浙江省温州市永嘉县碧莲中学物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷
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人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷测试题(Word版含解析)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻,又可以测量电源电动势和内阻,所用到的实验器材有:两个相同的待测电源(内阻r约为1Ω)电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω)电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω)电压表V(内阻未知)电流表A(内阻未知)灵敏电流计G,两个开关S1、S2主要实验步骤如下:①按图连接好电路,调节电阻箱R1和R2至最大,闭合开关S1和S2,再反复调节R1和R2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;②反复调节电阻箱R1和R2(与①中的电阻值不同),使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。
回答下列问题:(1)步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中A和B两点的电势差U AB=______ V;A和C 两点的电势差U AC=______ V;A和D两点的电势差U AD=______ V;(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω,电流表的内阻为______Ω;(3)结合步骤①步骤②的测量数据,电源电动势E为___________V,内阻为________Ω。
【答案】012.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3].步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中AB两点电势相等,即A和B两点的电势差U AB=0V;A和C两点的电势差等于电压表的示数,即U AC=12V;A和D两点的电势差U AD= =-12 V;(2)[4][5].利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为1121530120.430.6V U R U I R ==Ω=Ω-- 电流表的内阻为21228.2 1.80.4DA A U R R I =-=-=Ω (3)[6][7].由闭合电路欧姆定律可得2E =2U AC +I∙2r 即2E =24+0.8r同理''222AC E U I r =+⋅即2E =2×11.7+0.6∙2r解得E =12.6Vr=1.50Ω2.某同学设计了如图(a )所示电路研究电源输出功率变化情况.电源E 电动势、内电阻恒定,R 1为滑动变阻器,R 2、R 3为定值电阻,A 、V 为理想电表.(1)若滑动片P 由a 滑至b 时A 示数一直变小,则R 1和R 2必须满足的关系是__________________.(2)若R 1=6Ω,R 2=12Ω,电源内电阻r =6Ω,,当滑动片P 由a 滑至b 时,电源E 的输出功率P 随外电路总电阻R 的变化关系如图(b )所示,则R 3的阻值应该选择( ) (A )2Ω (B )4Ω (C )6Ω (D )8Ω【答案】(1)R 1≤R 2,(2)B【解析】【详解】(1)电流表的示数: 3E I r R R =++并,欲使滑动片P 由a 滑至b 时A 示数一直变小,须使R 并一直变大,因为两电阻之和一定时,当二者相等时并联电阻最大,所以要求R 1≤R 2. (2)从图b 知,当R 外=6Ω时,电源E 的输出功率P 最大,即电源内阻为6Ω,而R 1和R 2部分的电阻变化范围是0~4Ω,因此R 3的阻值必须大于2Ω小于6Ω.所以A 、C 、D 错误,只能选B .3.为了测定电源电动势E 、内电阻r 和定值电阻R o 的阻值,某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路.闭合电键S 1,调节滑动变阻器的滑动触头P 向某方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M 、N 两条U-I 直线,请回答下列问题(1)图乙中的M 、N 两条图线,根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是___________,根据电压传感器 2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M 或图线N )(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.A .滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端B .滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端C .定值电阻R o 上消耗的功率为2.5WD .电源的输出功率最大(3)根据图乙可以求得定值电阻R o=______Ω, 电源电动势E =______V ,内电阻r =______Ω.【答案】N M BD 2.5 1.5 1.25【解析】【详解】(1)[1][2].从电路连接可以看出,电流表A 的读数增大时,电压传感器1的读数减小,电压传感器2的读数增大.故图线N 是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象,图线M 是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象(2)[3].图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,故滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端,故A 错误,B 正确;图象可以得出电阻R 0的阻值大于电源的内阻,滑动变阻器的阻值减小,电源的输出功率增大,两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0,即电源的输出功率最大,故D 正确;、定值电阻R 0消耗功率为:P=U 2I =1.0×0.4 W=0.4W ,故C 错误;所以选择BD . (3)[4][5][6].从图象a 的斜率可以得出定值电阻R 0的阻值为:0 1.00 2.50.40R -==Ω-; 从甲同学的图象可以得出图象在U 轴上的截距为1.50 V ,即电源的电动势为:E =1.50 V , 图象斜率的绝对值为:1.5 1.0 1.250.4k -==即电源的内阻为:r =1.25Ω.【点睛】(1)从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义.(2)由图可知,图象由纵坐标的交点为电动势;由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻.(3)图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,根据图象求解.4.某实验小组设计了如图所示的电路,用于研究热敏电阻T R 的伏安特性曲线,所用电压表量程为3V ,内阻V R 约10k Ω,电流表量程为0.5A ,内阻A 2.5R =Ω,R 为电阻箱。
温州市高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷检测题一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中,可使用的器材有:A.两只相同的毫安表(量程I g=3mA,内阻R g=1000Ω);B.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω);C.滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω);D.各种规格的定值电阻R0;E.电源E(电动势约为3.0V);F.开关、导线若干.由于给出的毫安表量程太小,该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表,他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联(结果保留一位小数).该同学将用如右上方的电路图进行实验,测定电源的电动势和内阻.在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时,电流表G1示数逐渐增大,电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变,当滑片临近最右端时,电流表G2示数急剧变化.出现这种问题,应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器.在更换变阻器后,该同学连好电路,改变滑动变阻器滑片的位置,读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2,并得到多组数据,建立直角坐标系,作出了I2和I1的关系图线,经拟合得到直线I2=3.0mA-0.4I1 ,则得出电源电动势E=_____V,内阻r=_____Ω.