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《2022高考物理一轮复习实验抢分练十测定电源的电动势和内阻含解析新人教版.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考实验专项抢分练(十) 测定电源的电动势和内阻(建议用时40分钟)1.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片、苹果制作了水果电池,他们想通过实验的方法测量这种电池的电动势E和内阻r。现有如下实验器材:多用电表一个;高阻值电阻箱R一个;保护电阻R0一只;导线、开关若干。(1)如图甲,已知锌比铜活泼,所以锌片失电子作负极,铜片得电子作正极。为了估测此苹果电池的电动势,某同学直接使用多用电表直流电压挡测量,则应将红表笔与(选填“铜”或“锌”)片连接。通过上网查询可知,水果电池的内阻与水果的种类、两电极之间的距离及
2、电极面积大小有关,一般在几百至几千欧姆之间。为了估测此苹果电池的内阻,(选填“能”或“不能”)使用多用电表的欧姆挡进行初步测量。 (2)由于缺少电流表与电压表,研究小组仍然使用多用电表进行实验,某同学连接如图乙的实验电路,将多用电表当电流表使用(不计其内阻)。调节电阻箱R可测得多组多用电表读数I,为了减少偶然误差,该同学作-R图象进行数据处理。如果图象的斜率为k,截距为b,则由图象可得该苹果电池的电动势E=,内阻r=。(用k,b和R0表示) 【解析】(1)红表笔应与铜片连接,根据多用电表测电阻的原理和使用规则
3、可知不能测量苹果电池的内阻。(2)由闭合电路欧姆定律可知I=,则=R++;-8-/8高考结合-R图象,有k=,b=+;解得E=,r=-R0。答案:(1)铜 不能 (2)-R02.(2021·某某模拟)无线话筒所用的电池电动势E约为9V,内阻r约为40Ω,最大输出电流为100mA。为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用图甲的电路进行实验。图中电压表为理想电表,R为电阻箱(阻值X围为0～999.9Ω),R0为定值电阻。(1)图甲中接入R0的目的是防止电阻箱的阻值调得过小时,通过电源的电流大于其承受X围,起保护电
4、路的作用。实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种,则本实验应选用。 A.10Ω B.50ΩC.1500ΩD.2500Ω(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电阻箱的阻值R和对应的电压表的示数U,再改变电阻阻值,取得多组数据,由数据作出了如图乙的图线。由图线可知,当电压表的示数为2V时,电阻箱接入电路的阻值为Ω。 (3)根据图乙所作出的图象求得该电池的电动势E=V,内阻r=Ω。(计算结果均保留三位有效数字) 【解析】本题考查利用伏阻法测量电源电动势和电源内阻。-8-/
5、8高考(1)当电阻箱短路时,电路中通过的最大电流为100mA,则由闭合电路欧姆定律可知,定值电阻的最小阻值约为R0=-r=-40Ω=50Ω,定值电阻应选B。(2)电压等于2V时,=0.5V-1,由图乙可知,电压等于2V时,=4.8×10-2Ω-1,所以R=Ω≈20.8Ω。(3)由闭合电路欧姆定律可得U=R,变形得=+,则图象中的斜率k=,纵轴截距b=,由图可知,b=0.1V-1,故E=10.0V;k=A-1=,解得r≈33.3Ω。答案:(1)B (2)20.8(20.0～22.0均可)(3)10.0 33.3
6、【加固训练】 两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势和内阻。(1)方案一:用内阻为3kΩ、量程为1V的电压表,保护电阻R0,电阻箱R,定值电阻R1,开关S测量一节干电池的电动势和内阻。①由于干电池电动势约为1.5V,需要把量程为1V的电压表扩大量程。若定值电阻R1可供选择的阻值有1kΩ、1.5kΩ、2kΩ,其中最合适的是kΩ。 ②请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图,并完成图(a)中剩余的连线。(2)-8-/8高考方案二:按照图(b)的电路测量电源电动势和内阻,已知电流表内阻为RA,R1=
7、RA,保护电阻的阻值为R0,若电流表读数为I,则通过电源的电流为。根据测得的数据作出了-R图象,图线的斜率为k,纵截距为b,则电源电动势E=,内阻r=。 【解析】(1)①一节干电池的电动势约为1.5V,把量程为1V的电压表串联1.5kΩ的定值电阻改装成量程1.5V即可。②电路图和实物连接图如图所示:(2)由于与电流表并联的定值电阻R1等于电流表内阻RA,若电流表读数为I,则通过电源的电流为2I。根据闭合电路欧姆定律得:E=2I(R+r+R0+),整理得:=R+由=k可得:E=,由b=可得:r=-R0-答案:(
8、1)①1.5 ②见解析图(2)2I -R0-3.(2021·眉山模拟)为测定一节新干电池的电动势和内电阻(已知该干电池的内电阻相当小,额定电流为0.7A),可供选择的器材有:电压表:A.量程3V,内阻为10kΩB.量程15V,内阻为20kΩ-8-/8高考电流表:C.量程0.8A,内阻约为0.5ΩD.量程3A,内阻约为0.2Ω滑动变阻器:E.最大电阻10Ω,额定电流0.7AF.最大电阻2kΩ,额定电流
