人教版高中物理选修3-12-10实验：测定电池的电动势和内阻名师精编作业1.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 03课堂对点集训 知识点一　伏安法测E、r 1. (多选)用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线，由图可知(　　) A. 电池电动势的测量值是1.40 V B. 电池内阻的测量值是3.50 Ω C. 外电路发生短路时的电流为0.40 A D. 电压表的示数为1.20 V时电流表的示数I′＝0.20 A 答案：AD 解析：由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir知当I＝0时，U＝E。 U-I直线的斜率表示电源的内阻， 则r＝eq \f(ΔU,ΔI)＝eq \f(1.40－1.00,0.40－0) Ω＝1 Ω。 U轴的电压刻度不是从零开始的，U-I图线的横截距不再表示U＝0时的短路电流，而是表示路端电压1 V时的干路电流是0.4 A，因为eq \f(ΔU,ΔI)＝r＝常数，从图中易知eq \f(1.4－1.2,I′)＝eq \f(1.4－1,0.4)，所以I′＝0.2 A。 知识点二　数据处理 2. 下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是(　　) A. 测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r求出E和r B. 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图象，再根据图象求出E、r D. 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，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r 答案：C 解析：选项A中只测量两组数据求出E、r，偶然误差较大；选项B中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；选项D中先分别求出I、U的平均值再求解的方法是错误的。 知识点三　测定E、r的其它方法 3. 有两只电压表和，量程已知，电阻未知。另有一干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少，其电动势数值不超出电压表的量程，干电池不许拆开。现给你上述两只电压表、一个开关S和若干导线，请设计一个测量上述干电池电动势E的实验方案。 (1)画出测量电路图。 (2)实验中应测定的物理量是：________。 (3)以测得的物理量为已知量，导出计算干电池电动势的公式E＝________。 答案：(1)如图 (2)S闭合时电压表的示数U1 S断开时电压表的示数U1′、U2′ (3)eq \f(U1U2′,U1－U1′) 解析：(1)电路图见答案 (2)S闭合时，示数为U1，S断开时，、的示数分别为U1′和U2′。 (3)设表的内电阻为RV，由闭合电路欧姆定律 E＝U1＋eq \f(U1,RV)r，E＝U1′＋U2′＋eq \f(U1′,RV)r。 解得：E＝eq \f(U1U2′,U1－U1′)。 知识点四　实验误差问题 4. 如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E和r与真实值E0和r0相比较，正确的是(　　) A. E＝E0，r＝r0 B. E＞E0，r＜r0 C. E＝E0，r＞r0 D. E＞E0，r＞r0 答案：C 解析：当不考虑电流表内阻RA的影响时，由闭合电路欧姆定律，得E＝I1R1＋I1r，E＝I2R2＋I2r。解得E＝eq \f(I1I2?R1－R2?,I2－I1)，r＝eq \f(I1R1－I2R2,I2－I1)。 当考虑RA影响时，由闭合电路欧姆定律，得E0＝I1(R1＋RA＋r0)，E0＝I2(R2＋RA＋R0)。解得：E0＝eq \f(I1I2?R1－R2?,I2－I1)，r0＝eq \f(I1R1－I2R2,I2－I1)－RA。比较两组结果 知：E0＝E，r0＜r。 知识点五　电路选择与图象处理 5. [2015·浏阳高二检测]用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中，有两种电路可供选择，若所测干电池内阻较小，为减小内阻测量的误差，实验电路应选择图中的________图(选填“甲”或“乙”)，若根据某次实验记录数据画出的U-I图象如图丙所示，下列关于这个图象的说法中正确的是________。 A. 纵轴截距表示待测电池的电动势，即E＝3 V B. 横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A C. 根据r＝eq \f(E,I短)，计算出待测电池内阻为5 Ω D. 根据r＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))计算出待测电池内电阻为1.0 Ω 答案：甲　AD 解析：所测干电池的内阻较小，电路图应设计为电流表相对于干电池的外接法，故应选甲电路图。U-I图象的纵截距为I＝0时的路端电压，其大小等于电动势，