学年高中物理第二章恒定电流专题.实验：测定电池的电动势和内阻课时同步试题新人教版选修.doc

第10节实验：测定电池的电动势和内阻1．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种电源较好A．内阻较大的普通干电池B．内阻较小的普通蓄电池C．小型交流发电机D．小型直流发电机【答案】A【解析】为了使电路中路端电压变化比较明显，应使用内阻较大的干电池，故A正确。

2．（2018·河南豫南九校高二期末联考）两位同学在实验室利用如图1所示的电路测定定值电阻R0，电源的电动势E和内阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了图1 图2 A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R上消耗的功率为0.5 WD．电源的效率达到最大值【答案】BCC正确；电源的效率，由此可知电流越小功率越大，可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大，故D错误。

3．（2018·北京市第十二中）某同学做“用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻”实验，可供选择的实验器材如下：A．1节干电池B．电流表，量程0~0.6 A，0~3 AC．电压表，量程0~3 V，0~15 VD．滑动变阻器0~20 Ω、2 A，滑动变阻器0~500 Ω、0.2 AE．电键一个，导线若干（1）为了尽量得到较好效果，电流表量程应选__________，电压表量程选_ _________，滑动变阻器选_ ___________。

（2）他采用如图所示的实验电路进行测量。

下图给出了做实验所需要的各种仪器。

请你按电路图把它们连成实验电路。

（3）这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了以下表格中。

请你根据这些数据在图画出U–I图线。

根据图线求出电池的电动势E =__________V，内阻__________Ω。

【答案】（1）0~0.6 A 0~3 V 0~20 Ω （2）见解析（3）见解析 1.4 8（1.45~1.49）0.5（0.47~0.52）（3）根据描点法可知U–I图象如图所示纵截距表示电源电动势，故，图象的斜率表示电源内阻，故4．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0.6 A、3 A）（b）电压表（量程3 V、15 V）（c）定值电阻（阻值1 Ω、额定功率5 W）（d）定值电阻（阻值10 Ω、额定功率10 W）（e）滑动变阻器（阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A）（f）滑动变阻器（阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A）那么（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）引起该实验系统误差的主要原因是_____________。

【答案】（1）3 0.6 1 0~10 （2）电压表分流5．（2018·辽宁省六校协作体高二联考）利用电压表和电阻箱可以测量电池的电动势和内电阻，某同学找到了如下的器材：电池组（电动势约为 6.0 V，内阻约为1 Ω），灵敏电流计G（满偏电流I g=100 μA，内阻R g=100Ω），定值电阻R1=1 Ω，R2=59.9 kΩ ，变阻箱R3（阻值范围0–9.9 Ω可调），开关、导线若干。

该同学发现还需要一个合适的电压表，于是把上述G表改装成电压表。

（1）将G表改装成量程为6 V的电压表，需将G表与_____（选填R1、R2或R3）串联。

（2）为了准确地测量出电池组的电动势和内电阻，请在虚线框中把实验电路图补充完整，并在对应的电阻旁边标上（R1、R2或R3），如果为变阻箱，请补充完整其符号。

（3）某次测量，电压表示数如图乙，其读数为_______ V。

（4）经过多次测量，得出图丙所示的图象，由图可求得该电池组的电动势为_______V，内阻为_______Ω（结果保留两位有效数字）。

【答案】（1）R2（2）（3）4.4 V （4）5.0 1.5（3）电压表示数为4.4 V；（4）根据测电源电动势和内阻的原理：，整理得：，由图象可知，，，解得：，，所以。

6．为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0=5 Ω为保护电阻。

（1）按照图甲所示的电路图，某同学已经在图乙所示电路中完成部分导线的连接，请你完成余下导线的连接。

（2）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。

多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出–的关系图线（该图线为一直线），如图所示。

由图线可求得电池组的电动势E=______V，内阻r=_____Ω。

（保留两位有效数字）（3）引起该实验系统误差的主要原因是。

【答案】（1）（2）2.9 1.2 （3）电压表的分流【解析】（1）电路图如下：（2）由闭合电路欧姆定律知：化简得：结合图象知：，联立解得：E=2.9 V，r=1.2 Ω；（3）引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流。

