2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題38測定電源的電動勢和內(nèi)阻(測)(含解析)

1、專題 38 測定電源的電動勢和內(nèi)阻【滿分：110 分時間：90 分鐘】實驗題(共 10 小題，每題 11 分，共 110 分。如下: 待測電流表G1(05mA 內(nèi)阻約 300Q)電流表G2(010mA 內(nèi)阻約 100Q)定值電阻R(300Q)定值電阻R2(10Q)滑動變阻器R3(01000Q)滑動變阻器R4(020Q )電鍵 S 及導(dǎo)線若干(1)干電池(1.5V)_，滑動變阻器應(yīng)選定值電阻應(yīng)選 _(2)對照電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線連接如圖乙所示實物圖.A.B.C.(3)按圖甲所示電路圖連接電路，將滑動變阻器的觸頭移至最閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1和G2的讀數(shù)I1和12；重復(fù)步驟B

2、,多次移動滑動觸頭，測量多組數(shù)據(jù)；主要的實驗步驟如下:7JI(填“左”、“右”)端;D.以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖丙所示.(4)根據(jù) J h 圖線的斜率 k 及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式(用 k和R表示).1 k【答案】(1)R|； R4 (2)如右圖所示(3)左 (4)-R11.某實驗探究小組為了測量電流表G1內(nèi)阻,設(shè)計的電路如圖甲所示.實驗中供選擇的儀器2【解析】(1)由于待測電流表 d 的量程等于電流表E量程的一半，所以應(yīng)將阻值與待測電流表內(nèi)阻相等的定值電 阻妁并聯(lián)進行改裝，使得改裝后的電流表量程與電流表召丄的量程相等，法便于測量廠滑動變阻器應(yīng)選擇較 小的

3、便于測量，(2)如團所示( (3)渭動變阻器采用分壓接法，所以閉合開關(guān)前，應(yīng)便得兩電表示數(shù)為零，所以處于最左端3由電路圖可外E 金加Z 團象斜率聶.乎心【名師點睛】遇到給定電路圖的實驗題，應(yīng)根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律和歐姆定律寫出有關(guān)表達式,可求解；熟記變阻器采用分壓式接法時應(yīng)選擇全電阻小的變阻器; 首先要根據(jù)物理規(guī)律寫出有關(guān)圖象縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的函數(shù)表達式,概念即可求解.可簡化為圖甲中虛線框內(nèi)的電路，歐姆表已經(jīng)進行了必要的調(diào)零.R較精確地測出該電路中電源的電動勢E和該倍率下完成調(diào)零后歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)(即R+R+r)，他的操作步驟是:遇到根據(jù)圖象求解的題目,然后再根據(jù)斜率、截距的2.(1 )在練習(xí)使用多用電

4、表時，某同學(xué)將選擇開關(guān)撥至“X10擋時，歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)該同學(xué)想用一個電阻箱3風(fēng)T-1弄甲）a. 將歐姆表與電阻箱Rx連成圖甲所示的閉合電路；b.改變電阻箱阻值，記下電阻箱示數(shù)Rx和對應(yīng)的電流表G的示數(shù)I;c.將記錄的各組 FLI的數(shù)據(jù)描點在乙圖中，得到1/IRx圖線；d. 由乙圖所作 1/IR圖線，求出電源電動勢E和歐姆表內(nèi)阻R內(nèi).圖甲中，a 表筆的顏色是（填紅或黑）,電源電動勢E為 V,歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)為Q,（2）若該同學(xué)將圖甲中電流表G并聯(lián)一個定值電阻，組成一個新的歐姆表（表盤刻度不變），新歐姆表的倍率較改裝前歐姆表的倍率（填變大、變小或相同）【答案】（1）黑；8; 160; 50;（ 2

5、）變小.【解析】由囹甲所示可知咼與電源正極木眶，則A表笙是黑魚的由團甲所示在閉合電踣中，電 源電動勢：E=I （K-Ko+Rx）,卜討+由團乙所示團象可失lb團象縱軸載距：A1R R _|_|_|_ jr1 O 7補 _20b b = =-= 20；廚象斜率:k k 一 = =-=0,125?解得:E=8V,內(nèi)阻:Rrt=KKc+r=-L6OI2；E EE EAR 4X）E E8電流表C的滿偏電* = = =0血=50mA50mA；則電流表量程為50mA.2）將團甲中電流表G并聯(lián)一個主值電阻，組成一個新的歐姆表（表盎刻度不變,歐姆表內(nèi)阻減小，新 歐姆表的倍率較改裝前歐姆表的倍率變小.【名師點睛

