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2019-2020年高三物理一輪 第7章《機(jī)械守恒定律》第五講 1．某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材： A．被測干電池一節(jié) B．電流表：量程0～0.6 A，內(nèi)阻0.1 Ω C．電流表：量程0～3 A，內(nèi)阻0.024 Ω D．電壓表：量程0～3 V，內(nèi)阻未知 E．電壓表：量程0～15 V，內(nèi)阻未知 F．滑動變阻器：0～10 Ω，2 A G．滑動變阻器：0～100 Ω，1 A H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差．在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻． (1)在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篲_______(填寫選項(xiàng)前的字母)； (2)在圖甲方框中畫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖； (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖乙所示的U－I圖象，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________ Ω. 答案：　(1)ABDFH (2)如圖 (3)1.5　0.9 2．現(xiàn)有一特殊電池，它的電動勢E約為9 V，內(nèi)阻r約為40 Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50 mA.為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測出，阻值為5 Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9 Ω，R0為定值電阻，對電路起保護(hù)作用． (1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格： A．10 Ω　　　　　　　　　　B．50 Ω C．150 Ω D．500 Ω 本實(shí)驗(yàn)選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好？________ (2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝________Ω. 答案：　(1)C　(2)10　45 3．賈老師要求同學(xué)們測出一待測電源的電動勢及內(nèi)阻．所給的實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源E，定值電阻R1(阻值未知)，電壓表V(量程為3.0 V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～99.99 Ω)，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干． (1)珊珊連接了一個如下圖所示的電路，她接下來的操作是： ①將S2接到a，閉合S1，撥動電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖甲所示的位置，記錄下對應(yīng)的電壓表示數(shù)為2.20 V，然后斷開S1； ②保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，閉合S1，記錄此時電壓表的讀數(shù)(電壓表的示數(shù)如圖乙所示)，然后斷開S1. 請你解答下列問題： 圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為________Ω，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為________V．由此可算出定值電阻R1的阻值為________Ω(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)． (2)在完成上述操作后，珊珊繼續(xù)以下的操作： 將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，閉合S1，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的－圖線． 由此可求得電源電動勢E＝________ V，電源內(nèi)阻r＝________Ω. 答案：　(1)20.00　2.80　5.45　(2)2.9　0.26 4．(xx江蘇單科)在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路． (1)實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________．(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0＝10 Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是________．(選填“1”或“2”) 方案編號 電阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的－R圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢E＝________，內(nèi)阻r________.(用k、b和R0表示) 解析：　(1)電阻箱接入回路中的電阻越大，回路電流越小，起保護(hù)電源，防止燒壞電壓表的作用． (2)方案1中電阻箱接入電路的電阻太大，電壓表示數(shù)太小，誤差太大．因此采用方案2. (3)由閉合電路歐姆定律可知＝，＝R＋，所以＝k，＝b，解之得：E＝，r＝－R0. 答案：　(1)最大值　(2)2　(3)　－R0 5. 右圖是利用兩個電流表A1和A2測量干電池電動勢E和內(nèi)阻r的電路原理圖．圖中S為開關(guān)，R為滑動變阻器，定值電阻R1和電流表A1內(nèi)阻之和為10 000 Ω. (1)按電路原理圖連接實(shí)物圖． (2)在閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑動變阻器的滑動端P移動至____________(填“a端”、“中央”或“b端”)． (3)閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑動端P至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2.多次改變滑動端P的位置，得到的數(shù)據(jù)如下表所示．請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對應(yīng)的I1－I2圖線. I1/mA 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 I2/mA 480 400 320 232 140 68 (4)由(3)中所得圖線可求出電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. 答案：　(1)連線如圖甲所示 (2)b端 (3)如圖乙所示 (4)1.49(1.48～1.50)　0.60(0.55～0.65) 6．(xx上海單科)某同學(xué)利用DIS、定值電阻R0、電阻箱R1等實(shí)驗(yàn)器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．實(shí)驗(yàn)時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖乙所示的1/U－1/R關(guān)系圖線a.重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線b. (1)由圖線a可知電池a的電動勢Ea＝________V，內(nèi)阻ra＝________Ω. (2)若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)，兩電池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)． 解析：　(1)圖線與縱軸的交點(diǎn)表示外電路斷路時的，即＝＝0.5，所以Ea＝2 V. 由U＝Ea得＝＋，所以圖線的斜率為，即k＝＝，所以ra＝＝0.5 Ω. (2)當(dāng)兩外電阻相同時，由圖象可知，>，即Uaηb. 答案：　(1)2　0.5　(2)小于　大