福建省厦门市外国语学校物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷专题练习

由天下分享时间：2025/1/19 13:04:52 加入收藏我要投稿点赞

福建省厦门市外国语学校物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷专题练

习

一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）

1．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R1（最大阻值为999.9Ω）电阻箱R2（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S1、S2 主要实验步骤如下：

①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；

②反复调节电阻箱R1和R2（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。回答下列问题：

(1)步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势差UAB=______ V；A和C两点的电势差UAC=______ V；A和D两点的电势差UAD=______ V；

(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω，电流表的内阻为______Ω；

(3)结合步骤①步骤②的测量数据，电源电动势E为___________V，内阻为________Ω。【答案】0 12.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50 【解析】【分析】【详解】

(1)[1][2][3]．步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中AB两点电势相等，即A和B两点的电势差UAB=0V；A和C两点的电势差等于电压表的示数，即UAC=12V；A和D两点的电势差UAD= =-12 V；

(2)[4][5]．利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为

RV?U12???1530?U12 I?0.4?R130.6电流表的内阻为

RA?UDA12?R2??28.2?1.8? I0.42E=2UAC+I?2r

(3)[6][7]．由闭合电路欧姆定律可得即

2E=24+0.8r

同理

'2E?2UAC?I'?2r

即

2E=2×11.7+0.6?2r

解得

E=12.6V r=1.50Ω

2．为了测定电源电动势E、内电阻r和定值电阻Ro的阻值，某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路．闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线，请回答下列问题

(1)图乙中的M、N两条图线，根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是

___________，根据电压传感器 2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M或图线N)

(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.

A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端 B．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端 C．定值电阻Ro上消耗的功率为2.5W D．电源的输出功率最大

(3)根据图乙可以求得定值电阻Ro=______Ω，电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω. 【答案】N M BD 2.5 1.5 1.25 【解析】

【详解】

（1）[1][2]．从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压传感器1的读数减小，电压传感器2的读数增大．故图线N是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象，图线M是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象

（2）[3]．图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，故滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，故A错误，B正确；图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，故D正确；、定值电阻R0消耗功率为：P=U2I=1.0×0.4 W=0.4W，故C错误；所以选择BD．（3）[4][5][6]．从图象a的斜率可以得出定值电阻R0的阻值为：

R0?1.0?0?2.5?； 0.4?0从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为：E=1.50 V，图象斜率的绝对值为：

k?即电源的内阻为：

1.5?1.0?1.25 0.4r=1.25Ω．【点睛】

（1）从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义．

（2）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．

（3）图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，根据图象求解．

3．同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0—999.9Ω0～999.9Ω)）；开关、导线若干。

（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来__________。

（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之电压表示数发生变化，读取R和对应U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在R?R图V中，请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中（描点用“+”表示）并画出R?R图线____________； V（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=______V，内电阻测量值r=______Ω(保留2位有效数字)

（4）实验中测两组R、U的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该方法而采用图像法的原因是______。

（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是______。

【答案】 3.0

1.4 偶然误差大，且不简便也不直观电压表的内阻影响（或电压表的分流）【解析】

【详解】

（1）[1]．根据原理图可连接对应的实物图，如图所示

；

（2）[2]．根据描出的点用直线将各点拟合，得出图象如图所示

；

（3）[3][4]．根据闭合电路欧姆定律可得：

U?E?即

Ur RR＝E?R?r U则可知，图象与纵轴的交点表示电源的内阻，故r=1.4Ω；图象的斜率表示电源电动势，故有：