2024-2025學(xué)年高中物理第4章閉合電路歐姆定律和邏輯電路第3節(jié)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻課時(shí)作業(yè)含解析魯科版選修3-1

PAGE5-第3節(jié)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻一、選擇題1．(多選)用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表讀數(shù)的變更明顯B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過(guò)載D．使滑動(dòng)變阻器的阻值盡量大一些誤差才能小解析：伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中，要求電源的內(nèi)阻適當(dāng)大些，電流不能太大，以防電源極化現(xiàn)象，故A、C正確；電壓表的分流會(huì)造成試驗(yàn)的誤差，故電壓表內(nèi)阻應(yīng)大些，B錯(cuò)；干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，滑動(dòng)變阻器的阻值不要太大，以便于電流表的讀數(shù)，D錯(cuò)．答案：BD2．(多選)在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中，待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)，協(xié)作下列哪組儀器，可以達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?)A．一只電流表和一個(gè)電阻箱B．一只電流表、一只電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器C．一只電壓表和一個(gè)電阻箱D．一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器解析：采納A選項(xiàng)，原理：E＝I1R1＋I(xiàn)1r，E＝I2R2＋I(xiàn)2r聯(lián)立可求得．采納B選項(xiàng)，原理：E＝U1＋I(xiàn)1r，E＝U2＋I(xiàn)2r聯(lián)立可求得．采納C選項(xiàng)，原理：E＝U1＋eq\f(U1,R1)r，E＝U2＋eq\f(U2,R2)r聯(lián)立可求得．而D選項(xiàng)采納的滑動(dòng)變阻器因不知其阻值，所以無(wú)法求得．答案：ABC3．(多選)如圖，a、b為兩個(gè)獨(dú)立電源的路端電壓U與其總電流I的關(guān)系圖線(xiàn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等B．電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等C．電源a的電動(dòng)勢(shì)大于電源b的電動(dòng)勢(shì)D．電源a的內(nèi)阻小于電源b的內(nèi)阻解析：當(dāng)路端電壓都為U0時(shí)，電流都為I0，由U＝IR得，此時(shí)外電阻相等，A對(duì)；但由圖象可得a、b與U軸的交點(diǎn)不同，所以E不同，a的電動(dòng)勢(shì)大于b的，所以在電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓不同，所以B錯(cuò)，C對(duì)；又由a、b與I軸的交點(diǎn)也不同，b的電流大于a的，即短路電流b的較大，又b的電動(dòng)勢(shì)相對(duì)較小，所以b的內(nèi)阻比a的小，D錯(cuò)．答案：AC4．(多選)某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖所示．該學(xué)生接線(xiàn)中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是()A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用B．電流表接線(xiàn)有錯(cuò)C．電壓表量程選用不當(dāng)D．電壓表接線(xiàn)不妥解析：在實(shí)物連線(xiàn)圖中，滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)固定端接入電路了，滑動(dòng)觸頭沒(méi)有接，所以移動(dòng)變阻器滑動(dòng)端時(shí)，不會(huì)變更接入電路的電阻大小，變阻器不起變阻作用，所以A項(xiàng)應(yīng)選；直流電表只允許電流從電表的正接線(xiàn)柱流入，從負(fù)接線(xiàn)柱流出，圖中電流表的正、負(fù)接線(xiàn)柱接對(duì)了，所以選項(xiàng)B不選；圖中電源由一節(jié)干電池充當(dāng)，電動(dòng)勢(shì)是1.5V，所以電壓表的量程應(yīng)選用0～3V，圖中連接是正確的，所以選項(xiàng)C不選；圖中把電壓表干脆和電池兩端并聯(lián)，這樣即使將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電壓表仍有示數(shù)，即開(kāi)關(guān)不能限制通過(guò)電壓表的電流，且電流從負(fù)接線(xiàn)柱流入，正接線(xiàn)柱流出，所以電壓表的接線(xiàn)不妥，選項(xiàng)D應(yīng)選．答案：AD5．下面給出多種伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡(jiǎn)便的是()A．測(cè)出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程E＝U1＋I(xiàn)1r和E＝U2＋I(xiàn)2r，求出E和rB．