123實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量(練習題)

一、選擇題：

第十二章電能能量守恒定律試驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻的數(shù)據(jù)其中處理方法既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的是 ( )1 1 2 2多測幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最終分別求出其平均值多測幾組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時的路端Er【解析】AE、rBE、rD中先分別求出IU的平均值再求解的方法是錯誤的．【答案】C電源的電動勢和內(nèi)阻，除待測電源和開關(guān)、導(dǎo)線以外，協(xié)作以下哪組儀器，不能到達試驗?zāi)康? )A．一個電流表和一個電阻箱C．一個電壓表和一個電阻箱D．一個電流表和一個滑動變阻器【解析】依據(jù)Ur出E、r，B正確；依據(jù)E＝U＋R，由電壓表測出電壓，用電阻箱讀出外電阻的阻值，可個滑動變阻器，測不出電動勢和內(nèi)阻，D錯誤．【答案】D所用滑動變阻器的阻值范圍為0～20所用滑動變阻器的阻值范圍為0～20Ω，連接電路的實物圖如圖所示．關(guān)于該學生接線的說法正確的選項是()A．滑動變阻器不起變阻作用B．電流表接線有誤C．電壓表量程選用不當 D．電壓表接線不妥所以移動變阻器滑動端時，不會轉(zhuǎn)變接入電路的電阻大小，變阻器不起變阻作用，A確；電流表只允許電流從電表的正接線柱流入，從負接線柱流出，圖中電流表的正、負B1.5V，所以電壓這樣即使將開關(guān)斷開，電壓表仍有示數(shù)，即開關(guān)不能掌握通過電壓表的電流，且電流從負接線柱流入，從正接線柱流出，所以電壓表的接線不妥，D【答案】AD)E＝3.0V)E＝3.0VI＝0.6A短

5Ω短r ΔUD．依據(jù)＝| 阻為1ΩΔ【解析】在U－I圖中，圖線與U軸的交點表示電源電動勢，由圖可知E＝3.0V，AB、CU－I圖象中斜率ΔUΔIrD【答案】AD二、非選擇題劉同學做“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”試驗．劉同學承受兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，電流表選擇0.6A量程，電壓表選擇3V量如圖1甲所示．請幫其檢查電路，指出圖中的不妥之處： (指出一處即可)．1電路連接，經(jīng)過正確的試驗操作，得到某次測量的電流表示數(shù)如圖乙所示，則該示數(shù)為 A.源的電動勢為 V，內(nèi)阻為 Ω.(結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字)答案(1)①連接電壓表負接線柱的導(dǎo)線應(yīng)接在電流表的負接線柱或電源負極；②滑動(2)0.26(3)3.04.3～4.4A；E＝r3.0－1.03.0V，斜率表示內(nèi)阻大小，即＝

0.46

Ω≈4.3Ω.在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的試驗中，已連接好局部試驗電路．2按圖2甲所示的試驗電路，把圖乙中剩余的電路連接起來．在圖乙的電路中為避開燒壞電表閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)置于 端(選填“A”或“B”)．3可知電源的電動勢E＝ V，內(nèi)阻r＝ Ω.答案(1)見解析圖 (2)B(3)1.5 1.0解析(1)電路連接如下圖．B端．(3)1.5V，r1.5－1.0內(nèi)阻＝

0.5

Ω＝1.0Ω.(1)備有如下器材：動變阻器(0～20Ω)；C.滑動變阻器(0～1kΩ)；D.電壓表(0～3V)；E.電流表(0～0.6A)；F.電流表(0～3A)；G.開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干．其中滑動變阻器應(yīng)選 ，電流表應(yīng)選 ．(選填相應(yīng)器材前的字母)為了最大限度地減小試驗誤差，請在虛線框中畫出該試驗最合理的電路圖．某同學記錄的試驗數(shù)據(jù)如下表所示，試依據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖4中畫出U－I圖線，依據(jù)圖線得到被測電池的電動勢E＝ V，內(nèi)電阻r＝ Ω.4123456I(A)0.100.150.200.250.300.40U(V)1.321.261.181.131.040.93答案(1)B E (2)見解析圖(3)1.45(1.44～1.46均可) 1.3(1.2～1.4均可)1.5V，B，從測量0.4A，E.電路圖如圖甲所示甲 乙U－I圖線如圖乙所示，可以看出圖線在U1.45V，即電源的電kΔU0.65動勢為1.45V．圖線斜率確實定值為：＝ I＝ Ω＝1.3Ω.Δ 0.5下：E1.5V，3Ω)；A0～0.6A，0.5Ω)；1A0～3A，0.1Ω)；2V0～2V，2000Ω)；1V0～6V，6000Ω)；2R20Ω，2A)；1R200Ω，1A)；2R99.9Ω，1A)；3開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干．法測電源的電動勢和內(nèi)阻，要求有盡可能高的準確度且便于調(diào)整，應(yīng)選擇的電流表是 ，電壓表是 ，滑動變阻器是 ．請將圖5中實物連接成試驗電路．5便利且能較準確地進展測量，需將試驗進展改進，只需去掉電流表，將上述器材中的 換成 即可．請在圖6甲所示的方框中畫出改進后的試驗電路圖．6試驗小組在改進后的試驗中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對所得數(shù)據(jù)進展處理后在坐標紙上作出了如圖乙所示圖線由圖線得出干電池的電動勢E＝ V，內(nèi)阻r＝ Ω.(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)答案(1)AV1 1

