2019_2020学年高中物理第2章恒定电流第10节实验：测定电池的电动势和内阻练习含解析新人教版选修3_1.doc

6第10节实验：测定电池的电动势和内阻一、选择题1.(多选)如图是根据某次测定电池的电动势和内阻的实验记录的数据作出的U­I图象下列关于这个图象的说法中正确的是()A．纵轴截距表示待测电池的电动势即E＝3.0VB．横轴截距表示短路电流即I0＝0.6AC．根据r＝eq\f(EI0)计算出待测电池内阻为5ΩD．根据r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔUΔI)))计算出待测电池内阻为1Ω解析：选AD由于纵坐标并非从零开始故横轴截距不是短路电流内阻r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔUΔI)))＝eq\f(3.0－2.40.6－0)Ω＝1Ω故A、D正确．2.(多选)用如图测电源的电动势和内阻关于误差的说法正确的是()A．由于电流表的分压作用使内阻的测量值小于真实值B．由于电压表的分流作用使内阻的测量值小于真实值C．测出的电动势等于真实值D．测出的电动势比真实值小解析：选BD用题图所示的电路图测电源的电动势和内阻误差在于电压表的分流作用测量的电动势为电压表两端的电压故电动势的测量值小于真实值测量的内电阻为电压表和内阻并联的值故内阻的测量值小于真实值B、D选项正确．3．某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确最不可取的一组器材是()A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B．一个伏特表和多个定值电阻C．一个安培表和一个电阻箱D．两个安培表和一个滑动变阻器解析：选DA选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材A项正确；由U＝E－eq\f(UR)rB项正确；由E＝I(R＋r)C项正确；因不能读出滑动变阻器的阻值D项错误．二、非选择题4．小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．(1)图中电流表的示数为________A．(2)调节滑动变阻器电压表和电流表的示数记录如表：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据在坐标纸上作出U­I图线．由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.(3)实验时小明进行了多次测量花费了较长时间测量期间一直保持电路闭合．其实从实验误差考虑这样的操作不妥因为___________________．解析：(1)电流表选用量程为0～0.6A分度值为0.02A则其读数为0.44A．(2)坐标系选择合适的标度根据表中数据描点作出的U­I图线如图所示．图线与纵轴交点为“1.60V”故E＝1.60V由图线的斜率eq\f(ΔUΔI)＝1.20知电池内阻为1.20Ω.注意此处不要用图象与纵轴交点值除以与横轴交点值．(3)长时间保持电路闭合电池会发热电池内阻会发生变化干电池长时间放电也会引起电动势变化导致实验误差增大．答案：(1)0.44(2)见解析图1.601.20(3)见解析5．(2019·辽源市期中)在测量电源的电动势和内阻的实验中由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小某同学设计了如图所示的实物电路．(1)实验时应先将电阻箱的电阻调到________(填“最大值”“最小值”或“任意值”)．(2)改变电阻箱的阻值R分别测出阻值R0＝10Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中比较合理的方案是________(填“1”或“2”)．方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根据实验数据描点绘出的eq\f(1U)­R图象是一条直线．若直线的斜率为k在eq\f(1U)坐标轴上的截距为b则该电源的电动势E＝________内阻r＝________.(用k、b和R0表示)解析：(1)为了保护电路闭合开关前应先将电阻箱的电阻调到最大值使干路电流最小然后再逐渐增大．(2)对比两方案可知方案1中电阻箱电阻较大而R0的阻值只有10Ω故在调节电阻箱时电流的变化不明确误差较大；而方案2中电阻箱的阻值与R0相差不大可以测出相差较大的多组数据故方案2更合理．(3)根据闭合电路欧姆定律可得U＝eq\f(ER0＋R＋r)·R0变形为eq\f(1U)＝eq\f(1E)＋eq\f(RER0)＋eq\f(rER0).分析eq\f(1U)­R图象可知斜率k＝eq\f(1ER0)解得电动势E＝eq\f(1kR0).图象与纵坐标的交点b＝eq\f(1E)＋eq\f(rER0)解得内阻r＝eq\f(bk)－R0.答案：(1)最大值