6、】此題考查了測量電源的電動勢及內(nèi)阻的實驗；解題時關(guān)鍵是根據(jù)電路圖與閉合電路歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，根據(jù)函數(shù)表達式與圖象可以求出電源電動勢與內(nèi)阻，要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。3 同學(xué)們利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻.電流表 G 的量程是 mA4fu/v(3)實驗時，小明進行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合其實,從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為 _ .【答案】(1)0.44 (2)U I 圖象見解析圖；大 1.60(1.581.62 都算對)；1.22(1.181.26都算對)(3)干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實驗誤差增大

7、?！窘馕觥堪穗娏鞅磉x擇的量程是所以此時電流表的示數(shù)為G44A; 根擔(dān)表中的數(shù)熱 畫出團象如圖所示，P!J UE4J Uru HFEZ3ITTT? rrni uTTTITTTTH,I H L I I113鼎1忒i世H帯老垮科ttffi IMttll I金啊,tn iiliiiiiiiiil nb i i i j 1 ill i l 鼻 i irwwini ri i ri r1i i I r jIOEtTtti IonBHT1 lim UH1tTtTig j | S ! ffi cl r J r _ * | *囑豳IS聽i i i ! I i g i 9 S i g! 8ItTB IJW |XQJ

8、gBrand1033 E科13 tftflEHilIQTj rrrr rzTn丄3*jx mT3irrr r:貝nL Ti了iH$賈F G Mrs jz,磨U Z3IJI ：iTiFO r. r 11 I ii i iFTBm ；HT nI!；- 樣廣：*仃*| T|卩!* pr * 2T*T尸門廠叮口II11 I II 11 ET1T I 1 ItTH3 J1r!rt5 ItiiEKJTIt_T LLinETnmti IE勺ttili上舊HXfi t?d t刖tri*tits tfiSS t&K注 K 汁tfe；fftrl囲厘i翳畫屈呈斤魁蹙翩圖戸冃Sii帝I fffli tfffl

9、 IH? Bfl根據(jù)圖象可知，縱坐標(biāo)的截距代表電動勢的大小，直線的斜率代表內(nèi)電阻的大小，所以，電動勢E=1-6OV,內(nèi)fgr= LzL?Q=L2on.50.5(3)干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實殮誤差増大【名師點睛】本題考查對圖象的認(rèn)識，要掌握從 U-I 圖線中獲取電源的電動勢和內(nèi)電阻的方法，在計算內(nèi)阻的時候，要注意縱坐標(biāo)的起點不是零。64某實驗小組正在測定一節(jié)新型電池的電動勢（約為3V）和內(nèi)阻，現(xiàn)要選取一個定值電阻R）當(dāng)做保護電阻。（1）首先為了準(zhǔn)確測量定值電阻 憶阻值，在操作臺上準(zhǔn)備了如下實驗器材：A、電壓表 V （量程 3V,電阻約為 4kQ）B 電流表 Ai（量程

10、1A,內(nèi)阻約 0.5Q）C 電流表A（量程 3A,內(nèi)阻約 0.5Q）D 定值電阻Ro（阻值約為 3Q）E、滑動變阻器 R （ 0-10Q）F、開關(guān) s 一個，導(dǎo)線若干根據(jù)上述器材，在測量RD阻值時應(yīng)選擇 _ （填序號）為電流表，其實驗電路圖應(yīng)選擇以下哪種接法 _（填字母 a 或 b）,經(jīng)測量定值電阻RD阻值為 2.8Q。（2）之后為了測量該新型電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如下實驗，在下圖中將所選 器材進行連接。（3）根據(jù)實驗記錄做出 U-I 圖線如圖所示，從中可以求出待測新型電池的內(nèi)阻為_ Q,電池電動勢為_V （保留兩位有效數(shù)字）。【答案】（1） B ; a （2）電路圖如圖；（3） 0.95

11、 ; 2.9【解析】 定值電阻冏阻值約為3P,故可能達到的最大電流為= ,故電瀆表選擇內(nèi)待測電阻阻值較小，故采用電浣表外接電路，故選跖（2）測量電動勢和內(nèi)阻的電路如圖；_(A)DVC1 010.401047(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選(3)由 U-I 圖像可知：2.5=E-0.1(r+R0);仁 E-0.5(r+R0) Ro=2.8Q;解得 r=0.95Q,貝 U r=1.2Q ,E=2.9V【名師點睛】兩個實驗都是基本的試驗；關(guān)鍵是要搞清每個實驗的原理；搞清試驗的電路

