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)
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高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷综合测试(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.可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用.某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系.电表视为理想电表.(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________;(2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示,由此可知在该光照强度下,硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数,短路电流为________mA,电动势为________V.(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上,用同样强度的光照射该硅光电池,则该电阻消耗的功率为________ W,此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(结果保留两位有效数字)【答案】不是0.295(0.293~0.297)2.68(2.66~2.69)3.0×10-4(2.9×10-4~3.1×10-4) 5.4(4.9~5.6)【解析】【详解】(1)[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻,故采用限流接法,而电流表采用相对电源的外接法;连接实物电路图,如图所示.(2)[2][3][4]因图象的斜率是变化的,所以电池的内阻不是定值;在硅光电池的U-I图象,图象与横轴的交点表示短路电流,由图可知,短路电流为295μA=0.295mA;当I=0,U=E,图线斜率的绝对值表示内阻.由图线a可知E=2.68V;(3)[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示,与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流,由图可知,I =175μA ,U =1.7V ;故电源的输出功率P =UI =1.7×175×10-6=3.0×10-4W ;根据闭合电路欧姆定律可得:362.68 1.75.610 5.617510E U r k I ---===⨯Ω=Ω⨯2.某同学有个超霸(GP )9V 电池如图甲所示,他欲测量该电池的电动势和内阻(内阻约为25Ω)。
高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷练习卷(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.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EI 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 UR 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.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: 3EI 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 .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。
高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷测试题(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.为测定干电池的电动势和内阻,提供的实验器材如下所示:A .干电池2节,每节干电池的电动势约为1. 5V ,内阻约为0. 9ΩB .电流表A (0~0. 6A ,内阻约为0. 5Ω)C .滑动变阻器R 1(0~50Ω,额定电流为3A )D .滑动变阻器R 2(0~1000Ω,额定电流为1A )E. 电流表G (0~3mA ,R g =10Ω)F. 定值电阻3990R =ΩG. 定值电阻490R =Ω(1)由于两节干电池的内阻较小,现将03R =Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。
在进行实验时,滑动变阻器应选用__________,定值电阻应选用__________;(填写实验器材前的编号)(2)在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图;(______)(3)根据实验测得数据作出21I I -的图线如图乙所示,其中I 2为通过电流表G 的电流,I 1为通过电流表A 的电流,根据该图线可知,两节干电池的总电动势为__________V ,总内阻为__________Ω。
