E.电压表V2,量程0~15 V,内阻未知 F.滑动变阻器1,0~10 Ω,2 A G.滑动变阻器2,0~100 Ω,1 A H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻. (1)在上述器材中请选择适当的器材:______ (填写选项前的字母); (2)实验电路图应选择下图中的______ (填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则干电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω. 【答案】ABDFH 甲 1.5 0.7 【解析】 【详解】
(1)[1]本实验中必选的仪器有:A.被测干电池一节;H开关、导线若干;因电源电动势为1.5V,电流较小,为了读数准确,所以电流表应选择:量程0~0.6A,内阻0.3Ω的B;电压表选择D量程0~3V,滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化,减小误差,故选F,故选ABDFH.
(2)[2]因电流表的内阻已知,故实验电路图应选择图甲;
(3)[3][4]根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则干电池的电动势
E=1.5V
内电阻
r=
1.5?1.0Ω-0.3Ω=0.7Ω. 0.5
二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优(难)
8.将标有“110V,40W”小灯泡L1和“110V、100W”的小灯泡L2与一只滑动变阻器(0﹣30Ω)组合接在220V的电压上,若让两个灯泡都能正常发光,则最省电的一种接法是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C 【解析】 【分析】
在该电路中,既要保证两灯泡都正常发光,又要保证消耗的功率最小.运用排除法,先判断哪些电路不能正常发光,在正常发光的情况下,抓住整个电路消耗的功率等于各用电器消耗的功率之和求出总功率,取功率最小的电路. 【详解】
A.图中两个灯泡串联,总电压为220V,而电阻不等,故两个灯泡的电压不可能同时为110V,故A错误.
D.标有“110V,40W”小灯泡额定电流为:
40W4?A; 110V11标有“110V、100W”的小灯泡额定电流为:
100W10I2??A;
110V11而支路电流不可能大于干路电流,故D错误.
I1?BC.两幅图中小灯泡均正常发光,只要变阻器电功率最小即可,变阻器的电压均为110V,B图中变阻器电流为两个灯泡的额定电流之和,而C图中的变阻器电流为两个灯泡的额定电流之差,故C图中变阻器的电流小,根据P=UI,C图中变阻器的功率最小;故B错误,C正确. 故选C. 【点睛】
解决本题的关键知道在混联电路中,总功率等于各电阻消耗的功率之和,会根据功率的公式求出额定电流,判断灯泡能否正常发光.
9.如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列说法正确的是( )
A.C.
?U1U1不变,变大 I?IB.D.
?U2U2变大,变大 I?I?U2U2变大,不变 I?IU3?U3不变,不变 I?I【答案】C 【解析】 【详解】
A.R1是定值电阻,有
R1?可知
U1?U1? I?I?U1U1不变,不变,故A错误. I?IU2?R2 IBC.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,R2变大,R2是可变电阻,有
所以
U2变大.根据闭合电路欧姆定律得: IU2=E-I(R1+r)
则知
?U2?R1?r ?I其值不变;故B错误,C正确. D.U3为路端电压,
U3为外电阻,其值增大,根据闭合电路欧姆定律知 I?U3?Ir
其值不变,故D错误. 【点睛】
本题要分定值电阻与可变电阻去分析.对于定值电阻,有R?可根据闭合电路欧姆定律分析
U?U?;对于可变电阻,I?I?U与电源内阻的关系,从而作出判断. ?I
10.如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻为r,R为固定电阻.当滑动变阻器R的触头向下移动时,下列说法中错误的是 ( )
A.灯泡L一定变亮 C.电流表的示数变小 【答案】B 【解析】 【详解】
B.电压表的示数变小 D.R0消耗的功率变小
AB.当R的滑动触点向下滑移动时,R变大,外电路总电阻变大,由闭合电路欧姆定律知,总电流I变小,电源的内电压变小,则路端电压变大,因此电压表的示数变大。灯泡L的电压减大,则灯L一定变亮。故A正确,B错误,A不符合题意,B符合题意; CD.电路中并联部分电压变大,通过L的电流变大,而总电流减小,则电流表A的读数变小,R0消耗的功率变小。故C D正确,不符合题意;
11.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r(R2?r?R1?R2),电表均视为理想电表。闭合开关S后,调节R的阻值,使电流表A1的示数增大了?I1,在这一过程中,电流表的A2示数变化量的大小为?I2,电压表示数的变化量的大小为?U,则
A.A2增大,且?I2
?UB.的大小变大
?I1D.电源的输出功率一定增大了
?I1?r EA.要使电流表A1示数增大,则R应减小;因总电流增大,则内阻及R2分压增大,并联部分电压减小,则流过R1的电流减小,因此流过R的电流增大,即A2的示数变大,因
I2(则
)?IR1()?I1()
?I2??I1
故A错误。 B.根据
E?U1?Ur
可得:
?U??Ur
则
?U?Ur??r ?I1?I1故其大小不会随R的变化而变化;故B错误。 C.电源的效率
??U?100% E?I1?r;故D正确。 E因电压的改变量为△I1r;故说明电源的效率降低了
D.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大;因不明确内外电阻的关系,故无法明确功率的变化情况;故D错误。 故选C。
12.如图所示,电源的电动势为6V、内阻为1Ω,R是一个电阻箱,定值电阻R2=4Ω、R3= 10Ω,电容器C的电容为5μF,闭合开关S,调节电阻箱R,电路达到稳定状态后,下列说法正确的是
A.当R1的阻值增大时,电源的路端电压增大,流过R3的电流减小 B.当R1的阻值增大时,电容器的电荷量将增大
C.当R1的电阻为6Ω时,电容器所带电荷量的大小为1×10-5C D.当S断开后,R2中将出现瞬时电流,方向由a→b 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.当R1的阻值增大时,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,内电压减小,电源的路端电压增大,则R3两端电压增大,通过的电流增大;故A错误。