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示.
（3）从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635（0.635～0.637） mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A，被测电阻的阻值为Rx＝＝ Ω＝2.4 Ω.
答案：（1）ADEGH　（2）乙　实物图见解析
（3）0.635　2.4
3.（2018·11月浙江选考）为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx，小明设计了如图甲所示的电路.
（1）实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，则测量时应将c点接　　　　　　（选填“a点”或“b点”）.按此连接测量，测量结果　　　　　　（选填“小于”“等于”或“大于”）Rx的真实值.
（2）根据实验测得的6组数据，在图乙中描点，作出了2条图线.你认为正确的是　　　　　　（选填“①”或“②”），并由图线求出电阻Rx＝　　　　　　Ω.（保留2位有效数字）
解析：（1）由题中表述知，c先后与a、b试触，电压表变化比较大，故电流表的电阻对电路影响比较大，所以应该使用电流表外接法，即接a点，测量值比真实值偏小.
（2）根据电路的接法，当电流为零时电压表示数也为零，故图线过原点，选②，由斜率的倒数即为电阻阻值可知，R＝7.5 Ω.
答案：（1）a点　小于　（2）②　7.5（7.3～7.7均可）
4.（2019·台州质检）在“探究导体电阻与其影响因素的关系”的实验中，有两节新的干电池、开关、若干导线和待测金属管（其阻值约为5 Ω）及下列器材：
A.电压表0～3 V，内阻约10 kΩ
B.电压表0～15 V，内阻约50 kΩ
C.电流表0～0.6 A，内阻约0.05 Ω
D.电流表0～3 A，内阻约0.01 Ω
E.滑动变阻器，0～10 Ω
F.滑动变阻器，0～100 Ω
（1）要求较准确地测出其阻值，电压表应选　　　　，电流表应选　　　　，滑动变阻器应选　　　　；（填序号）
（2）实验中他的实物接线如图所示，请指出接线中的两处明显错误.
错误1：____________________________________________________________；
错误2：________________________________________________________.
解析：（1）由于两节干电池的电动势为3 V，所以电压表应选A；由于通过金属管的最大电流约为Im＝＝ A＝0.6 A，所以电流表应选C；为方便调节，应选择阻值范围小的滑动变阻器，所以滑动变阻器应选E.
（2）由于待测金属管阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，连线图中的两处明显错误分别是：
错误1：导线连接在了滑动变阻器的滑片上；
错误2：采用了电流表内接法.
答案：（1）A　C　E　（2）导线连接在了滑动变阻器的滑片上　采用了电流表内接法
5.（2019·舟山调研）在测定一组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
B.电流传感器1
C.电流传感器2
D.滑动变阻器R（0～20 Ω　2 A）
E.定值电阻R0（2 000 Ω）
F.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验.
（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将　　　　（选填“变大”或“变小”）.
（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1－I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝　　　　 V，内阻r＝　　　　Ω.
（3）若将图线的纵坐标改为　　　　，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小.
解析：（1）滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时R值减小，电流传感器2的示数变大，电流传感器1的示数变小.
（2）由闭合电路欧姆定律可得：I1R0＝E－I2r
变形得：I1＝－；
由数学知识可得：图象中的|k|＝，b＝；
由图可知：b＝1.50×10－3 A，|k|＝×10－3＝1×10－3；解得：E＝3.00 V，r＝
2.00 Ω.
（3）若图象纵坐标改为路端电压，即I1R0，则图线与纵坐标轴的交点即可表示为电源的电动势.
答案：（1）变小　（2）3.00　2.00　（3）I1R0
6.为确定某电子元件的电气特性，做如下测量.
（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择　　　　倍率的电阻挡（选填“×10”或“×1 k”），并　　　　　再进行测量，多用表的示数如图甲所示，测量结果为　　　　Ω.
（2）将待测元件（额定电压9 V）、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、开关及若干导线连接成电路如图乙所示.添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性.
本实验中使用多用表测电压时，多用表的选择开关应调到　　　　挡（选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”）.
解析：（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的电阻挡，并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如题图（a）所示，测量结果为70 Ω.
（2）要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路.本实验中使用多用表测电压，电动势为6 V，选择开关应调到直流电压10 V挡.
答案：（1）×10　欧姆调零　70
（2）连线如图　直流电压10 V
7.（2019·金华质检）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.
（1）应该选择的实验电路是图中的　　　　（选填“甲”或“乙”）.
（2）现有电流表（0～0.6 A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A.电压表（0～15 V）　　　 B.电压表（0～3 V）
C.滑动变阻器（0～50 Ω） D.滑动变阻器（0～500 Ω）
实验中电压表应选用　　　　；滑动变阻器应选用　　　　Ｗ.（选填相应器材前的字母）
（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在下图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E＝　　　　　 V，内电阻r＝
　　　　Ω.
解析：（1）电流表内阻与电池内阻相差不多，如果用乙图实验所得的误差较大，应选用甲图.
（2）干电池的电动势为1.5 V左右，为减小误差，应选择量程为3 V的电压表；根据电源电动势和电流表量程，可知应选择最大阻值为50 Ω 的滑动变阻器.
（3）第四组数据误差较大，应舍去，然后连线.
（4）根据U－I图象，电源的电动势为纵轴的截距，为1.50 V，内阻为斜率的绝对值，r＝Ω＝0.83Ω.
答案：(1)甲　(2)B　C　(3)见解析图　(4)1.50(1.49～1.51)　0.83(0.81～0.85)