(结果均保留两位有效数字)【答案】C F 3. 0 2. 0【解析】【分析】【详解】(1)[1] 电源为两节干电池,电动势为3V ,比较小,电源的内阻也较小,为多测几组实验数据,方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器,因此滑动变阻器应选C ;[2] 上述器材中没有直接给电压表,但给了两个电流表,将电流表G 与定值电阻串联改装成电压表,改装后电压量程应约不小于3V,根据串联电路规律可知,应串联的电阻为3310Ω990Ω310R-=-=⨯故选F;(2)[3] 用改装后的电压表测量电压值,用电流表A与滑动变阻器串联测电路电流,如图所示;(3)[4] 由电路图,根据闭合电路的欧姆定律可得23120()()()GE I R R I I R r=++++整理得213030G GR r EI IR R R r R R R r+=-+++++++设图像与纵轴的交点为b,图像的斜率为k,可得30GEbR R R r=+++30GR rkR R R r+=+++联立上式,代入数据解得3.0VE=, 2.0Ωr=[5] 由上题可知, 2.0Ωr=2.某同学有个超霸(GP)9V电池如图甲所示,他欲测量该电池的电动势和内阻(内阻约为25Ω)。
高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷综合测试卷(word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.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.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.可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用.某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系.电表视为理想电表.(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________;(2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示,由此可知在该光照强度下,硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数,短路电流为________mA,电动势为________V.(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上,用同样强度的光照射该硅光电池,则该电阻消耗的功率为________ W,此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(结果保留两位有效数字)【答案】不是0.295(0.293~0.297)2.68(2.66~2.69)3.0×10-4(2.9×10-4~3.1×10-4) 5.4(4.9~5.6)【解析】【详解】(1)[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻,故采用限流接法,而电流表采用相对电源的外接法;连接实物电路图,如图所示.(2)[2][3][4]因图象的斜率是变化的,所以电池的内阻不是定值;在硅光电池的U-I图象,图象与横轴的交点表示短路电流,由图可知,短路电流为295μA=0.295mA;当I=0,U=E,图线斜率的绝对值表示内阻.由图线a可知E=2.68V;(3)[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示,与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流,由图可知,I =175μA ,U =1.7V ;故电源的输出功率P =UI =1.7×175×10-6=3.0×10-4W ;根据闭合电路欧姆定律可得:362.68 1.7 5.610 5.617510E U r k I ---===⨯Ω=Ω⨯4.某同学为了测一节干电池的电动势E 和内电阻r .⑴ 先用多用电表估测电动势E .将选择开关旋至直流2.5V 档,红、黑表笔与干电池的正、负极相接,此时指针所指位置如图甲所示,则此时多用表的读数为_______V .⑵ 再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻,实验电路如图乙所示.请你用实线代替导线在图丙中连接好实物_______,要求变阻器的滑动头向右滑动时,其电阻值变大.⑶ 由实验测得的7组数据已在图丁的U -I 图上标出,请你完成图线________.由图象可得E =_______V (保留三位有效数字),r =_______Ω(保留两位有效数字).⑷ 这位同学对以上实验的系统误差进行了分析,其中正确的是_______.A .主要是由电压表的分流引起的B .主要是由电流表的分压引起的C .电动势测量值小于真实值D .内阻测量值大于真实值【答案】1.450.01±; 图见解析; 图见解析; 1.490.01± ; 1.0-1.1; AC;【解析】【详解】(1)选择开关旋至直流2.5V 档,由图示多用电表可知,多用电表分度值是0.5V ,多用电表示数是1.45V ; (2)变阻器的滑动头向右滑动时,其电阻值变大,滑动变阻器应接左下接线柱,根据实验电路图连接实物电路图,如图丙所示;(3)用直线把坐标系中各点连接起来,得到U-I 图象,如图丁所示;由图象可知,图象与纵轴交点是1.5V ,则电源电动势E=1.5V ,电源内阻1.50 1.10 1.10.36U V V r I A-==≈Ω; (4)在测量电源的电动势和内阻时,电压表测量电源的外电压准确,电流表测量通过电源的电流偏小,因为电压表起分流作用.可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源,实际测量的是等效电源的电动势和内电阻,知电动势的测量值偏小,内电阻的测量值偏小.故AC 正确,BD 错误,故选AC.【点睛】电源的U-I 图象斜率等于电源内阻;由图象求电源内阻时,一定要注意图象纵坐标轴的起点是否是零,这是容易忽略的地方.5.小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为:电池组(电动势约6V ,内阻r 约3Ω)、电流表(量程2.0A ,内阻r A =0.8Ω)、电阻箱R 1(0~99.9Ω)、滑动变阻器R 2(0~R t )、开关三个及导线若干.