【名师点睛】电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法：（1）安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为：E=I1（R1+r），E=I2（R2+r），由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大。

（4）双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示。

测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时，E=U1+U2+r，R V 为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1′，此时E=U1′+r，解方程组可求得E和r。

7．（2018·重庆市高三下学期高考模拟）为了测量一直流电源的电动势和内电阻，某同学设计实验电路如图（a），所用的实验器材有：待测电源，电流表（满偏电流0.6 A、内阻未知），两个电阻箱（最大阻值999.9 Ω），两个开关和若干导线。

实验步骤如下：①将电阻箱R1阻值调到最大，闭合开关S1，调节R1的阻值使得电流表满偏；②再闭合开关S2，调节R2的阻值使得电流表半偏，此时电阻箱R2的示数如图（b）；③保持S1闭合，断开S2，多次调节电阻箱R1，记下电流表示数I和电阻箱相应的阻值R；④以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合），如图（c）。

回答下列问题：（1）在步骤②中若认为干路电流不变，由此可得电流表的内阻为______Ω；（2）根据图线求得电源电动势E=______V，内电阻r=_____Ω；（结果保留两位有效数字）（3）由于电流表的内阻测量存在系统误差（步骤②中干路电流实际发生了变化），导致电源电动势的测量值与真实值相比，E，E真，内电测______r真。

（以上两空均选填“>”、“<”或阻的测量值与真实值相比，r测______“=”）【答案】（1）1.9 Ω （2）34 V 15 Ω （3）= >8．为测定电源的电动势和定值电阻R x的阻值，实验室提供了如下器材：A．电源（电动势约为9 V，内阻不计）B．电压表（视为理想电压表，量程0~3 V）C．电阻箱R（0~999.9 Ω）D．定值电阻R0=10 ΩE．被测电阻R xF．开关、导线若干（1）用欧姆表（×1 Ω）测定定值电阻R x，欧姆表的指针如图所示，则R x= ________Ω；（2）为达到测定的目的，某同学设计了如图所示两种电路，并选择图_____ _（填“甲”或“乙”），应用所测得的数据，绘出–R图象是一条直线，测得直线的斜率k=，纵坐标的截距为b=（如图示）。

则电源的电动势E=________，电阻R x=________。

【答案】（1）3 （2）乙9.0 2.0【名师点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道本实验中采用电压表与定值电阻并联的方式来求解电流，然后再根据闭合电路欧姆定律分析求解即可。

9．某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。

其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。

（1）按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。

为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。

（2）排除故障后，该小组顺利完成实验。

通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。

由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。

【答案】（1）（2）1.41（1.36~1.44均可）0.5（0.4~0.6均可）【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。

10．（2018·河北省衡水中学高三二十模考试）（1）某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图所示，其中，虚线框内为用灵电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，是标称值为的定值电阻。

①已知灵敏电流计G的满偏电流、内阻，若要改装后的电流表满偏电流为，应并联一只___（保留2位有效数字）的定值电阻。

②某次实验的数据如表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法）计算出电池组的内阻____（保留3位有效数字）③该小组在前面实验的基础上，为探究电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大，若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_____（填选项前的字母）A．电压表内阻的影响B．滑动变阻器的最大阻值偏小C．的实际阻值比计算值偏小D．的实际阻值比标称值偏大（2）某同学测量一个额定电压为3 V，额定电流约为的小灯泡的伏安特性曲线，选用下列实验器材进行实验，电路图如下图所示：A．电源E：电动势为，内阻不计；B．电压表V：量程为，内阻约为C．电流表A：量程为，内阻约为；D．滑动变阻器器：最大阻值为，数额定电流为；E．滑动变阻器器：最大阻值为，额定电流为：F．开关S，导线若干；若滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为R x，滑动变阻器的最大阻值为，若在该实验中分别接入滑动变阻器R1，R2调整小灯泡两端的电压U，则在额定电压范围内，U随变化的图象可能正确的是_________。