【创新方案】 2014 年高考物理一轮复习知能演练提升：实验六验证机械能守恒定律 教材实验练基础1下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是()A测出两组I、U的数据，代入方程组 1 1 和 2 2 ，求出、E U I rE U I rE rB多测几组 I 、 U的数据，求出几组E、 r ，最后分别求出其平均值C测出多组 I 、 U的数据，画出 UI 图象，再根据图象求出E、 rD测出多组I 、U的数据， 分别求出 I 和 U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r解析：选 C测出多组I 、U的数据，画出U I 图象可减小某次测量不准造成的偶然误差，选 C。2在用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列注意事项中错误的是()A应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显B应选用内阻较小的电压表和电流表C移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D根据实验记录的数据作U I 图象时， 应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧解析：选 B电压表内阻应选阻值大的，对电流表内阻没有特别要求，故B 错误。3测量电源电动势和内电阻的器材如图实912 甲所示，请用实线表示导线，将图甲中器材连成实验用电路，实验时经测量得出的数据如下表。为了减小误差， 请选择适当的刻度，在图乙的方格纸上画出U I图线。利用图线可求出电源电动势和内电阻分别为_、 _ 。123456I /A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.05图实 9 12答案：1 46 V0.724 (2011 山东高考) 某同学利用图实9 13所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。图实 9 13(1) 所得实验数据如下表，请在图实9 14 中的直角坐标系上画出UI 图象。U/V1.961.861.801.841.641.56I /A0.050.150.250.350.450.55图实 9 14(2) 根据所画U I图象，可求得电流I 0.20 A 时电源的输出功率为_W。( 保留两位有效数字)(3) 实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图实9 13电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图实测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是9 15 所示的电路中，你认为既能_。 ( Rx 阻值未知 )图实 9 15解析： (1) 选择合适标度后描点，连线得图象时，应舍弃第四组数据点。(2) 在图象上读出与I 0.20 A 对应的电压U值，根据 P IU 求解。(3) 题中“存在安全隐患” ，意为缺乏保护措施。a 电路中Rx 起不到保护作用，d 中Rx起保护作用，但不能测出电源的输出功率，b、 c 能满足题目要求，选b、 c。答案： (1)如图所示(2)0.37(或 0.36)(3)bc 改进实验练能力1在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表( 视为理想电压表) 的量程较小，某同学设计了如图实9 16 所示的实物电路。图实 9 16(1) 实验时，应先将电阻箱的电阻调到_。( 选填“最大值” “最小值”或“任意值” )(2) 改变电阻箱的阻值 R，分别测出阻值 R0 10 的定值电阻两端的电压 U。下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_。 ( 选填“ 1”或“ 2”)方案编号电阻箱的阻值 R/ 1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.011(3) 根据实验数据描点， 绘出的 U R图象是一条直线。 若直线的斜率为 k，在 U坐标轴上的截距为 b，则该电源的电动势E _，内阻 r _。 ( 用 k、 b 和 R0 表示 )解析： (1) 实验中电阻箱起到改变电路的总电阻和分压作用，为了确保仪器的安全，一般将电阻箱的电阻先调到最大值。(2) 由于定值电阻 R0 10 ，若选用方案 1，则电压表的示数较小，示数变化范围也很小，所以选用方案 2。U1 1R0 r1(3) 由题意可得 E R0( R0 R r ) ，变形为 U ER0R ER0 ，由题意得斜率 k ER0，截距0r1bR，解得， 0。ER0kbEkR0rR答案： (1)最大值(2)2(3)1b R0kRk02 (2011 四川高考 ) 为测量一电源的电动势及内阻(1) 在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表A量程为 1 V 、内阻大约为1 k 的电压表 V1B量程为 2 V 、内阻大约为2 k 的电压表 V2C量程为 3 V 、内阻为 3 k 的电压表 V3选择电压表 _串联 _k 的电阻可以改装成量程为9 V 的电压表。(2) 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表( 此表用符号 V1、 V2 或 V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表 ) ，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。(3) 根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时、电阻箱的阻值为 15.0 ；电压表示数为2.00 V 时，电阻箱的阻值为 40.0，则电源的电动势E_ V 、内阻 r _。解析：(1)V 、V 的内阻不确定， 故应选择 V 进行改装，串联电阻 RU9 UV3R 3123串 1V3 13 k 6 k 。U(2) 本实验的原理为 E U Rr ，电路结构如图所示。(3) 改装后电压表所测电压 U为其示数的 3 倍，则U1 3 1.50V 4.50 V ，R1 15.02 3 2.00V 6.00 V ， 2 40.0URU由闭合电路欧姆定律EU Rr代入数据得E7.5 V ， r 10 。答案： (1)V3 或 C6(2) 见解析图(3)7.5103某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 V 的干电池外，还有一个方形的电池( 层叠电池 ) ，如图实 917 所示。该同学想测量一下这个电池的电动势 E 和内电阻 r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱 ( 最大阻值为 999.9，可当标准电阻用) 、一只电流表 ( 两个量程：一个 I 0.6 A ，内阻 r 0.1；一个 Iggg3 A) 和若干导线。图实 9 17(1) 请根据测定电动势 E、内电阻 r 的要求，在矩形框中画出电路图，并按电路图把器件连接起来。(2) 接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与 R对应的电流表的示数 I ，填入下表，其中某次电阻箱的阻值R 2.6时，其对应的电流表的示数如图实9 18 所示，请你读出并填在空格里。图实 9 18电流表的读数 (A)0.260.320.420.58电阻箱的阻值 ( )5.64.43.22.62.211(3) 处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数 I ；再制作 R I 坐标图，请你将上表中数据处理后标注在坐标图上，并把描绘出的坐标点连成图线，根据描绘出的图线可得这个电池的电动势E_V，内电阻 r _。图实 9 19解析： (1) 根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电