(保留一位小数)【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g=3mA,内阻R g=1000Ω, 0.6I=A,设电流表的量程扩大的倍数为n,gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时,变阻器的阻值逐渐减小,外电路电阻减小,电流表G1示数逐渐增大,电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变,说明变阻器的电阻接近零时,路端电压才接近电源电动势,出现这种问题,应更换一个总阻值比原来小的变阻器,[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+,由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r =++整理得21200g g E r I I R r R r=-++ I 2=3.0mA -0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ,斜率0.4K =-0.003g E R r=+ A 2000.4G r R r=+ 解得 3.0E =V ,解得 2.0r =Ω2.(1)下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____A .测出两组I 、U 的数据,代入方程组E=U 1+I 1r 和E=U 2+I 2rB .多测几组I 、U 的数据,求出几组E 、r ,最后分别求出其平均值C .测出多组I 、U 的数据,画出U-I 图像,在根据图像求E 、rD .多测几组I 、U 的数据,分别求出I 和U 的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即 为电动势E ,再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r(2)(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像,由图像可知_______A .电池的电动势为1.40VB .电池内阻值为3.50ΩC .外电路短路时的电流为0.40AD .当电压表示数为1.20V 时,电路电流为0.2A(3)如上(2)中甲图所示,闭合电键前,应使变阻器滑片处在________(填“左”或“右”)端位置上.(4).(多选)为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,才能达到实验目的_______A .一个电流表和一个电阻箱B .一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C .一个电压表和一个电阻箱D .一个电流表和一个滑动变阻器【答案】C ; AD ; 左; ABC【解析】(1) A 项中根据两组测量数据可以算出一组E 、r 值,但不能减少偶然误差;B 项中可行,但不符合题目中“直观、简便”的要求,D 选项的做法是错误的,故符合要求的选项为C .(2) A 项:由图示图象可知,电源U-I 图象与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势测量值为1.40V ,故A 正确;B 项:电源内阻等于图象斜率的大小,为1U r I∆==Ω∆,故B 错误; C 项:由图示图象可知,路端电压为1.00V 时,电路电流为0.4A ,可知外电路发生短路时的电流为= 1.4E I A r=短,故C 错误; D 项:当电压表示数为1.20V 时,0.20E U I A r='-=,故D 正确; (3)为了保护用电器,在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处,即应使变阻器滑片处在左端位置;(4) 测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir ,可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流,用滑动变阻器调节外电阻,改变路端电压和电流,实现多次测量.也可以用电流表和电阻箱组合,可代替电流表和电压表,或用电压表和电阻箱组合,代替电压表和电流表,同样能测量电源的电动势和内阻,故ABC 正确.点晴:由图象的纵坐标可知电源的电动势,由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流,由闭合电路欧姆定律可得出内电阻;测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律,实验的电路有三种,分别是伏安法、伏阻法和安阻法.3.某同学欲测量一电容器的电容,他采用高电阻放电法来测量,电路图如图甲所示.其原理是测出电容器在充电电压为U 时所带的电荷量Q ,从而求出其电容C .该实验的操作步骤如下:(1)先判断电容器的好坏,使用万用表的电阻挡进行测量,观察到万用表指针向右偏转较大角度,又逐渐返回到起始位置,此现象说明电容器是____(选填“好”、“坏”)的; (2)按如图甲所示电路原理图连接好实验电路,将开关S 接通____(选填“1”、“2”),对电容器进行充电,调节可变电阻R 的阻值,再将开关S 接通另一端,让电容器放电,观察微安表的读数,直到微安表的初始指针接近满刻度;(3)此时让电容器先充电,记下这时的电压表读数U0=2.9V,再放电,并同时开始计时,每隔5 s或10 s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中。
人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷试卷(word版含答案)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻,又可以测量电源电动势和内阻,所用到的实验器材有:两个相同的待测电源(内阻r约为1Ω)电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω)电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω)电压表V(内阻未知)电流表A(内阻未知)灵敏电流计G,两个开关S1、S2主要实验步骤如下:①按图连接好电路,调节电阻箱R1和R2至最大,闭合开关S1和S2,再反复调节R1和R2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;②反复调节电阻箱R1和R2(与①中的电阻值不同),使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。
回答下列问题:(1)步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中A和B两点的电势差U AB=______ V;A和C 两点的电势差U AC=______ V;A和D两点的电势差U AD=______ V;(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω,电流表的内阻为______Ω;(3)结合步骤①步骤②的测量数据,电源电动势E为___________V,内阻为________Ω。
【答案】012.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3].步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中AB两点电势相等,即A和B两点的电势差U AB=0V;A和C两点的电势差等于电压表的示数,即U AC=12V;A和D两点的电势差U AD= =-12 V;(2)[4][5].利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为1121530120.430.6V U R U I R ==Ω=Ω-- 电流表的内阻为21228.2 1.80.4DA A U R R I =-=-=Ω (3)[6][7].由闭合电路欧姆定律可得 2E =2U AC +I∙2r即2E =24+0.8r同理''222AC E U I r =+⋅即2E =2×11.7+0.6∙2r解得E =12.6V r=1.50Ω2.(1)下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____A .测出两组I 、U 的数据,代入方程组E=U 1+I 1r 和E=U 2+I 2rB .多测几组I 、U 的数据,求出几组E 、r ,最后分别求出其平均值C .测出多组I 、U 的数据,画出U-I 图像,在根据图像求E 、rD .多测几组I 、U 的数据,分别求出I 和U 的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即 为电动势E ,再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r(2)(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像,由图像可知_______A .电池的电动势为1.40VB .电池内阻值为3.50ΩC .外电路短路时的电流为0.40AD .当电压表示数为1.20V 时,电路电流为0.2A(3)如上(2)中甲图所示,闭合电键前,应使变阻器滑片处在________(填“左”或“右”)端位置上.(4).(多选)为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,才能达到实验目的_______ A .一个电流表和一个电阻箱B .一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C .一个电压表和一个电阻箱D .