123 实验电池电动势和内阻的测量练习题解析版Word文档格式.docx

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A．滑动变阻器不起变阻作用　　B．电流表接线有误

C．电压表量程选用不当D．电压表接线不妥

【解析】　在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路了，滑动头没有接，所以移动变阻器滑动端时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，A正确；

电流表只允许电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，图中电流表的正、负接线柱接对了，所以B错误；

图中电源由一节干电池充当，电动势是1.5V，所以电压表量程应选用0～3V，图中连接是正确的，所以C错误；

图中把电压表直接和电池并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能控制通过电压表的电流，且电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，D正确．

【答案】　AD

4．（多选）图是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（　　）

A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0V

B．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6A

C．根据r＝E/I短，计算出待测电源内阻为5Ω

D．根据r＝|

|，计算出待测电源内阻为1Ω

【解析】　在U－I图中，图线与U轴的交点表示电源电动势，由图可知E＝3.0V，A正确；

此图的纵坐标并非从零开始，故B、C错误；

在U－I图象中斜率

表示电源内阻r，故D正确．

2、非选择题

5.刘同学做“测定电池的电动势和内阻”实验．

（1）刘同学采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程．在闭合开关开始实验前其连接的电路如图1甲所示．请帮其检查电路，指出图中的不妥之处：

__________________________（指出一处即可）．

图1

（2）刘同学改进电路连接，经过正确的实验操作，得到某次测量的电流表示数如图乙所示，则该示数为________A.

（3）刘同学经过正确操作，得到多组U、I数据，作出U－I图象如图丙所示，则该电源的电动势为________V，内阻为________Ω.（结果均保留两位有效数字）

答案　

（1）①连接电压表负接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极；

②滑动变阻器的滑片应置于左端（或滑动变阻器的滑片应置于接入电阻最大的那一端）　

（2）0.26　（3）3.0　4.3～4.4

解析　

（2）当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.26A；

（3）根据电源的U－I图象的物理意义可知，图象在纵轴的截距表示电源电动势，即E＝3.0V，斜率表示内阻大小，即r＝

Ω≈4.3Ω.

6．在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．

图2

（1）按图2甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．

（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（选填“A”或“B”）．

图3

（3）如图3是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝____________V，内阻r＝__________Ω.

答案　

（1）见解析图　

（2）B（3）1.5　1.0

解析　

（1）电路连接如图所示．

（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B端．

（3）由题图图象可知，电源电动势为1.5V，

内阻r＝

Ω＝1.0Ω.

7.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中．

（1）备有如下器材：

A．干电池1节；

B.滑动变阻器（0～20Ω）；

C.滑动变阻器（0～1kΩ）；

D.电压表（0～3V）；

E.电流表（0～0.6A）；

F.电流表（0～3A）；

G.开关、导线若干．其中滑动变阻器应选________，电流表应选________．（选填相应器材前的字母）

（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．

（3）某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图4中画出U－I图线，根据图线得到被测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

图4

1

2

3

4

5

6

I（A）

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.40

U（V）

1.32

1.26

1.18

1.13

1.04

0.93

答案　

（1）B　E　

（2）见解析图　（3）1.45（1.44～1.46均可）　1.3（1.2～1.4均可）

解析　

（1）由于干电池的电动势只有1.5V，为了方便调节，滑动变阻器应选B，从测量的数据可以看出电流最大只有0.4A，电流表应选E.

（2）电路图如图甲所示

甲　　　　　　　　　　乙

（3）作出的U－I图线如图乙所示，可以看出图线在U轴上的截距为1.45V，即电源的电动势为1.45V．图线斜率的绝对值为：

k＝

＝

Ω＝1.3Ω.

8.某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：

待测干电池E（电动势约为1.5V，内阻约为3Ω）；

直流电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）；

直流电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）；

电压表V1（量程0～2V，内阻约为2000Ω）；

电压表V2（量程0～6V，内阻约为6000Ω）；

滑动变阻器R1（最大电阻20Ω，额定电流2A）；

滑动变阻器R2（最大电阻200Ω，额定电流1A）；

电阻箱R3（最大电阻99.9Ω，额定电流1A）；

开关、导线若干．

（1）若用伏安法测电源的电动势和内阻，要求有尽可能高的精确度且便于调节，应选择的电流表是________，电压表是________，滑动变阻器是________．

