人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷专题练习（解析版）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某位同学用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关和两个部件．请根据下列步骤完成电阻测量:(1)在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则他应调节__________ (选填或或)．(2)正确处理完上述步骤后,他把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,发现指针如图丙所示,则他应调节__________ (选填或或)．(3)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示,则他应采取的措施是①___________________;②____________________．(4)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在定值电阻两端,发现指针如图戊所示,则该定值电阻的阻值___________．【答案】（1）S （2）T （3）①将打到欧姆挡；②将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处（4）【解析】【分析】【详解】（1）在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则应机械调零，即他应调节S使针调到电流的零档位．（2）把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,即欧姆调零，应该调到电阻的零档位，此时要调节欧姆调零旋钮，即T（3）他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示，说明待测电阻较小，应该换小挡，即换挡，换挡必调零，所以要重新调零即将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处．（4）根据欧姆表读数原则可知欧姆表的读数为【点睛】要熟练万用表的使用规则，并且要注意在换挡时一定要欧姆调零．2．（1）下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____A．测出两组I、U 的数据，代入方程组E=U1+I1r 和E=U2+I2rB．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U-I 图像，在根据图像求E、rD．多测几组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，再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r（2）(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像，由图像可知_______A．电池的电动势为1.40VB．电池内阻值为3.50ΩC．外电路短路时的电流为0.40AD．当电压表示数为1．20V 时，电路电流为0．2A（3）如上（2）中甲图所示，闭合电键前，应使变阻器滑片处在________（填“左”或“右”）端位置上．（4）．(多选)为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，才能达到实验目的_______A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C．一个电压表和一个电阻箱D．一个电流表和一个滑动变阻器【答案】C；AD；左；ABC【解析】(1) A项中根据两组测量数据可以算出一组E、r值，但不能减少偶然误差；B项中可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，D选项的做法是错误的，故符合要求的选项为C．(2) A项：由图示图象可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V，故A正确；B 项：电源内阻等于图象斜率的大小，为1Ur I∆==Ω∆，故B 错误； C 项：由图示图象可知，路端电压为1.00V 时，电路电流为0.4A ，可知外电路发生短路时的电流为=1.4EI A r=短，故C 错误； D 项：当电压表示数为1.20V 时，0.20E UI A r='-=，故D 正确； (3)为了保护用电器，在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处，即应使变阻器滑片处在左端位置；(4) 测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir ，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量．也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻，故ABC 正确． 点晴：由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻；测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．3．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差，实验电路如图1所示．(1)现有电流表(0-0．6A)、开关和导线若干，以及以下器材： A ．电压表(0~15V) B ．电压表(0~3V) C ．滑动变阻器(0~50Ω) D ．滑动变阻器(0~500Q)实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．（选填相应器材前的字母） (2)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下的一组数据的对应点，并画出U-I 图线________． 序号 1 2 3 4 5 6 电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．(4)实验中随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化，图3各示意图中正确反映P-U关系的是________．【答案】(1)B C (2)如图(3) 1.50 (1.49～1.51) 0.83 (0.81～0.85) (4)C【解析】【分析】【详解】（1）[1][2]．一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C；（2）[3]．根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U-I图象如图所示：（3）[4][5]．由得出的电源U-I 图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.50，则电源电动势E =1.50V ，电源内阻：1.5 1.00.830.6U r I ∆-==Ω≈Ω∆； （4）[6]．电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C ．4．如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R 0， 通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据： U （V ） 1.2 1.0 0.8 0.6 I （A ）0.100.170.230.30（1）R 0的作用是____________________； （2）用作图法在坐标系内作出U -I 图线（___）；（3）利用图线，测得电动势E =___________V ，内阻r =_________ Ω．（4）某同学测另一串联电池组的输出功率P 随外电阻R 变化的曲线如图所示．由所得图线可知，被测电池组电动势E ＝________V ，电池组的内阻r ＝_______Ω． 【答案】保护电源、电表，防止短路 见解析 1.5 1.0 30 5 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]R0接在电源附近，是为了防止外部电路短路时，电源出现短路现象，故此电阻在此起保护电源、电表，防止短路的作用．(2)[2]描点作图如下(3)[3][4]由完全电路欧姆定律可得()E U I R r=++整理得()U E I R r=-+对比图象，由纵截距可得： 1.5E V=；由图象斜率可得1.50.630.30UR rI∆-+==Ω=Ω∆-解得1.0r=Ω(4)[5][6] 串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系为222()4E EP RR rR rrR⎛⎫==⎪-+⎝⎭+当R r=时，电源的输出功率最大；由图象可得，当5R=Ω时，电源的输出功率最大且为45W；则5r=Ω，且245555E⎛⎫=⨯⎪+⎝⎭解得30E V=5．测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如图所示；请回答下列问题：(1)如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器__处（填“a”或“b”）(2)现备有以下器材：A．干电池1个B．滑动变阻器（0～50 Ω）C．电压表（0～3 V）D．电压表（0～15 V）E.电流表（0～0.6 A）F.电流表（0～3 A）其中电流表应选____，电压表应选____．（填字母代号）(3)如图乙是根据实验数据画出的U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E=__V，内电阻r=__Ω．【答案】a C E 1.5 0.75【解析】【分析】【详解】(1) 滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关之前为防止电表过载，滑动变阻器的滑动触头P 应放在a处；(2)电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择C，由图乙可知，电路中的电流最大值为0.4A，因此电流表选择E；(3) 由图乙所示图象可知，电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为1.5 1.20.750.4r-=Ω=Ω．【点晴】在选择电压表和电流表时要求在不超过量程的前提下偏转角度尽量大些，在满量程的23左右偏转最好，在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小．6．现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω）。
（1）第一组采用图所示电路。
①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是_______。
A．一个定值电阻 B．电阻箱 C．滑动变阻器②为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选____（选填选项前的字母）。
A．电流表（0~0.6A），电压表（0~3V） B．电流表（0~0.6A），电压表（0~15V）C．电流表（0~3A），电压表（0~3V） D．电流表（0~3A），电压表（0~15V）③经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图中画出了U-I图像。
由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值E=_______V（保留三位有效数字），内阻的测量值r=_______Ω（保留两位有效数字）。
（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图所示的电路，完成了对同一电池的测量。
①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究1RI图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。