高考物理一轮复习 规范演练37 测定电池的电动势和内阻（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

规范演练37测定电池的电动势和内阻抓基础1.（2019·福建厦门双十中学热身）图甲为某同学测量某一电源的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电流表的电路.已知毫安表的内阻为10 ，满偏电流为100 mA，电压表V量程为3 V，R0、R1、R2为定值电阻，其中R03 .甲乙（1）若使用a和b两个接线柱，电流表量程为0.6 A；若使用a和c两个接线柱，电流表量程为3 A.由题中条件和数据，可求出R1，R2.（2）实验步骤.按照原理图连接电路；开关S2拨向b，将滑动变阻器R的滑片移动到（选填“左”或“右”）端，闭合开关S1；多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的毫安表的示数I和电压表示数U.（3）数据处理：利用实验测得的数据画成图乙所示的U-I图象；由图象得电源的电动势EV，内阻r（结果均保留两位有效数字）.解析：（1）根据电流表改装原理可知，使用a和b两个接线柱，电流表量程为0.6 A，即0.6100×103，使用a和c两个接线柱，电流表量程为3 A，即3100×103，联立两式解得R10.4 ，R21.6 .（2）实验中为了保护电路，应让电流由最小开始调节，故滑动变阻器阻值应调至最大，因此滑片开始时应滑至最左端.（3）开关S2拨向b，根据闭合电路规律可知EU（R0r），变形得UEI，则纵轴截距表示电动势 ，即E3.0 V，图线的斜率|k|，解得r1.4 .答案：（1）0.41.6（2）左（3）3.01.42.用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有：甲A.电流表A1（量程030 mA）；B.电流表A2（量程0100 mA）；C.电压表V（量程06 V）；D.滑动变阻器R1（阻值05 ）；E.滑动变阻器R2（阻值0300 ）；F.开关S一个，导线若干条.某同学的实验过程如下：.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录，以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线.乙.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变.重复的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）.回答下列问题：（1）电流表应选用，滑动变阻器应选用；（2）由图乙的图线，得电源内阻r；（3）用I0，U0和r表示待测电阻的关系式Rx，代入数值可得Rx；（4）若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围，电压表示数变化范围（两空均选填“相同”或“不同”）.解析：（1）由闭合电路欧姆定律，要想调节时电流表和电压表的读数有明显变化，起限流作用的滑动变阻器应选用R2；由题图乙可知，电流表应选A2.（2）根据U-I图线的斜率求得电源内阻为25 .（3）Rx改接在B、C之间后，U-I图线的斜率的绝对值Rxr，故Rxr.（4）Rx所接位置的改变并不影响干路电流的测量，故电流表示数变化范围相同；但是改接前后电压表测量的分别是路端电压与滑动变阻器两端的电压，故电压表示数变化范围不同.答案：（1）A2R2（2）25（3）r（4）相同不同3.（2019·安徽淮北一模）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.（1）备有如下器材：A.干电池1节；B.滑动变阻器（020 ）；C.滑动变阻器（01 k）； D.电压表（03 V）；E.电流表（00.6 A）； F.电流表（03 A）；G.开关、导线若干.其中滑动变阻器应选，电流表应选.（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.（3）某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线，并根据图线得到被测电池的电动势EV，内电阻r.项目123456I/A0.100.150.200.250.300.40U/V1.321.261.181.131.040.93（4）电动势测量值（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值；内阻测量值（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值.解析：（1）本实验滑动变阻器采用限流连接，为了减小读数造成的误差，电流不宜过小，因此滑动变阻器选择B，电流表选择0.6 A量程即可，即选E.（2）用电流表、电压表测电源电动势与内阻，电流表内阻与电源内阻差不多，因此电流表相对于电源要外接，实验电路图如图（a）所示.图（a）（3）将各组数据在坐标系中描点并将各点用直线连接，得到电源的U-I图象，如图（b）所示；图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势E1.45 V；图象的斜率表示电源内阻，电源内阻r 1.3 .图（b）（4）由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，对应电源的U-I图象两条图线如图（c）所示，则电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻r，则电源内阻测量值小于真实值.图（c）答案：（1）BE（2）见解析（3）见解析1.451.3（4）小于小于4.