高中物理 2.10实验测定电池的电动势和内阻自我小测 新人教版选修3-1(2021年最新整理)

高中物理2.10实验测定电池的电动势和内阻自我小测新人教版选修3-1 编辑整理：
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实验测定电池的电动势和内阻
夯基达标
1.如图所示为“测定电源电动势和内阻"的电路图,下列说法中正确的是( )
A。

该电路图有错误，缺少一只与电流表相串联的保护电
B.用一节干电池作电源，稍旧电池比全新电池效果好
C.图中的电流表应该放到电源和电键所在的那条干路上
D。

实验中滑动变阻器不能短路
2.在“测定电源电动势和内阻"的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（)
A。

横坐标I的起点一定要是零
B。

纵坐标U的起点一定要是零
C.使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
D。

使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
3.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势E a、E b和内电阻r a、r b时，画出的图线如图所示，则由此图线可知( ）
A.E a＞E b、r a＞r b
B.E a＞E b、r a＜r b
C。

E a＜E b、r a＞r b
D. E a＜E b、r a＜r b
4。

如图所示的电路中，R 1、R 2为标准电阻，测定电源电动势和内电阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值________真实值，内电阻的测量值________真实值，测量误差产生的原因是________.
5.如图是测量电源电动势和内电阻的电路，关于误差的说法正确的是（ ）
A 。

由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值
B 。

由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值
C 。

由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值 D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值
6.下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差，又直观简便的方法是（ )
A 。

测出两组I 和U 数据，代入⎩⎨⎧+=+=r
I U E r
I U E 2211方程组,求出E 和r
B 。

测出多组I 和U 数据，代入方程求出几组E 和r ，最后求出平均值
C 。

测出多组I 和U 数据，画UI 图线,根据图线求出E 和r
D.测出多组I 和U 数据，分别求出I 和U 的平均值，然后代入公式求出E 和r 能力提升
7。

在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中，若线路器材接触良好，某同学按实验图连接好电路合上开关以后，发现电流表示数很大,电压表示数为零，移动滑动变阻器的触头,两电表的示数均无变化.产生这样的故障的原因是________;又若在实验中出现两电表的示数正常，但
移动变阻器触头时，两电表的示数不变化，产生这样的故障原因是________。

8。

在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如下图所示电路.一位同学
记录的6组数据见下表:
R/Ω2。

03。

06。

0101520
U/V1。

301。

361。

41 1.48 1.491。

50
试根据这些数据算出电源的电动势E＝_______V，求得电源的内阻r＝_______Ω.
9。

现有器材：量程为10。

0mA、内阻30～40 Ω的电流表一个，定值电阻R1＝150Ω,定值电阻R
＝100Ω,单刀单掷开关K,导线若干。

要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电2
动势。

（1）画出电路图.
(2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为________________________,式中各
直接测得量的意义是： ________________。

10。

测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V,r约为1。

5Ω）。

可选用的器材如下：
量程为3V的理想电压表V;量程为0。

5 A的电流表A（有一定内阻）;
固定电阻4Ω；滑动变阻器R′;电键K，导线若干。

（1）画出实验电路原理图，要求实验尽可能精确，且图中各元件需用题目给出的符号或字母
标出.
（2）实验中,当电流表的读数为I1时，电压表的读数为U1;当电流表的读数为I2时，电压表的
读数为U2，则可求出E＝________，r＝________。

（用I1、U1、I2、U2及R表示)
拓展探究
11.某同学设计了如图所示的电路，该电路能够测量电源E的电动势和内电阻r,E′是辅助电
源.A、B两点间有一灵敏电流计G。

（1）补充下列实验步骤:
①闭合开关S1、S2，________使得灵敏电流计的示数为零,这时，Фa、ФB的关系是Ф
________ФB,即A、B相当于同一点，读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1就是通过A
电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得________,读出________.
（2）写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式________________________；
______________________________________________________。