（2）请将图5中实物连接成实验电路．

图5

（3）若用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表出现了故障，不能使用，实验小组如想方便且能较准确地进行测量，需将实验进行改进，只需去掉电流表，将上述器材中的________换成________即可．

（4）请在图6甲所示的方框中画出改进后的实验电路图．

图6

（5）实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据，对所得数据进行处理后，在坐标纸上作出了如图乙所示图线．由图线得出：

干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（结果保留两位有效数字）

答案　

（1）A1　V1　R1　

（2）见解析图

（3）R1　R3　（4）

　（5）1.7　2.5

解析　

（1）由于电源电动势为1.5V，因此电压表选V1即可；

而回路的电流不会太大，因此电流表选A1，滑动变阻器选择阻值较小的R1；

（2）测电源电动势和内电阻的测量电路如图：

（3）将滑动变阻器改为电阻箱，即用“伏阻法”测电源电动势和内电阻；

（4）电路如图：

（5）根据闭合电路欧姆定律知U＝

，整理得

·

＋

，图象与纵轴的截距为电动势的倒数，斜率表示

，代入数据解得E≈1.7V，r＝2.5Ω.

9.某学习小组的同学设计了如图7所示的电路来测量定值电阻R0的阻值（约为几欧到十几欧）及电源的电动势E和内阻r.

图7

实验器材有：

待测电源，待测电阻R0，电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0～99.9Ω），开关S1和S2，导线若干．

（1）先测电阻R0的阻值．请将学习小组同学的操作补充完整：

先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后________________，读出此时电阻箱的示数R2.则电阻R0的表达式为R0＝______________.

（2）同学们通过上述操作，测得电阻R0＝9.5Ω，继续测电源的电动势E和内阻r.该小组同学的做法是：

闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，数据如下表：

组数

电阻R/Ω

3.0

6.0

12.0

18.0

电流I/A

0.50

0.33

①根据图8给定的坐标系并结合以上数据描点作图．

图8

②利用图象求出该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（结果均保留两位有效数字）

答案　

（1）断开S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I　R1－R2

（2）①见解析图　②6.0　2.5

解析　

（1）器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻，故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；

当电路中电流相同时，电阻也应相同；

因此可以控制电流相等，利用电阻箱的电阻，得出待测电阻的阻值；

因此缺少的步骤应为：

断开S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I；

待测电阻等于两次电阻箱的示数之差，即：

R0＝R1－R2.

（2）①根据表中列出的数据，求出各电阻对应的

值．

/A－1

2.0

2.5

4.0

5.0

作出

－R图象如图所示

②由闭合电路欧姆定律可知：

E＝I（R＋R0＋r）

可得：

结合图象可知：

E＝6.0V，r＝2.5Ω.

10.某研究小组收集了两个电学元件：

电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．实验室备有如下器材：

A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）

B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）

C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）

D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）

E．电阻箱R2（0～999.9Ω）

F．开关S一只、导线若干

（1）为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，与其对应的实物图如图9，图中的电流表A应选________（选填“A1”或“A2”），请将实物连线补充完整．

图9

（2）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图10甲所示的电路图．根据测量数据作出

－

图象，如图乙所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝________.（用k、b表示）

图10

答案　

（1）A2　实物连线如图所示

（2）

解析　

（2）由E＝U＋

r得：

则

＝b，

＝k，故：

E＝

，r＝

.

11.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，某同学设计了如图所示的实物电路．

图14

（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＝10Ω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”）

　　电阻箱的阻值R/Ω

方案编号　

R1

R2

R3

R4

R5

400.0

350.0

300.0

250.0

200.0

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

（3）根据实验数据描点，绘出的

－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在

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）

答案　

（1）最大值　

（2）2　（3）

－R0

解析　（3）根据闭合电路的欧姆定律E＝U＋

（R＋r）得：

R＋

－R图象的斜率k＝

，纵截距b＝

得：

－R0.

12.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路如图甲所示，电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0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）

甲

请回答下列问题：

（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；

R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．

（2）按电路原理图甲连接实物电路图乙．

乙

（3）测得下列五组数据：

U/V

1.60

1.40

1.20

1.00

0.80

I/A

0.13

0.27

根据数据在坐标图上画出U－I图象，并求出该电池电动势E＝________V，r＝________Ω.

【解析】　由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；

估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；

由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；

滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始电流和电压几乎不变，最后突然变化的现象．系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测<

E，r测<

r.

【答案】　

（1）3　0.6　1　0～10

（2）如图

（3）如图