一个电流表和一个滑动变阻器 【答案】C ; AD ; 左; ABC 【解析】(1) A 项中根据两组测量数据可以算出一组E 、r 值,但不能减少偶然误差;B 项中可行,但不符合题目中“直观、简便”的要求,D 选项的做法是错误的,故符合要求的选项为C . (2) A 项:由图示图象可知,电源U-I 图象与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势测量值为1.40V ,故A 正确;B 项:电源内阻等于图象斜率的大小,为1Ur I∆==Ω∆,故B 错误; C 项:由图示图象可知,路端电压为1.00V 时,电路电流为0.4A ,可知外电路发生短路时的电流为=1.4EI A r=短,故C 错误; D 项:当电压表示数为1.20V 时,0.20E UI A r='-=,故D 正确; (3)为了保护用电器,在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处,即应使变阻器滑片处在左端位置;(4) 测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir ,可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流,用滑动变阻器调节外电阻,改变路端电压和电流,实现多次测量.也可以用电流表和电阻箱组合,可代替电流表和电压表,或用电压表和电阻箱组合,代替电压表和电流表,同样能测量电源的电动势和内阻,故ABC 正确. 点晴:由图象的纵坐标可知电源的电动势,由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流,由闭合电路欧姆定律可得出内电阻;测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律,实验的电路有三种,分别是伏安法、伏阻法和安阻法.3.一研究学习小组,为了测定两节串联干电池组的电动势E 和内电阻r ,实验器材有:一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I 表示),一只电阻箱(阻值用R 表示),一只开关和导线若干。
高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷测试卷(解析版)一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻,实验室有下列器材:A 灵敏电流计G (量程为0~10mA ,内阻约为100Ω)B 电压表V (量程为0~3V ,内阻约为10kΩ)C .电阻箱R 1(0~999.9Ω)D .滑动变阻器R 2(0~10Ω,额定电流为1A)E.旧电池2节F.开关、导线若干(1)由于灵敏电流计的量程太小,需扩大灵敏电流计的量程.测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示,调节R 2和电阻箱,使得电压表示数为2.00V ,灵敏电流计示数为4.00mA ,此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω,则灵敏电流计内阻为___________Ω(保留一位小数).(2)为将灵敏电流计的量程扩大为100mA ,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R 1的阻值调为___________Ω(保留三位有效数字).(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路,根据测得的数据作出G U I - (U 为电压表的示数,G I 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示则该干电池组的电动势E =___________V ,内阻r =___________Ω(保留三位有效数字)【答案】101.7 11.3 2.910.01± 9.10.2±【解析】【分析】(1)根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻.(2)把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值.(3)由闭合电路欧姆定律确定出G U I -的关系式,结合图象求得E ,r .【详解】(1)[1]灵敏电流计内阻:132.00398.3101.74.0010g U R R I -=-=-=⨯Ω(2)[2]灵敏电流计满偏电流为10mA ,把它改装成100mA 的电流表,电流表量程扩大了10倍,并联电阻分流为90mA ,为电流计的9倍,由并联电路特点可知,并联电阻阻值:101.711.399g R R ===并Ω (3)[3][4]电流表示数:10G I I =,由图示电路图可知,电源电动势:10G E U Ir U I r =+=+整理得:()10G U E r I =-由图示G U I -图象可知,电源电动势:E =2.91V ,图象斜率:k =10r =32.91 2.00911010G U I -∆-==∆⨯ 电源内阻:r =9.1Ω。
第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷练习(Word 版 含答案)一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.用图甲中所示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻,它的电动势E 约为8V ,内阻r 约为30Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40mA .为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有:A .电流表A(量程0.05A ,内阻约为0.2Ω)B .电压表V(量程6V ,内阻20kΩ)C .定值电阻R 1(阻值100Ω,额定功率1W)D .定值电阻R 2(阻值200Ω,额定功率1W)E.滑动变阻器R 3(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)F.滑动变阻器R 4(阻值范围0~750Ω,额定电流1A)G.导线和单刀单掷开关若干个(1)为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选___________;滑动变阻器应该选___________.(均填写器材名称代号)(2)接入符合要求的实验器材后,闭合开关S ,调整滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数.取得多组数据,作出了如图乙所示的图线.根据图象得出该电池的电动势E 为___________V ,内阻r 为___________Ω.(结果均保留2位有效数字)【答案】R 2 R 4 7.8 29【解析】【分析】(1)应用欧姆定律求出电路最小电阻,然后选择保护电阻;根据电源内阻与保护电阻的阻值,选择滑动变阻器.(2)电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻.【详解】(1)[1]为保护电源安全,电路最小电阻8Ω200Ω0.040R ==最小, 保护电阻阻值至少为 200Ω30Ω170Ω100Ω-=>,则保护电阻应选定值电阻2R ;[2]电源等效电阻(电源内阻与保护电阻之和)为200Ω,为进行多次实验,测出多组实验数据,滑动变阻器应选滑动变阻器4R .(2)[3]由电源U -I 图象可知,图象与纵轴的交点坐标值是7.8,则电源电动势E =7.8V ,[4]图象斜率7.82290.034U k I ∆==≈Ω∆, 电源内阻 222920029r k R =-=Ω-Ω=Ω.2.为了测定电源电动势E 、内电阻r 和定值电阻R o 的阻值,某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路.闭合电键S 1,调节滑动变阻器的滑动触头P 向某方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M 、N 两条U-I 直线,请回答下列问题(1)图乙中的M 、N 两条图线,根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是___________,根据电压传感器 2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M 或图线N )(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.A .滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端B .滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端C .定值电阻R o 上消耗的功率为2.5WD .电源的输出功率最大(3)根据图乙可以求得定值电阻R o=______Ω, 电源电动势E =______V ,内电阻r =______Ω.【答案】N M BD 2.5 1.5 1.25【解析】【详解】(1)[1][2].从电路连接可以看出,电流表A 的读数增大时,电压传感器1的读数减小,电压传感器2的读数增大.故图线N 是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象,图线M 是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象(2)[3].图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,故滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端,故A 错误,B 正确;图象可以得出电阻R 0的阻值大于电源的内阻,滑动变阻器的阻值减小,电源的输出功率增大,两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0,即电源的输出功率最大,故D 正确;、定值电阻R 0消耗功率为:P=U 2I =1.0×0.4 W=0.4W ,故C 错误;所以选择BD .