12、圖及數(shù)據(jù)的處理方法；在用U-I 圖像求解電動勢和內(nèi)阻時，注意坐標(biāo)軸的起點坐標(biāo)。5在“測定 2 節(jié)干電池組成池組的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，備有下列器材：A.待測的干電池組(電動勢約為 3.0 V，內(nèi)阻小于 2.0Q)B .電流表 Ai(量程 03 mA,內(nèi)阻RAi= 10Q)C.電流表 A(量程 00.6 A，內(nèi)阻 甩2= 0.1Q)D. 滑動變阻器R(020Q, 10 A) E .滑動變阻器F2(0200Q, 1 A)F.定值電阻F0(990Q) G.開關(guān)和導(dǎo)線若干8_ (填寫器材前的字母代號)9(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)實驗電路測出的數(shù)據(jù)繪出的li丨2圖線，Il為電流表 A1的示數(shù)，丨2為電流表

13、A的示數(shù)則由圖線可得被測電池組的電動勢E=_ V,內(nèi)阻r=_Q.【答案】(1) D;( 2) 2.99 ; 1.76 ;【解析】(1)由于電源電壓為 1-5V,電阻較?。粸榱瞬僮鞣绞?，滑動變阻器選擇小電阻 D 即可(2)電流表 Ai 的示數(shù)與等效電壓表的內(nèi)阻乘積為電源的路端的電壓；由 U=E-lr 可得： 電源的電動勢 E=2.99xi( (y-J x 100C=2.99V;.2.99-2.2 *內(nèi)卩且 r =-= 1.76Qj0.45【名師點睛】 本題考查測電動勢和內(nèi)電阻實驗，同時要注意電表的改裝原理，明確用電流表代替電壓表的方法。6.某同學(xué)利用下列器材測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻A. 待

14、測干電池(電動勢約 1.5V，內(nèi)阻約 1.0Q)B. 電流表(滿偏電流 3mA 內(nèi)阻 10Q)C. 安培表二，量程 00.6A，內(nèi)阻約為 0.1QD. 電阻箱 & (09999Q)E. 滑動變阻器R1(020Q, 10A)F. 滑動變阻器R2( 0100Q,1A)G. 電鍵和導(dǎo)線若干I.D咬中和-_ 皿-W ft032(1 )由于沒有電壓表，該同學(xué)用電流表G 和電阻箱R3改裝成量程為 3V 的電壓表，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為_Q(2 )為了能較為準(zhǔn)確地進行測量， 以及操作方便，實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是 _(填器材前的字母代號)-f+t:ij4)屮* I,10(3)請在圖 1 方框中畫出實

15、驗電路圖。(4) 閉合開關(guān) S,調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表相應(yīng)的示數(shù) I，并計算出改裝后的電壓表的讀數(shù) U,在坐標(biāo)紙中畫出了如圖 2 所示的 U-I 圖像，由圖像可知：E=_ V,r=_Q (保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1) 990 (2) E (3)如圖所示(4)_|-八-【解析】U U3(把電流表G改裝成孑V的電壓表，需要串聯(lián)電阻阻值；=-10 = 9900) )I Is0.003(2)為方便實驗操作，應(yīng)選取和被測儀器阻值相差不大的，故滑動變阻器應(yīng)選擇遲；(3)應(yīng)用伏安、去測電源電動勢與內(nèi)卩乩 電流表測電踣電流，電壓表測路端電壓，實殮電路圖如團所示; 團像的縱截距表示電源電動勢，故F-I.

16、5V,斜率表示電源內(nèi)阻，F(xiàn)=L5_09十。0.6【名師點睛】 本題考查了電壓表的改裝、 實驗器材的選擇、設(shè)計測電源電動勢與內(nèi)阻實驗的電路圖，知道測電源電動勢與內(nèi)阻實驗的實驗原理，根據(jù)實驗器材可以作出電路圖./7在測量一節(jié)干電池電動勢E 和內(nèi)阻 r 的實驗中，小明設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路：J1(1) 根據(jù)圖甲實驗電路，請在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接。(2)實驗開始前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P 調(diào)到(選填“ a”或“ b”)端。(3) 合上開關(guān)Si、S2接圖甲中的 1 位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示 數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)；11S2該接圖甲中的 2 位置，改變滑動變

17、阻器的阻值，再記錄下幾組 電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)。在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點作出電壓表示數(shù)U 和對應(yīng)的電流表示數(shù) I 的圖像，如圖丙所示，兩直線與縱軸的截距分別為UA、UB，與橫軸的截距分別為IA、IB；12S2接 1 位置時，作出的 U - I 圖線是圖丙中的 _（選填“ A”或“ B”）線；測出的電池電動勢 E 和內(nèi)阻 r 存在系統(tǒng)誤差，原因是?！窘馕觥浚簩嵨镞B線團如圖所示:為保護電流表，實殮開始前，應(yīng)將滑片P蚤于電阻最犬的丑端，3）當(dāng)S接1位置時可把電圧表與電源看做一個等效電源，根據(jù)閉合電路歐謝走律E E = = UU可知, 電動勢和內(nèi)阻的測量值i刃卜于真實值,所次作出的U-IU-I團

