物理第四章閉合電路第三節(jié) 測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻鞏固練習(xí)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理有U＝E－Ir，
可知，圖線縱軸截距為電源的電動(dòng)勢E＝1.5 V，
圖線的斜率為電源的內(nèi)阻r＝eq \f(1.5－1.0,0.4) Ω＝1.25 Ω。
答案：1.5 1.25
2．在“測量電源的電動(dòng)勢和電阻”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有被測干電池、電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω)、電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ)、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器(0～20 Ω)、導(dǎo)線等。
(1)在實(shí)線框中畫出優(yōu)選的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)實(shí)驗(yàn)過程中測得干電池的路端電壓與相應(yīng)的輸出電流的多組數(shù)據(jù)，描得圖像如圖所示，則干電池的電動(dòng)勢為________V，內(nèi)電阻為 ________Ω。(保留三位有效數(shù)字)
解析：(1)滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，電路連接如圖所示。
(2)由閉合電路歐姆定律可知U＝E－Ir，在U-I圖像中，圖像在縱軸的截距等于干電池電動(dòng)勢，圖像斜率的絕對值等于干電池內(nèi)阻，因此可得E＝1.50 V，r＝0.250 Ω。
答案：(1)見解析圖 (2)1.50 0.250
3．測量電池的電動(dòng)勢E及內(nèi)阻r(E約為6 V，r約為1.5 Ω)。器材有量程為3 V的理想電壓表V，量程為0.6 A的電流表A(具有一定內(nèi)阻)，定值電阻R＝8.5 Ω，滑動(dòng)變阻器R′(0～10 Ω)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
(1)在圖甲所示的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。
(2)在圖乙所示的器件上，用筆畫線代替導(dǎo)線完成實(shí)物連接圖。
(3)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E＝________，r＝________。(用I1、I2、U1、U2及R表示)
解析：(1)實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖甲所示。
(2)將實(shí)物連接，如圖乙所示。
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律得
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(E＝U1＋I(xiàn)1?R＋r?,E＝U2＋I(xiàn)2?R＋r?))
解得E＝eq \f(I1U2－I2U1,I1－I2)，r＝eq \f(U2－U1,I1－I2)－R。
答案：(1)見解析圖甲 (2)見解析圖乙
(3)eq \f(I1U2－I2U1,I1－I2) eq \f(U2－U1,I1－I2)－R
4．一實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的電路測量一電池的電動(dòng)勢E(約為1.5 V)和內(nèi)阻r(小于2 Ω)。圖中電壓表量程為1 V，內(nèi)阻RV＝380.0 Ω；定值電阻R0＝20.0 Ω；電阻箱R，最大阻值為999.9 Ω；S為開關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列填空：
(1)為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選________Ω(選填“5.0”或“15.0”)；
(2)閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；
(3)根據(jù)圖甲所示電路，用R、R0、RV、E和r表示eq \f(1,U)，得eq \f(1,U)＝__________________；
(4)利用測量數(shù)據(jù)，做eq \f(1,U)-R圖線，如圖乙所示；
(5)通過圖乙可得E＝________V(保留2位小數(shù))，r＝________Ω(保留1位小數(shù))；
(6)若將圖甲中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢為E′，由此產(chǎn)生的誤差為eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(E′－E,E)))×100%＝________%(保留整數(shù))。
解析：(1)要保護(hù)電壓表，則R0兩端的電壓應(yīng)小于1 V，通過R0的電流應(yīng)小于等于0.05 A，故電路中的總電阻R總≥eq \f(1.5,0.05) Ω＝30 Ω，所以電阻箱接入電路的阻值應(yīng)選15.0 Ω。
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，電動(dòng)勢E＝U＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(U,R0)＋\f(U,RV)))(R＋r)，整理得eq \f(1,U)＝eq \f(R0＋RV,ER0RV)R＋eq \f(1,E)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(R0＋RV,R0RV)r))。
(5)延長題圖乙中圖線與縱軸相交，由eq \f(1,U)＝eq \f(R0＋RV,ER0RV)R＋eq \f(1,E)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(R0＋RV,R0RV)r))，結(jié)合題圖乙可得，eq \f(R0＋RV,ER0RV)＝eq \f(1.50－0.86,24－5) V－1·Ω－1，解得E＝1.56 V，當(dāng)R＝5 Ω時(shí)，eq \f(1,U)＝0.86 V－1，代入eq \f(1,U)＝eq \f(R0＋RV,ER0RV)R＋eq \f(1,E)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(R0＋RV,R0RV)r))，可解得r＝1.5 Ω。
(6)若將電壓表當(dāng)成理想電表，則E′＝U＋eq \f(U,R0)(R＋r)，整理得eq \f(1,U)＝eq \f(1,E′)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(r,R0)))＋eq \f(1,E′R0)R，則eq \f(1,E′R0)＝eq \f(1.50－0.86,24－5) V－1·Ω－1，解得E′＝1.48 V，由此產(chǎn)生的誤差為eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(E′－E,E)))×100%＝5%。
答案：(1)15.0 (3)eq \f(R0＋RV,ERVR0)R＋eq \f(1,E)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(RV＋R0,RVR0)r))
(5)1.56 1.5 (6)5

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