(3)[4][5][6].从图象a 的斜率可以得出定值电阻R 0的阻值为:0 1.00 2.50.40R -==Ω-; 从甲同学的图象可以得出图象在U 轴上的截距为1.50 V ,即电源的电动势为:E =1.50 V , 图象斜率的绝对值为:1.5 1.0 1.250.4k -== 即电源的内阻为: r =1.25Ω.【点睛】(1)从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义.(2)由图可知,图象由纵坐标的交点为电动势;由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻.(3)图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,根据图象求解.3.(1)下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____A .测出两组I 、U 的数据,代入方程组E=U 1+I 1r 和E=U 2+I 2rB .多测几组I 、U 的数据,求出几组E 、r ,最后分别求出其平均值C .测出多组I 、U 的数据,画出U-I 图像,在根据图像求E 、rD .多测几组I 、U 的数据,分别求出I 和U 的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即 为电动势E ,再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r(2)(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像,由图像可知_______A .电池的电动势为1.40VB .电池内阻值为3.50ΩC .外电路短路时的电流为0.40AD .当电压表示数为1.20V 时,电路电流为0.2A(3)如上(2)中甲图所示,闭合电键前,应使变阻器滑片处在________(填“左”或“右”)端位置上.(4).(多选)为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,才能达到实验目的_______A .一个电流表和一个电阻箱B .一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C .一个电压表和一个电阻箱D .一个电流表和一个滑动变阻器【答案】C ; AD ; 左; ABC【解析】(1) A 项中根据两组测量数据可以算出一组E 、r 值,但不能减少偶然误差;B 项中可行,但不符合题目中“直观、简便”的要求,D 选项的做法是错误的,故符合要求的选项为C .(2) A 项:由图示图象可知,电源U-I 图象与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势测量值为1.40V ,故A 正确;B 项:电源内阻等于图象斜率的大小,为1U r I∆==Ω∆,故B 错误; C 项:由图示图象可知,路端电压为1.00V 时,电路电流为0.4A ,可知外电路发生短路时的电流为= 1.4E I A r=短,故C 错误; D 项:当电压表示数为1.20V 时,0.20E U I A r ='-=,故D 正确; (3)为了保护用电器,在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处,即应使变阻器滑片处在左端位置;(4) 测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir ,可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流,用滑动变阻器调节外电阻,改变路端电压和电流,实现多次测量.也可以用电流表和电阻箱组合,可代替电流表和电压表,或用电压表和电阻箱组合,代替电压表和电流表,同样能测量电源的电动势和内阻,故ABC 正确.点晴:由图象的纵坐标可知电源的电动势,由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流,由闭合电路欧姆定律可得出内电阻;测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律,实验的电路有三种,分别是伏安法、伏阻法和安阻法.4.用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V ,内电阻约1Ω)的电动势和内电阻,除了待测电池组,电建,导线外,还有下列器材供选用∶A .电流表∶量程0.6A ,内电阻约1ΩB .电流表∶量程3A ,内电阻约0.2ΩC .电压表∶量程3V ,内电阻约30kΩD .电压表∶量程6V ,内电阻约60kΩE.滑动变阻器∶0~1000Ω,额定电流0.5AF.滑动变阻器∶0~20Ω,额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表选用________,滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)(2)下图为正确选择仪器后,连好的部分电路,为了使测量误差尽量小,还需要在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连。
第十二章电能能量守恒定律精选试卷测试题(Word版含解析)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学将一个土豆做成水果电池.同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V.可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为3V,0.5A的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多.(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是:__________(不要求写分析、推导过程).(2)为了能尽可能准确测定水果电池的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A.电流表A1(量程为0~0.6A ,内阻为1Ω)B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻为800Ω)C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知)D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω)E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)F.变阻箱(0~9999Ω)①实验中应选择的器材是_____________(填器材前的字母代号).②在方框中画出应采用的电路________.【答案】水果电池的内阻太大. BF【解析】【分析】【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可得电路电流E I R r=+,要想灯泡发光,就得有较大电流,只是电动势高还不行,必须内阻也小才行,所以灯泡不亮的原因是水果电池的内阻太大. (2)①本题中电流表1A 量程太大,3A 内阻未知,所以选2A 较好;由于没有电压表,所以选电阻箱将电路串联,利用闭合电路欧姆定律可以测出内阻.故实验中应选择的器材是B 、F .②实验电路如下图【点睛】测电源电动势和内阻的方法虽然各不相同,但是都是根据闭合电路欧姆定设计的.2.如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E 是电池;R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻,R 6是可变电阻;表头G 的满偏电流为250 μA ,内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V 挡和5 V 挡,直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω挡.(1)图(a)中的A 端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R 6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号).A .在使用多用电表之前,调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B .使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C .使用电流挡时,调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1+R 2=________Ω,R 4=________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b )所示.若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B 端是与“5”相连的,则读数为________.