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2021年高考物理实验复习考点过关检测题
30用电流表和电阻箱测电源电动势和内阻
1.要测定某电源的电动势和内阻,某同学按如图甲所示的电路图连接好电路并进行如下操作:
(1)闭合开关S1,多次调节电阻箱的阻值,并记录下每次的电阻值R及对应的电流表A的示数I(电流表的内阻很小,可忽略不计);
(2)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系式为________________。
(3)根据数据,作出图像-R,如图乙所示,则根据图像可以求出:电源电动势E=________ V 。 内电阻r=_______Ω。
2.某同学用电流传感器和电阻箱来测定电源的电动势和内阻,电路如图(a)所示。
(1)图中定值电阻R0起________作用。
(2)实验测得多组数据,通过变换坐标,经计算机拟合得到如图(b)所示图线,则该图线选取了_______为横坐标。由图可知,电源电动势为________。
(3)若该同学在处理实验数据时,误将电阻箱阻值作为外电路的总电阻阻值,漏算了R0,则最终得到的电动势和内阻的值与真实值相比:电动势__________,内阻__________。(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)
3.华宁某中学的物理研究性学习小组在国庆节放假期向利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙子电池。他们在橙子中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极,再利用如图所示的电路测量这种电池的内阻和电动势。图中灵敏电流表的内阻Rg=100Ω,量程为0~300µA,电阻箱阻值的变化范田为0-999999Ω。请回答以下问题。
(1)为保护电路不被损坏,在闭合开关前,应先____________;
(2)开关闭合后,调节电阻箱的阻值R,读出对应的灵敏电流表的读数I,计算出电阻箱两端的电压U,得到7组数据并记录在下表中,其中表格中空格处的数据应填____________;(计算结果保留两位小数)
组别
1
2
3
4
5
6
7
电阻箱的读数(R/Ω)
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
电流表的读数(I/μA)
92
102
115
131
152
180
220
电阻箱两端的电压(U/V)
0.83
0.82
0.81
0.79
0.72
0.66
(3)根据这些数据,选取电阻箱两端的电压U为纵坐标,灵敏电流表的读数I为横坐标,在下图中做出U-I图线。(图中已经描出了其中的6组数据点,请把第5组的数据点描在图上,并画出图线)
(4)根据画出的图线求得直线斜率的绝对值为1300V/A,则可计算出该橙子电池的内阻r=_________Ω,电动势E=____________V。(计算结果保留两位有效数字)
4.电动自行车是一种环保、便利的交通工具,越来越受大众的青睐,为了测定电动车电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,所用实验器材有:
A.电池组(电动势约为12V,内阻未知)
B.电流表(量程为300mA,内阻忽略不计)
C.电阻箱R(0~999.9Ω)
D.定值电阻R0(阻值为10Ω)
E.导线和开关
该同学部分操作步骤如下:
(1)改变电阻箱R的阻值,分别测出电路中相应的电流I。为了保证实验顺利进行且使测量结果更准确些,电阻箱R的取值范围应为_________。
A.100Ω~300Ω B. 40Ω~100Ω C. 15Ω~40Ω
(2)根据实验数据描点,绘出的了图像如图乙所示,若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电池组的电动势E=______,内阻r=_____(用k,b和R0表示)。
(3)如果电流表内阻不能忽略,则对电池组的内阻是否有影响___________(填“有”或“无”)。
5.一同学测量某干电池的电动势和内阻。
(1)甲图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处; 、 。
(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的数据见下表:
R/Ω
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
/A-1
6.7
5.9
5.3
4.5
3.8
该同学根据表中数据,在方格纸上作出了R-关系图象。由图象可计算出该干电池的电动势为______V;内阻为______Ω;
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱,当电流表的示数为0.33