参考答案
1解析：该电路图没有错误,A项错；用稍旧的电池内阻大些，效果好，B项对;电流表若放在电
源和电键所在的那条干路上，会造成测量的内阻偏大很多，误差太大，C项错;滑动变阻器调节
接入电路阻值的大小，以改变两个电表的读数，以多次测量求平均值减小误差，不能短路，D
项对。

答案：BD
2解析：因为要求图线与纵轴的交点为电动势，所以横坐标I的起点一定要是零，纵坐标U的起点可以不是零，使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸,选项A、D对,B项错;使表示实验数据的点尽可能地集中在一边，会造成较大的误差，C项错。

答案：AD
3解析：由图线与纵轴的交点表示电动势,可知E a＞E b，由图线的斜率大小表示电源内阻大小可知，r a＞r b。

选A.
答案：A
4解析：本题所用的方法和用电流表与电阻箱测电动势和内阻本质一样，因此电动势测量值等于真实值,而内电阻的测量值大于真实值，原因是测量值等于电源内阻与电流表内阻之和.
答案:等于大于电流表具有内电阻
5解析：根据前面的误差分析可知,由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值，C 项对。

答案：C
6解析：对比可知，既能减小偶然误差，又直观简便的方法是图象法，即选C.
答案：C
7解析：电流表示数很大,电压表示数为零,说明滑动变阻器发生短路；两电表的示数正常，但移动变阻器触头时，两电表的示数不变化，说明滑动变阻器成为了定值电阻，应该是接了滑动变阻器下面的两个接线柱.
答案：滑动变阻器短路将滑动变阻器接成一个定值电阻
8答案：1.53 0.35
9解析：因电流表量程为10。

0mA,则电路中的最小阻值R＝1.5/0.01Ω＝150Ω，因此R1必须保证一直接在电路中.分别以不接入R2和接入R2构造电路的两种状态，根据E＝I（R＋r）列方程求解，即E＝I1（R1＋R A＋r）①；E＝I2（R2＋R1＋R A＋r）②
根据以上两式可得
221R I E I E =-，则2
1212I I I I R E -=. 答案:（1）电路如图
(2) 2
12
12I I I I R E -=
I 1为断开S 2时电流表的读数，I 2为闭合S 2时电流表的读数
10解析：（1）因电压表量程小于电源电动势较多，故需把定值电阻连入电路,相当于增大电源内阻，使得“路端电压”不超过电压表量程.电路图就和教材上实验电路图一致，不过多了一个定值电阻相当于电源内阻的一部分.如图.
（2）根据闭合电路的欧姆定律:E ＝U ＋I （R ＋r ）得:
r R I U E I ++=
1
1
1 r R I U E I ++=
2
2
2
可算出2
11
221I I U I U I E --=
2112I I U U r --=
答案：（1）电路图见解析 (2）
2
11
221I I U I U I -- R I I U U ---2112
11解析：首先借助电路图和题目中的部分实验步骤理解实验原理：通过增加辅助电源，适当调节后,可以使电流表的示数等于通过电源E 的真实电流，从而避免了教材中实验方法造成的误差。

(1）①调节R 、R ′的阻值，使灵敏电流计的示数为零，则A 、B 两点电势相等;则通过电流表的
电流就等于通过电源E 的电流。

②通过改变R 、R ′的阻值，再得到一组I 和U 。

（2）依据的方程是E ＝U ＋Ir ，分别把I 1、U 1和I 2、U 2代入方程，可解得
2112I I U U r --=
，2
11221I I U
I U I E --=.
答案:(1)①改变滑动变阻器R 、R ′的阻值 ＝ ②灵敏电流计的读数为零 电流表和电压表的读数为I 2、U 2
（2）E ＝U 1＋I 1r E ＝U 2＋I 2r ; 2
11
2I I U U r --=
2
11
221I I U I U I E --=。