(结果均保留3位有效数字)【答案】黑 B 160 880 1.47mA 1.10×103 Ω 2.95 V【解析】【分析】【详解】(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,即红进黑出,A 端与电池正极相连,电流从A 端流出,A 端与黑表笔相连;(2)[2]由电路图可知6R 只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,不能进行机械调零,同时在使用电流档时也不需要调节6R ;A.与分析不符,故A 错误;B.与分析相符,故B 正确;C.与分析不符,故C 错误;(3)[3]B 端与“1”“2”相连时,该多用电表挡位分别为直流2.5 mA 挡、直流1 mA 挡,如图所示由电表的改装原理可知B 端与“2”相连时,有: 122G G G I r R I R I =++ 解得: 12160ΩR R +=[4]B 端与“4”相连时,如图所示多用电表为直流电压1 V 挡,表头并联部分电阻:442880ΩG G U I r R I -== (4)[5]B 端与“1”相连时,电表读数为1.47 mA ;[6]B 端与“3”相连时,多用电表为欧姆×100Ω挡,读数为:311.0100Ω 1.1010Ω⨯=⨯[7]B 端与“5”相连时,多用电表为直流电压5 V 挡,读数为:1475V 2.95V 250⨯=3.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U -I 图像如下:(1)闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P 应放在_____处(2)现备有以下器材:A .干电池1个B .滑动变阻器(0~50Ω)C .滑动变阻器(0~1750Ω)D .电压表(0~3V )E .电压表(0~15V )F .电流表(0~0.6A )G .电流表(0~3A )其中滑动变阻器应选_____,电流表应选____,电压表应选_____.(填字母代号)(3)由U-I 图像.由此可知这个干电池的电动势E =_______V ,内电阻r =______Ω. (4)由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差,导致E 测___ E 真,,r 测____r 真(填“>”“<”或“=”)【答案】a B D F 1.5 0.75 < <【解析】【分析】【详解】(1)[1] 闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P 应放在最大值位置处,即a 处.(2)[2]滑动变阻器起控制电流的作用,而电源电动势大约1.5V ,电路中电流较小,故为了便用调节,滑动变阻器选取B .[3]电源电动势大约1.5V ,因此电压表选择量程为3V 的比较合适,故电压表选择D ,[4]由图可知,电路中的电流较小,因此电流表选择F .(3)[5]在U -I 图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,所以由图可以读出电源的电动势为1.5V ;[6]图象中的斜率表示电源的内阻,则有:1.5 1.20.750.4r -==Ω (4)[7][8]由图所示电路图可知,相对于电源来说,电流表采用外接法,由于电压表分流,电流测量值小于真实值,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U -I 图象如图所示:电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻,由图象可知,电源电动势的测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值.4.在测定一节干电池E的电动势和内阻(电动势约为1.5V,内阻小于2.0Ω)的实验中,备有下列参数准确可靠的器材:电流表A1(量程0~3mA,内阻r1=5.0Ω)电流表A2(量程0~0.6A,内阻r2=0.5Ω)滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流为2.0A)滑动变阻器R2(0~100Ω,额定电流为1.0A)定值电阻R3=995Ω定值电阻R4=9.5Ω开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了图甲所示的实验电路,图中定值电阻应选____,滑动变阻器应选_____(均填写器材的字母代号)。
高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷(培优篇)(Word 版 含解析)一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.用图甲中所示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻,它的电动势E 约为8V ,内阻r 约为30Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40mA .为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有:A .电流表A(量程0.05A ,内阻约为0.2Ω)B .电压表V(量程6V ,内阻20kΩ)C .定值电阻R 1(阻值100Ω,额定功率1W)D .定值电阻R 2(阻值200Ω,额定功率1W)E.滑动变阻器R 3(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)F.滑动变阻器R 4(阻值范围0~750Ω,额定电流1A)G.导线和单刀单掷开关若干个(1)为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选___________;滑动变阻器应该选___________.(均填写器材名称代号)(2)接入符合要求的实验器材后,闭合开关S ,调整滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数.取得多组数据,作出了如图乙所示的图线.根据图象得出该电池的电动势E 为___________V ,内阻r 为___________Ω.(结果均保留2位有效数字)【答案】R 2 R 4 7.8 29【解析】【分析】(1)应用欧姆定律求出电路最小电阻,然后选择保护电阻;根据电源内阻与保护电阻的阻值,选择滑动变阻器.(2)电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻.【详解】(1)[1]为保护电源安全,电路最小电阻8Ω200Ω0.040R ==最小, 保护电阻阻值至少为200Ω30Ω170Ω100Ω-=>,则保护电阻应选定值电阻2R ;[2]电源等效电阻(电源内阻与保护电阻之和)为200Ω,为进行多次实验,测出多组实验数据,滑动变阻器应选滑动变阻器4R .(2)[3]由电源U -I 图象可知,图象与纵轴的交点坐标值是7.8,则电源电动势E =7.8V ,[4]图象斜率7.82290.034U k I ∆==≈Ω∆, 电源内阻 222920029r k R =-=Ω-Ω=Ω.2.小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻。
高中物理第十二章电能能量守恒定律第十二章电能能量守恒定律精选试卷测试卷(解析版)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.某位同学用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关和两个部件.请根据下列步骤完成电阻测量:(1)在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则他应调节__________ (选填或或).(2)正确处理完上述步骤后,他把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,发现指针如图丙所示,则他应调节__________ (选填或或).(3)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示,则他应采取的措施是①___________________;②____________________.(4)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在定值电阻两端,发现指针如图戊所示,则该定值电阻的阻值___________.【答案】(1)S (2)T (3)①将打到欧姆挡;②将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处(4)【解析】【分析】【详解】(1)在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则应机械调零,即他应调节S使针调到电流的零档位.(2)把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,即欧姆调零,应该调到电阻的零档位,此时要调节欧姆调零旋钮,即T(3)他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示,说明待测电阻较小,应该换小挡,即换挡,换挡必调零,所以要重新调零即将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处.(4)根据欧姆表读数原则可知欧姆表的读数为【点睛】要熟练万用表的使用规则,并且要注意在换挡时一定要欧姆调零.2.听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学将一个土豆做成水果电池.同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V.可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为3V,0.5A的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多.