他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R 2接入电路的阻值.(1)小华先利用该电路准确地测出了R 2接入电路的阻值.他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合S 、S 2,断开S 1,读出电流表的示数I ;再闭合S 、S l ,断开S 2,调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时,电流表的示数也为I .此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω.(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势E 和内电阻r .①他的实验步骤为:a .在闭合开关前,调节电阻R 1或R 2至 _________(选填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关S ,再闭合_______(选填“S 1”或“S 2”);b .调节电阻________(选填“R 1”或“R 2”),得到一系列电阻值R 和电流I 的数据;c .断开开关,整理实验仪器. ②图乙是他由实验数据绘出的1R I-图象,图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表_______(用对应字母表示),电源电动势E =_____V ,内阻r =______Ω.(计算结果保留两位有效数字).【答案】3.6 最大值 S 1 R 1 R A 与r 之和 6.0 2.8【解析】【分析】(1)由电路的结构可知测出了2R 接入电路的阻值用的是等值替代法.(2)实验中采用的是电阻箱和电流表的方式测定电动势和内电阻;根据实验的原理可知应采用的方式;(3)分析电流与电阻的关系,由闭合电路欧姆定律可得出符合本实验的公式,再结合图象的性质利用函数关系即可求得电动势和内电阻。
高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷训练(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.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.为测定干电池的电动势和内阻,提供的实验器材如下所示:A .干电池2节,每节干电池的电动势约为1. 5V ,内阻约为0. 9ΩB .电流表A (0~0. 6A ,内阻约为0. 5Ω)C .滑动变阻器R 1(0~50Ω,额定电流为3A )D .滑动变阻器R 2(0~1000Ω,额定电流为1A )E. 电流表G (0~3mA ,R g =10Ω)F. 定值电阻3990R =ΩG. 定值电阻490R =Ω(1)由于两节干电池的内阻较小,现将03R =Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。
人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷(提升篇)(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.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 2.5kΩ 2.5kΩ【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。
【详解】(1).[1]当采用甲电路图时,电压表V1最大电流为1mA,电压表V2最大电流为0.3mA,电压表V1读数不准确,若采用乙电路图,通过V1电流更小,读数更不准确。
故只能选择丙电路图。
(2).[2] 由闭合电路欧姆定律可估算一下滑动变阻,估算滑动变阻器的阻值121316 2.535002.5.2510E U URUR----==Ω=Ω⨯最小电阻为500Ω,所以只能选择R1(3).[3] 最小分度值为0.1V,要估读到下一位,所以读数是2.10V(4).根据串并联电路特点可得3121.6V 2.4V2.4A 610R R =+⨯ 3122.10V 1.40V 1.4A 210R R =+⨯ 联立可求得R 1=2.5k Ω R 2=2.5k Ω 由闭合电路欧姆定律可得322.4 2.41.6V 2.4V 610E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭ 321.4 1.42.1V 1.4V 210E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭联立可得E= 5.60V 【点睛】器材选择要考虑安全性原则、准确性原则、方便性原则。
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷易错题(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.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R 1(最大阻值为999.9Ω)电阻箱R 2(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S 1、S 2主要实验步骤如下:①按图连接好电路,调节电阻箱R 1和R 2至最大,闭合开关S 1和S 2,再反复调节R 1和R 2,使电流计G 的示数为0,读出电流表A 、电压表V 、电阻箱R 1、电阻箱R 2的示数分别为0.40A 、12.0V 、30.6Ω、28.2Ω;②反复调节电阻箱R 1和R 2(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 。
高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷(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.某实验小组设计了如图所示的电路,用于研究热敏电阻TR的伏安特性曲线,所用电压表量程为3V,内阻V R约10kΩ,电流表量程为0.5A,内阻A 2.5R=Ω,R为电阻箱。
