河北省鸡泽县第一中学物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷

河北省鸡泽县第一中学物理第十二章 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）

1．一同学设计了如图甲所示电路来测节干电池的电动势和内阻．该同学选好器材后，进行操作(其中0R 是保护电阻)．

（1）该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据面出了U-I 图线如图丙所示，根据图线求出干电池

的电动势E=_________V(结果保留三位有效数字)，内阻r=___________Ω．

（2）若保护电阻0R 的阻值未知，该干电池的电动势E 、内电阻r 已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出0R 的阻值．该条线是_________，需改接为________(请用接线柱处的字母去表达)．改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U 、电流表示数为I ，电源的电动势用E 表示，内电阻用r 表示，则0R =__________． 【答案】1.48V 0.50Ω（0.48～0.52Ω） dj je 或者jf 0E U

R r I

-=- 【解析】 【分析】 【详解】

（1）由图丙所示，电源U-I 图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.48，则电源电动势E=1.48V ，电源内阻 1.48 1.20

0.500.480.520.56

U r I ∆-=

==ΩΩ∆（～） , （2）将导线jd 改接为je ，此时电源与定值电阻组成等效电源，在闭合电路中，电源电动势：E=U+I （R 0+r ），定值电阻0E U

R r I

-=

-

2．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．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

11

U 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

1b 0k

R b

- 【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 U

I R R r R

=

=+

变形可得

0111R r U E R E

+=+ 再由

11

U 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

+=，1

b E =

即可求得

1

E b =

，0k r R b

=-

4．现有一节干电池（电动势约为1.5V ，内阻约为0.30Ω），电压表V （量程为3V ，内阻约3kΩ）；电流表A （量程为0.6A ，内阻为0.70Ω），滑动变阻器R （10Ω，2A ），电键一个及导线若干。

(1) 为了更准确地测出电源电动势和内阻，某组同学用右图所示电路测得多组电压和电流值，得到如图所示的 U-I 图线，由图可得该电源电动势E =_______V ，内阻 r =_______Ω。（结果均保留两位小数）

(2)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱R ′替换掉了滑动变阻器，电路图如右图所示。他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R ′和电压表的示数U ，描绘出

11

-'

U R 的关系图像，得到的函数图像是一条直线。若该图像的斜率为k ，纵轴截距为b ，则此电源电动势E =_________，内阻r =__________。该组同学测得电源电动势E

测

_____E 真，内阻r 测_____r 真。(填“>”“＝”或“<”)。

【答案】1.48—1.50 0.30 1b K

b

＜ ＜ 【解析】 【详解】

（1）[1][2]．由图可得该电源电动势E =1.50V ，内阻

1.50 1.00

0.70 1.00.70.300.50

A U r R I ∆-=

-=Ω-Ω=Ω-Ω=Ω∆。 （2）[3][4]．由闭合电路欧姆定律：

'

E

I r R =

+ U =IR ＇；

联立变形得：

'

'

ER U r R

=+； 变形可得：