18、線應(yīng)是B B線, 測出的電池電動勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表的分流*當(dāng)S；接2位置時，可把電流表與電源看像一個尊奴電源，根擄閉合電路歐卿走律E二（7斷可知電動勢 測量值等于真實值，u-Ju-J團纟媲是乂線，即En=UEn=U【名師點睛】應(yīng)明確用“等效電源”法分析“測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗”誤差的方法，明 確 U-I 圖象中縱軸截距與斜率的含義。由圖丙可知，干電池電動勢和內(nèi)阻的真實值分別為E真二_ ，r真=_（3 ）B,電壓表的分流；E真二UA，由于接1位賽刃圖線的丘線對應(yīng)的短路電流為U=IU=IB B. .所以=En_UEn_UI I 恤 I I B B【答案】（i）如圖所示:（2）

19、a 端13&在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較14【解析】（1）由圖可知， 電路対限流接 且為保證電路安全， 開始電路中電流應(yīng)為最小， 故開始吋電路中電阻應(yīng) 為最大，故滑動變阻器幵始時應(yīng)達到最大值。（2）由表格可知，方案1中電阻箱的阻值與定值電阻差列慶大，導(dǎo)致電路中電流差別太大；而方案2中電 阻來勺的阻與與待測電阻相差不冬,故可以得出較為合理的電凌值，故應(yīng)選擇方案2 o由題意可紅斜率協(xié)，即：僉*解得#肯【名師點睛】 本題考查實驗測定電動勢和內(nèi)電阻；注意本實驗中實驗電路較為簡單，但要注意數(shù)據(jù)的處理的掌握，特別是圖象法的應(yīng)用。9.為了測定一節(jié)干電池

20、的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了下列器材：A. 待測干電池（電動勢 1.5 V 左右，內(nèi)阻不超過 1.5 Q ）B. 電流表 A1（量程 02 mA,內(nèi)阻 民=10Q）方案編號電阻箱的阻值 R/Q1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0的取值方案中，比較合理的方案是.（選填 1 或 2）（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的11丄一R圖像是一條直線。若直線的斜率為k，在-坐標(biāo)軸UU(1)（選填“最大值”、 “最小值”或“任意值”）(2)改變電阻箱的阻值R分別測出阻值知恨的定值電阻兩端的電壓U,下列兩組 R上的截距為 b，則該電源的電動勢E=，內(nèi)阻r=。

21、（用 k、b 和 Ro表示）【答案】最大值，2，kRo；-Ro由齢電路歐雌律可知，喬瓦不陽變形亀丄+螞+ 丄渥十丄十厶U U ERER ERERE E ERER小，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路。aRia-imvx實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到15C. 電流表 A2（量程 00.6 A，內(nèi)阻約為 0.1Q）16D. 滑動變阻器R（020Q,10 A）E. 滑動變阻器 艮（0100Q, 1 A）F. 定值電阻R3= 990QG開關(guān)、導(dǎo)線若干利用以上提供的器材，欲測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，請回答以下問題:I |I_（1）_ （ 1 分）為測量方便且測量誤差較小，上述滑動變阻器應(yīng)選用 _ （填寫序號

22、字母）.（2）（ 3 分）在右圖所示虛線框內(nèi)補畫出完整的電路原理圖（標(biāo)明使用的器材） 【答案】（1）D （ 2）如右圖【解析】1）測量電阻較小所以選擇較小的滑動變阻器便于操作，故選D（2）因為沒有電庇表，需要用電溢表改裝一個電壓表，而電流表A】量程較小，故選用電流表A】串聯(lián)定值 電陌爲(wèi)改裝電壓表，電流表人二測量電流，為了不讓電流表分擔(dān)路端電壓，所以電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，如 團所示【名師點睛】測定電源的電動勢和內(nèi)電阻是高中階段電學(xué)實驗考查的重點，是近幾年各地高考題目的出題熱點，本題突出了對于實驗原理、儀器選擇及 U-I 圖象處理等多方面內(nèi)容的考n4) )電電*9- !17查，題目層次源于課本，凸顯能力，體現(xiàn)創(chuàng)新意識，側(cè)重于對實驗?zāi)芰Φ目疾?0.在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，備有下列器材：A. 待測干電池（電動勢約為 1.5 V，內(nèi)阻小于 1.0Q）B.電流表 （滿偏電流 3 mA,內(nèi)阻rA= 10Q）C. 電流表(00.6 A，內(nèi)阻約 0.1Q)D. 滑動變阻器R( 020Q, 10 A)E. 滑動變阻器 R ( 0200Q,