(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是:__________(不要求写分析、推导过程).(2)为了能尽可能准确测定水果电池的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A.电流表A1(量程为0~0.6A ,内阻为1Ω)B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻为800Ω)C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知)D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω)E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)F.变阻箱(0~9999Ω)①实验中应选择的器材是_____________(填器材前的字母代号).②在方框中画出应采用的电路________.【答案】水果电池的内阻太大. BF【分析】【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可得电路电流E I R r=+,要想灯泡发光,就得有较大电流,只是电动势高还不行,必须内阻也小才行,所以灯泡不亮的原因是水果电池的内阻太大. (2)①本题中电流表1A 量程太大,3A 内阻未知,所以选2A 较好;由于没有电压表,所以选电阻箱将电路串联,利用闭合电路欧姆定律可以测出内阻.故实验中应选择的器材是B 、F .②实验电路如下图【点睛】测电源电动势和内阻的方法虽然各不相同,但是都是根据闭合电路欧姆定设计的.3.电流表G 1的量程为0~5mA ,内阻r =290Ω,把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0~10mA ,大量程为0~100mA ;电压档小量程为0~10V ,大量程为0~25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S 端是与“6”相连的,则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E 的电动势为15V ,当把开关S 接到位置4,短接A 、B 表笔进行欧姆调零后,用该档测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G 1满偏刻度的15处,则该电阻的阻值为_____kΩ.(3)此多用电表的表笔A 为_____(“红色”或“黑色”),图中电阻R 5=_____Ω.【答案】20.0V (19.8~20.2) 6 红色 29【解析】(1)[1]开关S 端与“6”相连,作为大量程电压表使用,量程为0~25V ,根据电压表读数规则可知,多用电表读数为20.0V ;(2)[2]分析多用电表内部结构,开关S 端与“4”相连,则作为欧姆表使用,此时干路电流最大为I m =10mA ,则根据闭合电路欧姆定律可知,E ()5m x I R r =+内 E =I m r 内联立解得R x =6kΩ; (3)[3]电流从红表笔流入电表,故多用电表的表笔A 为红表笔.[4]当开关S 端接“1”时,电流挡的量程为0~100mA ,根据电表改装原理可知,I g (r +R 6)=(I 1-I g )R 5;当开关S 端接“2”时,电流挡的量程为0~10mA ,I g r =(I 2-I g )(R 5+R 6),联立解得R 5=29Ω.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下请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出U-I 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__________________________________.【答案】0.44 1. 60 (1. 58 ~ 1. 62 都算对) 1.2(1.18 ~1.26都算对)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大.【解析】【分析】【详解】(1)由题目表格测量数据知,电流表使用0.6A量程,所以读数为0.44A;(2)描点画图,如图所示;根据可得:电动势为E=1.6V;图线的斜率等于内阻r=1.2Ω;(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大.5.某同学想要测量一个电源的电动势和内阻,准备的器材有电流表A(0~100mA,内阻为30Ω)、电阻箱R(最大阻值99.9Ω)、开关和若干导线.(1)由于电流表A的量程较小,考虑到安全因素,同学们需将一个定值电阻和电流表A 进行_________联(填写“串”或“并”),若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍,则定值电阻的阻值R0=_________Ω.(2)如图甲所示,虚线框中为同学设计了实验电路的一部分,请将电路图补充完整______.(3)实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数Ⅰ,并用记录的实验数据描绘出R-1I图线如图乙所示,则该电源的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω(结果保留两位有效数字).【答案】并 6 12 1.0【解析】【分析】【详解】(1)改装电流表需要并联电阻进行分流;由并联电路规律可知,并联部分电压相等,要使量程扩大为原来的6倍;则由并联电路规律可知:00.1306550.1ggI RRI⨯===Ω⨯;(2)根据改装原理以及测量电动势和内电阻实验原理可知应将改装后的电表与电阻箱串联接在电源两端,故测量原理图如图所示;(3)电路中干路电流为电流表示数的6倍,故根据闭合电路欧姆定律可知:11630656630E EIr Rr R=⨯=⨯⨯+++++,则变形得()156ER rI=⋅-+,故图象中的斜率等于6263Ek===,解得8.0VE=;图象与纵坐标的交点为()6.05r-=-+,解得r=1.0Ω.6.如图(a)所示,是多用电表欧姆档内部的部分原理图,已知电源电动势E = 1.5 V,内阻r= 1 Ω,灵敏电流计满偏电流I g = 10 mA,内阻为r g= 90 Ω,表盘如图b所示,欧姆表表盘中值刻度为“15”(1)多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某档位时,将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后多用电表的总内阻为___________Ω,某电阻接入红、黑表笔间,表盘如图(b )所示,则该电阻的阻值为_______________Ω。
第十二章电能能量守恒定律精选试卷测试卷附答案一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学将一个土豆做成水果电池.同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V.可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为3V,0.5A的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多.(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是:__________(不要求写分析、推导过程).(2)为了能尽可能准确测定水果电池的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A.电流表A1(量程为0~0.6A ,内阻为1Ω)B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻为800Ω)C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知)D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω)E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)F.变阻箱(0~9999Ω)①实验中应选择的器材是_____________(填器材前的字母代号).②在方框中画出应采用的电路________.【答案】水果电池的内阻太大. BF【解析】【分析】【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可得电路电流E I R r=+,要想灯泡发光,就得有较大电流,只是电动势高还不行,必须内阻也小才行,所以灯泡不亮的原因是水果电池的内阻太大. (2)①本题中电流表1A 量程太大,3A 内阻未知,所以选2A 较好;由于没有电压表,所以选电阻箱将电路串联,利用闭合电路欧姆定律可以测出内阻.故实验中应选择的器材是B 、F .②实验电路如下图【点睛】测电源电动势和内阻的方法虽然各不相同,但是都是根据闭合电路欧姆定设计的.2.某同学利用一个电阻箱、一个电压表(视为理想电表)、一个定值电阻(05ΩR =)、一个开关和若干导线测定一电源(电动势小于3V )的电动势及内阻,实验原理图如图(甲)所示。