(以下计算结果均保留2位有效数字)(1)该实验小组实验操作步骤:①按实验电路图把电路连接好②把电阻箱调到最大,闭合开关;③调节电阻箱电阻值,记录下不同电阻箱电阻值R和对应的电压表示数U和电流表示数I④利用上述物理量的符号,表示电源路端电压U=端_______。
(2)该小组同学,通过正确的测量得到数据,并描绘在I U-坐标系中,图线如图所示,其中A曲线是热敏电阻伏安特性曲线,B斜线为电源的电流随路端电压的变化规律。
当电压表示数为1.0V时,热敏电阻值T R=______Ω;该电源的电动势E=______V,内电阻r=_______Ω;(3)实验中,当电阻箱的阻值调到1Ω时,热敏电阻消耗的电功率P=________W。
【答案】()AU I R R++10 3.0 2.50.36【解析】【分析】【详解】(1)[1]由电路图可知,电阻间为串联关系;电压表测量TR两端的电压,电流表测量电路中电流,根据串并联电路规律可知外电压为()AU U I R R=++端(2)[2]当电压为1.0V时,热敏电阻值中的电流I为0.1A,由欧姆定律可知,电阻为10ΩTTTURI==[3] [4]根据闭合电路的欧姆定律 E U Ir =+可知图像的与U 轴的交点为电源电动势3.0V E =整理得U E I r r=- 斜率 10.220.55k r === 解得 2.5Ωr =(3)[5]电源等效内阻06ΩA r r R R =++=热敏电阻两端的电压6U E I =-在图像中做6U E I =-的图像图像的交点为0.277A I =, 1.30V U =热敏电阻消耗的电功率0.36W P UI ==2.用如图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻。
高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷测试卷(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.如图所示,用伏安法测电源电动势和内阻的实验中,在电路中接一阻值为2Ω的电阻R 0, 通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据:U (V ) 1.21.0 0.8 0.6 I (A ) 0.10 0.17 0.23 0.30(1)R 0的作用是____________________;(2)用作图法在坐标系内作出U -I 图线(___);(3)利用图线,测得电动势E =___________V ,内阻r =_________ Ω.(4)某同学测另一串联电池组的输出功率P 随外电阻R 变化的曲线如图所示.由所得图线可知,被测电池组电动势E =________V ,电池组的内阻r =_______Ω.【答案】保护电源、电表,防止短路 见解析 1.5 1.0 30 5【解析】【分析】【详解】(1)[1]R0接在电源附近,是为了防止外部电路短路时,电源出现短路现象,故此电阻在此起保护电源、电表,防止短路的作用.(2)[2]描点作图如下(3)[3][4]由完全电路欧姆定律可得()E U I R r=++整理得()U E I R r=-+对比图象,由纵截距可得: 1.5E V=;由图象斜率可得1.50.630.30UR rI∆-+==Ω=Ω∆-解得1.0r=Ω(4)[5][6] 串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系为222()4E EP RR rR rrR⎛⎫==⎪-+⎝⎭+当R r=时,电源的输出功率最大;由图象可得,当5R=Ω时,电源的输出功率最大且为45W;则5r=Ω,且245555E⎛⎫=⨯⎪+⎝⎭解得30E V=3.用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值x R,已知电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有:电流表1A(量程0~30mA);电流表2A(量程0~100mA);电压表V(量程0~6V);滑动变阻器1R(阻值0~5Ω);滑动变阻器2R(阻值0~300Ω);开关S一个,导线若干条.某同学的实验过程如下:Ⅰ.设计如图1所示的电路图,正确连接电路.Ⅱ.将R 的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R 的阻值,测出多组U 和I 的值,并记录.以U 为纵轴.I 为横轴.得到如图2所示的图线.Ⅲ.断开开关,将x R 改接在B 、C 之间.A 与B 直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I 图线,图线与横轴I 的交点坐标为0,0I (),与纵轴U 的交点坐标为00,U ().回答下列问题:(1)电流表应选用 _______,滑动变阻器应选用________.(2)由图2的图线,得电源内阻r=____Ω;(3)用0I 、0U 和r 表示待测电阻的关系式x R =____________代入数值可得x R ; (4)若电表为理想电表,x R 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围________电压表示数变化范围__________(选填“相同”或“不同”).【答案】A 2 R 2 25 00U r I - 相同 不同 【解析】【分析】【详解】①根据题设条件中电池的电动势约6V ,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧,可估算出电路中的电流为数十毫安,因此电流表应选用2A ,为了电路正常工作,以及方便调节,多测量几组数据,滑动变阻器应选用2.R②根据图中电路结构可知,电压表测量了电路的路端电压,电流表测量了电路的总电流,因此图中图线斜率绝对值即为电源的内阻,有()35.5 4.525602010r k --==Ω=Ω-⨯.