高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷专题练习（word版一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+，由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r=++整理得21200g g E r I I R r R r=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-0.003g E R r=+ A 2000.4G r R r=+ 解得 3.0E =V ，解得 2.0r =Ω2．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11U 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11U 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+=，1b E = 即可求得1E b =，0k r R b=-3．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。

电池的内阻较小，为了保护电路，电路中用一个定值电阻0R 起保护作用。

除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a）电流表（量程0.6A、3A）；（b）电压表（量程3V、15V）；（c）定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）；（d）定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W）；（e）滑动变阻器（阻值范围0~10Ω、额定电流2A）；（f）滑动变阻器（阻值范围0~100Ω、额定电流1A）。

那么：(1)要正确完成实验，0R应选择_____Ω的定值电阻，应选择阻值范围是_____Ω的滑动变阻器。

(2)一位同学测得的六组数据如下表所示。

组别123456电流I/A0.120.200.310.320.500.57电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05-图线________________。

试根据这些数据在答题纸的图中作出U I(3)根据图线求出电池的的内阻r=_____Ω。

（结果保留两位有效数字）(4)导致该实验误差的主要原因是_____________________。

【答案】1 0～10 0.72Ω（0.68~0.76） 电压表的分流（偶然误差也正确）【解析】【分析】【详解】(1)[1]为使滑动变阻器滑动时电表示数有明显变化，应使R 0+R 与电源内阻r 尽可能接近，因干电池的r 较小，则考虑选择1Ω的定值电阻；[2]滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就可以，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω不方便调节；所以应选择阻值范围是0～10Ω的滑动变阻器。

(2)[3]根据数据描点作出U I -图线如图(3)[4]U I -图线的斜率等于电池的的内阻，则1.461Ω0.72Ω0.64r k -==≈（0.68~0.76都正确） (4)[5]导致该实验误差的主要原因是电压表的分流，从而导致电流表示数偏小。

（答偶然误差也正确）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 0.301b 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 1.000.70 1.00.70.300.50A 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：'111rUE R E=⋅+ 又此式可知图中直线斜率r k E =1b E=， 解得： 1E b= k r b =[5][6]．将电压表内阻等效为电源的内阻，则电源内阻测量值=V V R r r r R r <+测真电源电动势测量值 =V V R E E E R r<+测真 即该组同学测得电源电动势E 测<E 真，内阻r 测<r 真。

5．如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E 是电池；R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻，R 6是可变电阻；表头G 的满偏电流为250 μA ，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A 端和B 端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V 挡和5 V 挡，直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．(1)图(a)中的A 端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接．(2)关于R 6的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）．A ．在使用多用电表之前，调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B ．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C ．使用电流挡时，调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1＋R 2＝________Ω，R 4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b ）所示．若此时B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B 端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B 端是与“5”相连的，则读数为________．（结果均保留3位有效数字） 【答案】黑 B 160 880 1.47mA 1.10×103 Ω 2.95 V【解析】【分析】【详解】(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出，A 端与电池正极相连，电流从A 端流出，A 端与黑表笔相连；(2)[2]由电路图可知6R 只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要调节6R ；A.与分析不符，故A 错误；B.与分析相符，故B 正确；C.与分析不符，故C 错误；(3)[3]B 端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA 挡、直流1 mA 挡，如图所示由电表的改装原理可知B 端与“2”相连时，有：122G G G I r R I R I =++ 解得： 12160ΩR R +=[4]B 端与“4”相连时，如图所示多用电表为直流电压1 V 挡，表头并联部分电阻：442880ΩG G U I r R I -== (4)[5]B 端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA ；[6]B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100Ω挡，读数为：311.0100Ω 1.1010Ω⨯=⨯[7]B 端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V 挡，读数为： 1475V 2.95V 250⨯=6．某学生实验小组做测定电源的电动势和内电阻的实验，请回答下列问题（1）在测定电源电动势和内阻的实验方案中，该小组提出下列几种实验方案，其中不能达到实验目的是_____（2）该实验小组选择上一问中的某一种方案，根据实验数据画出的U -I 图象，如下图所示，由此可知这节干电池的电动势E ＝___V 、内电阻r ＝___Ω．（保留两位有效数字）【答案】A 1.40 0.67【解析】 【详解】(1)[1]测量电源电动势和内阻的实验需要测出两个未知物理量，所以实验中需要通过仪器测出两个物理量，根据选择仪器的不同有三种方案：伏安法、伏阻法、安阻法，其中伏安法测量电动势和内阻的实验中根据电流表的位置不同，有两种不同的连接方法；A.与分析相符，符合题意；B.与分析不符，不符合题意；C.与分析不符，不符合题意；D.与分析不符，不符合题意；(2)[2][3]由闭合电路欧姆定律可知U E Ir =-；由图象可知电源的U I -图象与纵轴的交点坐标值是1.40，则电源电动势 1.40V E =，电源内阻1.40 1.0Ω0.67Ω0.6U r I ∆-===∆7．如图（a ）所示，是多用电表欧姆档内部的部分原理图，已知电源电动势E = 1.5 V ，内阻r = 1 Ω，灵敏电流计满偏电流I g = 10 mA ，内阻为r g = 90 Ω，表盘如图b 所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”（1）多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某档位时，将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为___________Ω，某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图（b ）所示，则该电阻的阻值为_______________Ω。