多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E和r，最終分別求出其平均值C．測(cè)出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫(huà)出U－I圖象，再依據(jù)圖象求E和rD．多測(cè)出幾組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r解析：A作法偶然誤差大；B作法計(jì)算煩瑣；C作法便利、直觀、偶然誤差??；D作法中，求I、U平均值是錯(cuò)誤的作法．答案：C6．(多選)如圖為某次測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻所作的圖象，有關(guān)這個(gè)圖象的說(shuō)法正確的是()A．縱軸截距表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝3VB．橫軸截距表示短路電流，即I短＝0.3AC．依據(jù)r＝eq\f(E,I短)，計(jì)算出待測(cè)電源電阻為10ΩD．依據(jù)r＝eq\f(ΔU,ΔI)，計(jì)算出待測(cè)電源內(nèi)阻為2Ω解析：由公式U＝E－Ir，當(dāng)I＝0時(shí)，U＝E，故A正確，由于縱軸刻度不是從0起先，故B、C錯(cuò)，D對(duì)．答案：AD7．如圖所示，測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，若有兩個(gè)電壓表、量程相同，內(nèi)阻分別為RV1、RV2、且RV1>RV2，有兩個(gè)電流表、量程相同，內(nèi)阻分別為RA1、RA2，且RA1>RA2，在該測(cè)量中，為了使E、r的測(cè)量值精確些，選擇的電表可以是()A.與 B.與C.與 D.與解析：為了減小試驗(yàn)誤差，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電壓表和內(nèi)阻較小的電流表，故B正確．答案：B8．如圖是測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)物電路圖，其中接錯(cuò)的儀器是()A．電流表 B．電壓表C．電源 D．開(kāi)關(guān)解析：電壓表接在滑動(dòng)變阻器滑桿上不起作用．答案：B二、非選擇題9.如圖所示，圖中E為直流電源，R為已知電阻，V為志向電壓表，其量程略大于電源電動(dòng)勢(shì)，S1和S2是開(kāi)關(guān)．現(xiàn)要利用圖中電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，試寫(xiě)出主要試驗(yàn)步驟及結(jié)果的表達(dá)式．解析：試驗(yàn)步驟：(1)將S1閉合，S2斷開(kāi)，電壓表干脆和電源相連，登記電壓表讀數(shù)U1，就是電源的電動(dòng)勢(shì)；(2)S1、S2均閉合，登記電壓表讀數(shù)U2，即為電阻R兩端電壓．依據(jù)閉合電路歐姆定律，有E＝U2＋eq\f(U2,R)r，即U1＝U2＋eq\f(U2,R)r，解得r＝eq\f(U1－U2,U2)R.答案：見(jiàn)解析10．一同學(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．(1)如圖所示是該同學(xué)正打算接入最終一根導(dǎo)線(xiàn)(圖中虛線(xiàn)所示)時(shí)的試驗(yàn)電路．請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處．①_____________________________________________________________；②_____________________________________________________________.(2)下表為試驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計(jì)算的eq\f(1,I)數(shù)據(jù)：R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26eq\f(1,I)/A－16.76.05.34.53.8依據(jù)表中數(shù)據(jù)，在方格紙上作出R－eq\f(1,I)關(guān)系圖象．由圖象可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_________V；內(nèi)阻為_(kāi)_________Ω.(3)為了得到更精確的測(cè)量結(jié)果，在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)整電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33A時(shí)，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為_(kāi)_________V；內(nèi)阻應(yīng)為_(kāi)_________Ω.解析：(1)在連接電路過(guò)程中，要求開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)；在閉合開(kāi)關(guān)前，要求電阻箱接入電路的電阻最大．(2)依照表中數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線(xiàn)，如圖所示．由閉合電路歐姆定律可得I＝eq\f(E,R＋r)，整理可得R＝E·eq\f(1,I)－r，與圖象對(duì)應(yīng)，則E＝1.4V，r＝1.2Ω.(3)由題圖可知電壓表的讀數(shù)為66mV，由歐姆定律可得電流表的內(nèi)阻r′＝eq\f(U,I)＝0.2Ω，則由閉合電路歐姆定律可得I＝e