③当改接电路后,将待测电阻与电源视为整体,即为一“等效电源”,此时图线的斜率为等效电源的内阻,因此有000 0x Ur r R kI -'=+='=-,解得0xUR rI=-.④若电表为理想电表,x R接在B、C之间与接在A、B之间,电路的总电阻可变范围不变,因此电流表的示数变化范围相同,x R接在B、C之间时,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,而x R接在A、B之间时,电压表测量的是滑动变阻器与x R两端电压的和,由于对应某一滑动变阻器阻值时,电路的电流相同,因此电压表的读数不同,所以电压表示数变化范围也不同.4.用如图甲所示的电路测量一节新干电池的电动势和内电阻.干电池内电阻较小.除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:A.电压表V (量程3V)B.电流表A(量程0.6A)C.定值电阻R0(阻值2Ω,额定功率2W)D.滑动变阻器R(阻值范围0-20Ω,额定电流1A)(1)在图乙中已画出部分线路的连接,请你以笔画线代替导线,完成剩余的线路连接;(2)根据实验数据作出U—I图象如图丙所示,则干电池的电动势E=_____V,内阻r=____Ω(保留两位有效数字);(3)定值电阻R 0在电路中作用是_____________(只要求写出一点).【答案】 1.6V ,0.29Ω ①保护作用;②增大等效阻的测量值,减小误差;③当改变变阻器阻时,电压表示数变化大.【解析】(1)根据图甲所示电路图为电流表内接法和滑动变阻器的限流式,连接实物电路图如图所示:(2)由闭合电路的欧姆定律U E Ir =-,结合图丙图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.6,则电源电动势E =1.6V, 图象斜率表示等效内阻 1.62.290.7U k I ∆==≈Ω∆,电源的内阻r =k -R 0=2.29-2=0.29Ω.(3)由图甲所示电路图可知,定值电阻与电源串联组成等效电源,增大了电源内阻,定值电阻一方面可以保护电路,同时增大了电源的等效电阻,减小了实验误差,此外,增大电源等效内阻,改变变阻器阻时,电压表示数变化大,便于实验.【点睛】用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法,要掌握应用图象法处理实验数据的方法;电源的U -I 图象与纵轴交点坐标值为电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻.5.某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量.实验室提供的器材有:两个相同的待测电源(内阻1Ω)r ≈,电阻箱1(R 最大阻值为999.9Ω),电阻箱2(R 最大阻值为999.9Ω),电压表V(内阻约为2k Ω),电流表A(内阻约为2Ω),灵敏电流计G ,两个开关1S、2S.主要实验步骤如下:①按图连接好电路,调节电阻箱1R和2R至最大,闭合开关1S和2S,再反复调节1R和2R,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱1R、电阻箱2R的示数分别为1I、1U、1R、2R;②反复调节电阻箱1R和2(R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2I、2U.回答下列问题:(1)电流计G的示数为0时,电路中A和B两点的电势Aφ和Bφ的关系为______;(2)电压表的内阻为______,电流表的内阻为______;(3)电源的电动势E为______,内阻r为______。
高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷练习卷(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.某实验小组设计了如图所示的电路,用于研究热敏电阻TR的伏安特性曲线,所用电压表量程为3V,内阻V R约10kΩ,电流表量程为0.5A,内阻A 2.5R=Ω,R为电阻箱。
(以下计算结果均保留2位有效数字)(1)该实验小组实验操作步骤:①按实验电路图把电路连接好②把电阻箱调到最大,闭合开关;③调节电阻箱电阻值,记录下不同电阻箱电阻值R和对应的电压表示数U和电流表示数I④利用上述物理量的符号,表示电源路端电压U=端_______。
(2)该小组同学,通过正确的测量得到数据,并描绘在I U-坐标系中,图线如图所示,其中A曲线是热敏电阻伏安特性曲线,B斜线为电源的电流随路端电压的变化规律。
当电压表示数为1.0V时,热敏电阻值T R=______Ω;该电源的电动势E=______V,内电阻r=_______Ω;(3)实验中,当电阻箱的阻值调到1Ω时,热敏电阻消耗的电功率P=________W。
【答案】()AU I R R++10 3.0 2.50.36【解析】【分析】【详解】(1)[1]由电路图可知,电阻间为串联关系;电压表测量TR两端的电压,电流表测量电路中电流,根据串并联电路规律可知外电压为()AU U I R R=++端(2)[2]当电压为1.0V时,热敏电阻值中的电流I为0.1A,由欧姆定律可知,电阻为10ΩTTTURI==[3] [4]根据闭合电路的欧姆定律E U Ir =+可知图像的与U 轴的交点为电源电动势3.0V E =整理得U E I r r=-斜率10.220.55k r ===解得 2.5Ωr =(3)[5]电源等效内阻06ΩA r r R R =++=热敏电阻两端的电压6U E I =-在图像中做6U E I =-的图像图像的交点为0.277A I =, 1.30V U = 热敏电阻消耗的电功率0.36W P UI ==2.某同学要测某新型手机电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,电路中R 0为定值电阻,阻值大小为3.5Ω.