R(2)見解析圖1(3)R(3)RR(4)(5)1.7 2.5解析(1)1.5V，V1

即可；而回路的電流不會太大，因此電流表選A，滑動變阻器選擇阻值較小的R；1 1測電源電動勢和內(nèi)電阻的測量電路如圖：(4)電路如圖：UE·R 1r1 1＝r＋R，整理得U＝E·R＋E，圖象與縱軸的截距為電動勢r某學習小組的同學設(shè)計了如圖7所示的電路來測量定值電阻R0

的阻值(約為幾歐到十幾歐)及電源的電動勢E和內(nèi)阻r.7RA(0.6099.9Ω)，S1

S2R0

的阻值．請將學習小組同學的操作補充完整：先閉合S1

和S，調(diào)整電阻箱，讀出其示數(shù)R2

和對應(yīng)的電流表示數(shù)I，然后 ，讀出此時電阻箱的示數(shù)R.則電阻R的表達式為R＝2 0 0 .同學們通過上述操作，測得電阻R＝9.5Ω，連續(xù)測電源的電動勢E和內(nèi)阻r.該小0組同學的做法是：閉合S，斷開S，屢次調(diào)整電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的1 2電流表示數(shù)I，數(shù)據(jù)如下表：組數(shù)組數(shù)12345電阻R/Ω03.06.012.018.00.500.400.330.250.2088②利用圖象求出該電源的電動勢E＝ V，內(nèi)阻r＝ 結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字)答案(1)SIR－R2 1 2(2)①見解析圖②6.02.5解析(1)器材中只有電流表而沒有電壓表，無法由伏安法求出電阻，故只能利用電阻利用電阻箱的電阻，得出待測電阻的阻值；因此缺少的步驟應(yīng)為：斷開S2IR＝R－R.0 1 21(2)①依據(jù)表中列出的數(shù)據(jù)，求出各電阻對應(yīng)的I值．組數(shù)組數(shù)1234503.06.012.018.00.500.400.330.250.201/A－12.02.53.04.05.01R

圖象如下圖01 RR＋r結(jié)合圖象可知：E＝6.0V，r＝2.5Ω.某爭論小組收集了兩個電學元件：電阻R(約為2kΩ)和手機中的鋰電池(電動勢E03.7V，100mA)．試驗室備有如下器材：V(3V，RV

4.0kΩ)A100mA，R5Ω)1 A1A2mA，R50Ω)2 A2R(0～40Ω，1A)1E．R(0～999.9Ω)2F．開關(guān)S一只、導(dǎo)線假設(shè)干R0

9，圖中的電流表A應(yīng)選 (選填“A”或“A”)，請將實物連線補充完整．1 29為測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r，小紅設(shè)計了如圖10甲所示的電路圖．依據(jù)測量112

b，則該鋰電池的電動勢E＝ ，內(nèi)阻r＝ .(用k、b表示)10答案(1)A2

實物連線如下圖1k(2)bbU解析(2)E＝U＋Rr2

1 1 r121brk E1 rk則E＝E＝＝b＝b.在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的試驗中，由于所用電壓表(視為抱負電壓表)的量程較小，某同學設(shè)計了如下圖的實物電路．14試驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到 或“任意值”)RR＝10ΩUR0的取值方案中，比較合理的方案是 ．(選填“1”或“2”)電阻箱的阻值電阻箱的阻值R/ΩR1R2R3R4R5方案編號1400.350.0300.250.200.00000280.070.060.050.040.01 R k 1依據(jù)試驗數(shù)據(jù)描點，繪出的U－圖象是一條直線．假設(shè)直線的斜率為，在U坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E＝ ，內(nèi)阻r＝ .(用k、b和R0

表示)1 b答案(1)最大值 (2)2(3) RkRk－00U 1 1 R＋rER解析(3)E＝U＋R(R＋r)得：U＝ER·R＋0ER0 0 01 1 R＋r 1 b－R圖象的斜率k＝ ，縱截距b＝0 U ER0

ER kR k 0 0某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的試驗中，試驗電路如圖R0

起保護作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的試驗器材還有：3V、15V)1Ω、額定功率5W)10W)0～10Ω、額定電流2A)Ω1A)甲請答復(fù)以下問題：

V，電流表的量程應(yīng)選擇 A；R應(yīng)選擇 Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是 Ω的滑動變0阻器．按電路原理圖甲連接實物電路圖乙．(3)測得以下五組數(shù)據(jù)：乙U/V1.601.401.201.000.80I/A0.130.200.270.330