人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷试卷(word版含答案)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.在练习使用多用电表的实验中,(1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值R x,先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图所示.以下是接下来的测量过程:a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,然后断开两表笔b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”档),并拔出两表笔c.将选择开关旋到“×1”挡d.将选择开关旋到“×100”挡e.将选择开关旋到“×1k ”挡f.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值R x,断开两表笔以上实验步骤中的正确顺序是________(填写步骤前的字母).(2)重新测量后,指针位于如图所示位置,被测电阻的测量值为____Ω.(3)如图所示为欧姆表表头,已知电流计的量程为I g=100μA,电池电动势为E=1.5V,则该欧姆表的内阻是____kΩ,表盘上30μA刻度线对应的电阻值是____kΩ.(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值R y,采用如图所示的电路.电源电压U恒定,电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出.①用多用电表测电路中的电流,则与a点相连的是多用电表的____(选填“红”或“黑”)表笔.②闭合电键,多次改变电阻箱阻值R,记录相应的R和多用电表读数I,得到R-1I的关系如图所示.不计此时多用电表的内阻.则R y=___Ω,电源电压U=___V.(5)一半导体电阻的伏安特性曲线如图所示.用多用电表的欧姆挡测量其电阻时,用“×100”挡和用“×1k”挡,测量结果数值不同.用____(选填“×100”或“×1k”)挡测得的电阻值较大,这是因为____________.【答案】dafb 2200 15kΏ35kΩ红 200 8 ×1k 欧姆表中挡位越高,内阻越大;由于表内电池的电动势不变,所以选用的挡位越高,测量电流越小;该半导体的电阻随电流的增大而减小,所以选用的档位越高,测得的电阻值越大【解析】【分析】【详解】(1)[1]先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图所示.指针指在示数较大处,为使指针指在刻度盘中央附近,应换用“×100 ”挡(几百×10=几十×100),再欧姆调零,测量,整理器材.实验步骤中的正确顺序是:dafb (2)[2]重新测量后,指针位于如图所示位置,被测电阻的测量值为221002200⨯Ω=Ω(3)[3]电表内阻461.5 1.51015k Ω10010g E R I -==Ω=⨯Ω=⨯内 [4]当电表指针指在30μA 刻度线上时E I R R =+内,整理得 4461.5 1.510 3.51035k Ω3010E R R I -=-=-⨯Ω=⨯Ω=⨯内 (4)[5]①多用电表测电路中的电流, a 点与电源正极相连,则与a 点相连的是多用电表的红表笔.[6][7]②由欧姆定律可得()y U I R R =+整理得y U R R I=- 由图象的纵截距得: 200y R =Ω由图象的斜率得:4000V 8V 7525U -==- (5)[8][9]欧姆表挡位越高,内阻越大;由于表内电池的电动势不变,所以选用的挡位越高,测量同一电阻时电路中电流越小;该半导体的电阻随电流的减小而增大,所以选用的档位越高,测得的电阻值越大.所以选“×1k”挡测得的电阻值较大.2.现要测量电压表的内阻和电源的电动势,提供的器材有:电源E(电动势约为6V,内阻不计),电压表V1(量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ),电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ),电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ),滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω),单刀双掷开关一个,导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图,你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理?_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______(选填“R1”或“R2”)(3)按照下列步骤进行实验:①闭合开关前,将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大;②闭合开关,将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置,此时电压表V1的示数为1.60V 电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示,其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据,计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ,电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙 1R 2.10V 5.60V 2.5k Ω 2.5k Ω【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法,根据欧姆定律综合分析可得。
浙江省温州市永嘉县碧莲中学物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻,实验室有下列器材: A 灵敏电流计G (量程为0~10mA ,内阻约为100Ω) B 电压表V (量程为0~3V ,内阻约为10kΩ) C .电阻箱R 1(0~999.9Ω)D .滑动变阻器R 2(0~10Ω,额定电流为1A) E.旧电池2节 F.开关、导线若干(1)由于灵敏电流计的量程太小,需扩大灵敏电流计的量程.测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示,调节R 2和电阻箱,使得电压表示数为2.00V ,灵敏电流计示数为4.00mA ,此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω,则灵敏电流计内阻为___________Ω(保留一位小数). (2)为将灵敏电流计的量程扩大为100mA ,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R 1的阻值调为___________Ω(保留三位有效数字).(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路,根据测得的数据作出G U I - (U 为电压表的示数,G I 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示则该干电池组的电动势E =___________V ,内阻r =___________Ω(保留三位有效数字)【答案】101.7 11.3 2.910.01± 9.10.2± 【解析】 【分析】(1)根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻.(2)把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值.(3)由闭合电路欧姆定律确定出G U I -的关系式,结合图象求得E ,r . 【详解】(1)[1]灵敏电流计内阻:132.00398.3101.74.0010g U R R I -=-=-=⨯Ω(2)[2]灵敏电流计满偏电流为10mA ,把它改装成100mA 的电流表,电流表量程扩大了10倍,并联电阻分流为90mA ,为电流计的9倍,由并联电路特点可知,并联电阻阻值:101.711.399g R R ===并Ω (3)[3][4]电流表示数:10G I I =,由图示电路图可知,电源电动势:10G E U Ir U I r =+=+整理得:()10G U E r I =-由图示G U I -图象可知,电源电动势:E =2.91V ,图象斜率:k =10r =32.91 2.00911010G U I -∆-==∆⨯ 电源内阻:r =9.1Ω。