(1)请按电路图完成图乙中实物图的连接_________.(2)闭合开关S 前,应先将实物图中的滑动变阻器的滑片移到最_______(填“左”或“右”端),电路中定值电阻R 0的作用是_______________________________________. (3)闭合S ,调节滑动变阻器的滑片,测出多组电流表和电压表的值,作出U —I 图像如图丙所示,则电池的电动势E=_____V ,电池的内阻r=______Ω.(4)本实验由于存在系统误差,使得电动势的测量值比真实值_______(填“大”或“小”),电池内阻的测量值比真实值__________(填“大”或“小”).【答案】 左 保护电路 3.8 0.5 小 小【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]根据原理图可得出对应的实物图,如图所示;(2)[2][3]为了让电流由最小值开始调节,滑动变阻器的滑片开始时应滑到最左端;电路中定值电阻的作用是保护电路,防止电源发生短路. (3)[4][5]根据闭合电路欧姆定律可知:0U E I R r ﹣()=+由图可知,电源的电动势E =3.8V , 图象的斜率表示内电阻与定值电阻之和:0 3.8 1.440.6U R r I ∆-+==Ω=Ω∆ 可得:r =0.5Ω(4)[6][7]保护电阻等效到电源的内部,电压表测的电压为外电压,电流表所测的电流偏小,作出U ﹣I 图线的测量图线和实际图线,虚线表示实际图,从图线可以看出,电动势和内阻的测量值均小于真实值.3.某兴趣小组研究一金属丝的物理性质,(1)首先用螺旋测微器测量其直径,其值为_____________mm.为了进一步测量此金属丝电阻R x的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量,实验室里准备了以下器材:A.多用电表B.电压表V l,量程6 V,内阻约10 kΩC.电压表V2,量程15 V,内阻约20 kΩD.电流表A l,量程0.6 A,内阻约0.2 ΩE.电流表A2,量程3 A,内阻约0.02 ΩF.电源:电动势E=7.5 VG.滑动变阻器R l,最大阻值10 Ω,最大电流为2 AH.滑动变阻器R2,最大阻值50 Ω,最大电流为0.2 AI.导线、电键若干(2)在用多用电表粗测电阻时,该小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×1”),并要重新进行_________________;按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则R x的阻值大约是_________Ω;(3)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,则在上述器材中应选出的器材是___________________________ (填器材前面的字母代号) ;(4)在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图__________.【答案】0.8850.002mm ± ; 1⨯ ; 欧姆档欧姆调零; 9Ω ; BDFGI;【解析】 【详解】(1)由图示螺旋测微器可知,其读数为:0.5mm+38.5×0.01mm=0.885mm ;(2)由图所示可知,欧姆表针偏角过大,故说明所选量程过大,使读数偏小,故应换用小档位,使指针偏角在中间位置,故应选用×1档;由图所示可知,欧姆表指针示数为9.0,则其读数为:9.0×1=9.0Ω;(3)电源、滑动变阻器、导线和电键是构成闭合电路必须选择的;要减小误差,在不超出量程的情况下,电压表和电流表量程尽量选择较小的量程;由于实验要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,实验要选取电阻值较小的滑动变阻器,故选BDFGI ;(4)为获得较大的电压条件范围,滑动变阻器选择分压式接法;由于待测电阻的电阻值与电流表的电阻值较接进,故采用电流表外接法,则实验原理图如图所示;【点睛】本题考查了多用电表的读数,对多用电表进行读数前要明确多用电表选择开关置于什么挡上,根据多用电表的档位及表盘确定其分度值,然后根据指针位置读数;读数时视线要与电表刻度线垂直.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123456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.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组旳电动势E 和内阻r ,又能同时描绘小灯泡旳伏安特性曲线.A .电压表V 1(量程6V 、内阻很大)B .电压表V 2(量程3V 、内阻很大)C .电流表A (量程3A 、内阻很小)D .滑动变阻器R (最大阻值10Ω、额定电流4A )E .小灯泡(2A 、5W )F .电池组(电动势E 、内阻r )G .开关一只,导线若干实验时,调节滑动变阻器旳阻值,多次测量后发现:若电压表V 1旳示数增大,则电压表V 2旳示数减小.(1)请将设计旳实验电路图在虚线方框中补充完整_____.(2)每一次操作后,同时记录电流表A 、电压表V 1和电压表V 2旳示数,组成两个坐标点(I ,U 1)、(I ,U 2),标到U —I 坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组旳电动势E =__________V 、内阻r =_________Ω.(本小题结果保留2位有效数字)(3)在U —I 坐标中两条图线在P 点相交,此时滑动变阻器连入电路旳阻值应为________Ω,电池组旳效率为_____________(此空结果保留2位有效数字).【答案】 4.5 1.0 0 56%【解析】 【详解】(1)[1]伏安法测电源电动势与内阻实验中,电压表测路端电压,电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大;描绘小灯泡伏安特性曲线实验中,电流表测流过灯泡的电流,灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小,调节滑动变阻器时,电压表1V 的示数增大,则电压表2V 的示数减小,则1V 测路端电压,2V 测灯泡两端电压,电路图如图所示:(2)[2]电源的U-I 图象是一条倾斜的直线,由图象可知,电源电动势为:4.5V E =;[3]则电源内阻为:4.5V 2.5V1.0Ω2.0AU I r -===∆∆; (3)[4]由图乙所示图象可知,两图象的交点坐标,即灯泡电压 2.5V LU=,此时电路电流 2.0A I =,则电源电动势为:L E Ir U IR =++滑即:4.5V 2.0A 1Ω 2.5V 2.0A R =⨯++⨯滑则:0ΩR =滑;[5]则电池组旳效率为:100%56%L EII U η=⨯=。
