安徽省滁州中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷

安徽省滁州中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷

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：

13

2.00398.3101.74.0010g 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：

101.7

11.39

9

g 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 =3

2.91 2.00

911010

G 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

1

2

3

4

5

6

7

8

电压表V 读数U/V

5.26

5.16

5.04

4.94

4.83

4.71

4.59

4.46

改装表A 读数I/mA

20

40

60

80

100

120

140

160

【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1

g 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.