（2019·安徽六安一中三模）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，其中虚线框内为用表头G改装的电压表V，A为标准电流表，E1为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器.甲乙（1）已知表头G的满偏电流Ig200 A，按如图乙所示电路，用半偏法测定表头G的内电阻rg，其中电阻R4约为1 k，为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E2应选用，电阻R2应选用（选填器材前的字母）.A.电源（电动势为1.5 V）；B.电源（电动势为6 V）；C.电阻箱（0999.9 ）；D.滑动变阻器（0500 ）；E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当，05.1 k）；F.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当，051 k）.（2）如果所得R3的阻值为300.0 ，则图中被测表头G的内阻rg的测量值为，该测量值（选填“略大于”“略小于”或“等于”）实际值.（3）给表头G串联一个阻值为k的电阻就可以将该表头G改装为量程为6 V的电压表V.（4）由（2）确定表头的内阻测量值与实际值差异后，将其改装成另一电压表V（图甲虚线框所示）接入图甲电路进而完成图甲实验测量时，电压表V测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值，电源内阻测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值.解析：（1）由于Ig200 A，R4约为1 k，为使闭合S2时对电路中电流的影响较小，R2应选择阻值较大的F，则电源应选取电动势较大的B.（2）当调节电阻箱，使电流表半偏时，由于干路电流几乎未变，电阻箱与电流表中的电流相等，电阻必然相等，如果所得的R3的阻值为300.0 ，则题图中被测表头G的内阻rg的测量值为300.0 .实际上电阻箱接入后，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，表头半偏时，流过电阻箱的电流大于流过表头的电流，电阻箱接入的电阻小于表头的电阻，所以，该测量值“略小于”实际值.（3）根据改装原理可知，UIg（RgR），解得RRg 300 29.7 k.（4）由于电阻箱的测量值小于真实值，则改装后电压表实际内阻偏小，故电压表的测量值小于真实值；同时由于采用了相对电源的电流表外接法，电流表示数偏小，故电源电动势的测量值小于真实值.答案：（1）BF（2）300.0略小于（3）29.7（4）小于小于5.（2018·海南卷）某同学利用图（a）中的电路测量电流表的内阻RA（约为5 ）和直流电源的电动势E（约为10 V）.图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关.已知电流表的量程为100 mA，直流电源的内阻为r.图（a）图（b）图（c）（1）断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使满偏；保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为4.8 时的示数为48.0 mA.忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得RA.（2）保持S1闭合，断开S2，多次改变R1的阻值，并记录电流表的相应示数.若某次R1的示数如图（b）所示，则此次R1的阻值为_.（3）利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I，作出I1-R1图线，如图（c）所示.用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示I1随R1变化的关系式为I1.利用图（c）可求得EV（保留两位有效数字）.答案：5.2148.29.2（8.9至9.4之间）6.（2019·天津实验中学模拟）某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 A，内阻为2 500 的表头，一个开关，两个电阻箱（0999.9 ）和若干导线.（1）由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为050 mA的电流表，则应将表头与电阻箱（选填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为（准确到小数点后一位）.（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量，实验电路如图所示.通过改变电阻R测相应的电流I，并且作相关计算后一并记录如下表：根据数据，画出IR-I图线如下：根据图线可得电池的电动势EV，内阻r.答案：（1）并联5.0（2）1.532.07.（2019·天津模拟）（1）用伏特表、安培表测量电源电动势和内电阻的原理是，但具体应用又比较灵活.现有一特殊电池，它的电动势E约为10 V，内阻r约为50 ，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测量这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验，图中毫安表的内阻RA已经测出，阻值为2 ，R为电阻箱，阻值范围0999.9 ，R0为定值电阻，对电路起保护作用.（2）实验室备有的定值电阻R0共有以下几种规格.A.20 B.50 C.100 D.160 本实验选用哪一种规格的定值电阻最好.