【点睛】本题关键是明确实验的原理,明确各个部分联接关系,由部分电路欧姆定律与全电路欧姆定律分析求解,对于图象类问题要写出表达式进行分析.2.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G 改装的电流表A ,V 为标准电压表,E 为待测电池组,S 为开关,R 为滑动变阻器,R 0是标称值为4.0Ω的定值电阻.①已知灵敏电流计G 的满偏电流I g =100μA 、内阻r g =2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA ,应并联一只 Ω(保留一位小数)的定值电阻R 1; ②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r= Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 .④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是 .(填选项前的字母)A .电压表内阻的影响B .滑动变阻器的最大阻值偏小C .R 1的实际阻值比计算值偏小D .R 0的实际阻值比标称值偏大测量次数12345678电压表V 读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表A 读数I/mA20406080100120140160【答案】(2)①1.0 ②如图所示 ③ 1.66 充分利用测得的数据 ④CD【解析】解:1.根据改装后电表的量程1g g g I r I I R =+,代入解得1 1.0R =Ω.2.实物图如图所示3.根据闭合电路的欧姆定律()0E U I R r =++可得0U R r I ∆+=∆,故15051U U R r I I -+=-, 或2662U U I I --或3773U U I I --或()()()12345678488451 5.664U U U U U U U U U U I I I I +++⋅+++-==Ω-- 可得: 1.66r =Ω.因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差.4.实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响.电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻r 和定值电阻0R 之和,当1R 的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,C 正确.当0R 的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,D 正确.3.某同学利用一个电阻箱、一个电压表(视为理想电表)、一个定值电阻(05ΩR=)、一个开关和若干导线测定一电源(电动势小于3V)的电动势及内阻,实验原理图如图(甲)所示。
(1)根据实验原理图完成实物图(乙)中的连线______________。
(2)若某次测量时电阻箱的旋钮位置如图(丙)所示的,电压表的示数如图(丁)所示,则电阻箱的阻值为________Ω,电压表的示数为__________V。
(3)改变电阻箱的电阻R,读出电压表的示数U,然后根据实验数据描点,绘出的图像是一条直线11U R-。
若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则电源的电动势E=__________,内阻r=_________。
(用k、b和0R表示)【答案】 115.0 2.30 1b0kRb-【解析】【分析】【详解】(1)根据电路图连接实物图如图所示(2)如图(丙)和(丁),电阻箱和电压表的读数分别为11001105100.1115.0R =⨯+⨯+⨯+⨯=Ω, 2.30U =V(3)根据电路图可知电路的电流满足关系0+E UI R R r R==+变形可得0111R r U E R E+=+ 再由11U R-图像的斜率为k ,在坐标轴上的截距为b ,即 11k b U R=+ 所以可得0R r k E+=,1b E =即可求得1E b =,0k r R b=-4.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差,实验电路如图1所示.(1)现有电流表(0-0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材: A .电压表(0~15V) B .电压表(0~3V) C .滑动变阻器(0~50Ω) D .滑动变阻器(0~500Q)实验中电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(选填相应器材前的字母) (2)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下的一组数据的对应点,并画出U-I 图线________. 序号 1 2 3 4 5 6 电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(4)实验中随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化,图3各示意图中正确反映P-U关系的是________.【答案】(1)B C (2)如图(3) 1.50 (1.49~1.51) 0.83 (0.81~0.85) (4)C【解析】【分析】【详解】(1)[1][2].一节干电池电动势约为1.5V,则电压表应选B,为方便实验操作,滑动变阻器应选C;(2)[3].根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出电源的U-I图象如图所示:(3)[4][5].由得出的电源U-I 图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.50,则电源电动势E =1.50V ,电源内阻:1.5 1.00.830.6U r I ∆-==Ω≈Ω∆; (4)[6].电压表测量路端电压,其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大;而当内阻和外阻相等时,输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半.外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零;故符合条件的图象应为C .5.某学生实验小组做测定电源的电动势和内电阻的实验,请回答下列问题(1)在测定电源电动势和内阻的实验方案中,该小组提出下列几种实验方案,其中不能达到实验目的是_____(2)该实验小组选择上一问中的某一种方案,根据实验数据画出的U -I 图象,如下图所示,由此可知这节干电池的电动势E =___V 、内电阻r =___Ω.(保留两位有效数字)【答案】A 1.40 0.67 【解析】 【详解】(1)[1]测量电源电动势和内阻的实验需要测出两个未知物理量,所以实验中需要通过仪器测出两个物理量,根据选择仪器的不同有三种方案:伏安法、伏阻法、安阻法,其中伏安法测量电动势和内阻的实验中根据电流表的位置不同,有两种不同的连接方法;A.与分析相符,符合题意;B.与分析不符,不符合题意;C.与分析不符,不符合题意;D.与分析不符,不符合题意;(2)[2][3]由闭合电路欧姆定律可知U E Ir =-;由图象可知电源的U I -图象与纵轴的交点坐标值是1.40,则电源电动势 1.40V E =,电源内阻1.40 1.0Ω0.67Ω0.6U r I ∆-===∆6.利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差.供选择的器材有: A .电流表A (0~0.6 A ) B .电压表V 1(0~3 V ) C .电压表V 2(0~15 V ) D .滑动变阻器R 1(0~15 Ω) E .滑动变阻器R 2(0~100 Ω) G .定值电阻R 0=1 Ω H .开关一个,导线若干(1)实验中电压表应选用__________,滑动变阻器应选用___________(选填相应器材前的字母).(2)实验小组根据图甲中电路图已连接了部分器材,请用笔画线当导线,将乙图中实物连接图补充完整___________.(3)实验时,某位同学记录了5组数据,对应的点已经标在坐标纸上,请在坐标纸上画出U –I 图线___________,并根据所画图线可得出干电池的电动E =________V ,内电阻r =________Ω.(计算结果小数点后保留两位数字)【答案】B D1.48(1.47-1.49范围内均可) 0.60(0.57-0.63范围内均可)【解析】【分析】【详解】(1)[1]一节干电池电动势约为1.5 V,则电压表应选B;[2]为方便实验操作,电表示数有明显变化,滑动变阻器应选D;(2)[3]实物连接图如图所示:(3)[4]U–I图线如图所示:[5]据()U E I R r=-+可得,图线与U轴的交点等于电动势,则电动势为1.48 V;[6]图线斜率的绝对值为1.60,大小等于内阻与定值电阻R0之和,则内阻为0.60 Ω.7.某同学想要测量一个电源的电动势和内阻,准备的器材有电流表A(0~100mA,内阻为30Ω)、电阻箱R(最大阻值99.9Ω)、开关和若干导线.(1)由于电流表A的量程较小,考虑到安全因素,同学们需将一个定值电阻和电流表A 进行_________联(填写“串”或“并”),若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍,则定值电阻的阻值R0=_________Ω.(2)如图甲所示,虚线框中为同学设计了实验电路的一部分,请将电路图补充完整______.(3)实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数Ⅰ,并用记录的实验数据描绘出R-1I图线如图乙所示,则该电源的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω(结果保留两位有效数字).【答案】并 6 12 1.0【解析】【分析】【详解】(1)改装电流表需要并联电阻进行分流;由并联电路规律可知,并联部分电压相等,要使量程扩大为原来的6倍;则由并联电路规律可知:00.1306550.1ggI RRI⨯===Ω⨯;(2)根据改装原理以及测量电动势和内电阻实验原理可知应将改装后的电表与电阻箱串联接在电源两端,故测量原理图如图所示; (3)电路中干路电流为电流表示数的6倍,故根据闭合电路欧姆定律可知:11630656630EE I r R r R =⨯=⨯⨯+++++,则变形得()156E R r I=⋅-+,故图象中的斜率等于6263E k ===,解得8.0V E =;图象与纵坐标的交点为()6.05r -=-+,解得r=1.0Ω.二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优(难)8.如图所示,一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t 0滑至斜面底端。