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.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R1(0~999.9Ω) D.滑动变阻器R2(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R2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R1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GUI- (U为电压
表的示数,GI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GUI的关系式,结合图象求得E,r. 【详解】 (1)[1]灵敏电流计内阻:
132.00398.3101.74.0010gURRI
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:
101.711.399gRR并Ω
(3)[3][4]电流表示数:10GII,由图示电路图可知,电源电动势: 10GEUIrUIr 整理得: 10GUErI
由图示GUI图象可知,电源电动势:E=2.91V,图象斜率: k=10r=32.912.00 911010GUI
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.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 2.5k 【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。 【详解】 (1).[1]当采用甲电路图时,电压表V1最大电流为1mA,电压表V2最大电流为0.3mA,电
压表V1读数不准确,若采用乙电路图,通过V1电流更小,读数更不准确。故只能选择丙电路图。 (2).[2] 由闭合电路欧姆定律可估算一下滑动变阻,估算滑动变阻器的阻值
12131
62.535002.5.2510EUURUR
最小电阻为500 ,所以只能选择R1
(3).[3] 最小分度值为0.1V,要估读到下一位,所以读数是2.10V
(4). 根据串并联电路特点可得
312
1.6V2.4V2.4A610RR
312
2.10V1.40V1.4A210RR
联立可求得R1=2.5k R2=2.5k 由闭合电路欧姆定律可得
32
2.42.41.6V2.4V610ERR
32
1.41.42.1V1.4V210ERR
联立可得E= 5.60V 【点睛】 器材选择要考虑安全性原则、准确性原则、方便性原则。选择合适电路,根据欧姆定律联立可得。
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11UR。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 1b 0kRb 【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,2.30UV (3)根据电路图可知电路的电流满足关系
0+EUIRRrR 变形可得 0111RrUERE
再由11UR图像的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,即 11kbUR
所以可得 0RrkE,
1bE
即可求得 1Eb,
0
krRb
4.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;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6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R6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R6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R6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R6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R1+R2=________Ω,R4=________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: 122GGG
Ir
RIRI
解得: 12160ΩRR
[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: 442880ΩGGUIrRI
(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:
311.0100Ω1.1010Ω
[7]B端与“5”相连时,多用电表为直流电压5 V 挡,读数为:
1475V2.95V250
5.(1)如图所示为某多用电表内部简化电路图,作电流表使用时,选择开关S应接