（3）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势EV，内阻r.答案：（1）闭合电路欧姆定律（2）D（3）10488.（2019·天津模拟）某实验小组要测量电池的电动势，进行了如下的实验.图（a）图（b）首先测量某电源的电动势和内阻.由于担心电源内阻过小，因此给电源串联了一个定值电阻R0，然后进行实验.电路如图（a）所示，缺失的导线应该是 和 （均选填“a”“b”或“c”）相连.电路补充完整后，多次测量记录数据，并做出如图（b）所示的U-I图象，由图象可得该电源电动势为EV（结果保留两位有效数字）.答案：ac4.8提素养9.（2019·重庆南开中学模拟）某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻实验室提供了如下器材：A.电流表A1（量程3 mA，内阻为199 ）；B.电流表A2（量程1 500 mA，内阻为1 ）；C.电压表V（量程3 V，内阻很大）；D.滑动变阻器R1（阻值范围05 ，额定电流2 A）；E.滑动变阻器R2（阻值范围0500 .额定电流1 A）；F.定值电阻R31 ；G.定值电阻R41 k.以及待测干电池，开关、导线若干.同学们根据提供的器材，设计了如图甲所示的实验电路图.（1）为了尽量减小误差且方便操作，图中电流表应选择（选填A1或A2），滑动变阻器应选择（选填R1或R2），定值电阻应选择（选填R3或R4）.（2）同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图乙的图线.则该小组同学测定的干电池电动势E_V，内阻r（填含有a、b、c的表达式）.答案：（1）A1R1R3（2）a10.（2019·安徽模拟）当今人工智能技术迅猛发展，电池是新型人工智能机器人的重要部分，某新型机器人上的一节电池的电动势约为3 V，内阻为27 ，为测量该电池的电动势和内阻，实验室可供选用的器材如下：A.待测电池；B.定值电阻R0（R01.8 ）；C.电压表V（量程3 V，内阻约2 k）；D.电流表A（量程0.6 A，内阻RA1.2 ）；E.电阻箱（099.99 ，额定电流1.5 A）；F.开关一个，导线若干.图1图2图3（1）甲、乙两位同学为测量出该电池的电动势和内阻，各自想出了自己的测量方法，设计电路分别如图1、图2所示，则你认为合理的是.A.甲的设计 B.乙的设计C.误差几乎一样，都可以D.两人的设计都不行（2）如果按甲同学所设计的电路进行测量得到电阻箱的电阻R和电流表的读数I以及计算出的多组数据后，作出了如图3所示的-R图象.请你帮助他分析计算电池的电动势EV，内阻r（结果均保留一位小数）.（3）已知某个小灯泡的U-I图象如图4所示，把三只这样的相同的小灯泡并联后与R1一起接在第（2）问中已经测量的电池上，电路图如图5所示.已知R12 ，则闭合开关电路稳定后，其中一个小灯泡的电阻为，功率为W（结果均保留三位有效数字）. 图4图5答案：A3.03.010.00.14411.（2019·茂名模拟）实验室有一节干电池，某同学想测量其电动势和内阻.除了一节干电池、开关S、导线外还有下列器材供选用：A.表头G（0200 A，内阻RA为10 ）；B.定值电阻R1（9 990 ，额定电流2 A）；C.定值电阻R2（990 ，额定电流2 A）；D.电阻箱R（0999.9 ，额定电流3 A）.（1）为了测量电动势，该同学应该选哪个定值电阻（填器材的字母代号）.（2）在下方虚线框中画出实验电路图.（3）按照正确的接法接好电路，实验后得到如图所示的图象，该同学处理数据的时候考虑到改装好后电表的实际内阻，已知图象的斜率为k，截距为b.则该同学测得的电动势为_，内阻为_（用题中所给的字母表示）.答案：（1）B（2）如图所示（3）12.（2019·长郡中学模拟）某同学利用一段长电阻丝测定一节干电池的电动势和内阻，接好如图所示的实验装置后，将导线的接头O分别连接上电阻丝的a、b、c、d四个位置并闭合电路测量.（电压表、电流表均为理想电表）（1）实验中选择从电阻丝的左端a开始而不是从电阻丝的最右端开始的主要原因是.A.操作简便，方便实验B.防止因电阻过小而烧坏电源，保护电路C.测量更多组数据，减小实验误差D.随机实验，从哪端开始都可以（2）实验中得到两电表读数如下：接线柱abcd电压表/V1.501.501.251.20电流表/A0.000.000.250.30经检查电阻丝某处发生断路.根据表格里的数据，可推断发生断路位置在（填写字母）两点之间，电源内阻为.（3）该同学使用的是均匀电阻丝a、b、c、d四点等间距，在不修复电阻丝的情况下，O与电阻丝任意位置连接，不可能出现的电表读数是.A.1.15 V B.1.30 VC.0.24 A D.0.35 A答案：（1）B（2）b、c1.00（3）B13.（2019·福建厦门外国语学校模拟）用图1所示的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻.蓄电池的电动势E约为2 V，内阻r比较小，为了实验的方便，电路中串联了一个定值电阻R0.（1）现有蓄电池、电流表（量程00.6 A）、滑动变阻器（020 ）、开关、导线若干，以及下面的器材：A.电压表（03 V） B.电压表（015 V）C.定值电阻（2 ） D.定值电阻（10 ）实验中电压表应选用，R0应选用（均选填相应器材前的字母）.图1（2）图2是实验器材实物图，已连接了部分导线，请根据图1，补充完成实物间的连线.（3）某位同学根据实验记录的数据作出如图3所示的UI图线，可得出蓄电池的电动势EV，电源内阻r（结果均保留两位有效数字）.图2图3（4）采用图1电路测量电源电动势和内阻，产生系统误差的主要原因是.A.电流表的分压作用B.电流表的分流作用C.电压表的分流作用D.电压表的分压作用答案：（1）AC（2）（3）2.05（2.032.07）0.50（0.450.60）（4）C