4.2科學(xué)測(cè)量：電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課后練習(xí)（word版含答案）

1、4.2科學(xué)測(cè)量：電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一、選擇題（共15題）1如圖所示，已知電源，電路中的阻值變化范圍是。則調(diào)節(jié)電路中的阻值變化，電源的最大輸出功率為（）ABCD2某同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)量一個(gè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，將測(cè)量到的電源的路端電壓和相應(yīng)電流中的總電流，畫成UI圖線（如圖中實(shí)線所示），設(shè)圖中虛線是該干電池的真實(shí)圖線，則下列說法中正確的是AE真>E測(cè)、r真>r測(cè)BE真>E測(cè)、r真<r測(cè)CE真<E測(cè)、r真>r測(cè)DE真<E測(cè)、r真<r測(cè)3如圖所示，是甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路，電路中、為已知阻值的電阻，下列說法中正確的是

2、A只有甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻B只有乙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻C只有丙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻D三位同學(xué)設(shè)計(jì)的電路都能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻4下列給出多種用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)，處理方法既能減小偶然誤差，又直觀、簡(jiǎn)便的方法是A測(cè)出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r，求出E和rB多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值C測(cè)出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出UI圖象，再根據(jù)圖象求出E、rD多測(cè)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(cè)出斷路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求

3、出電池內(nèi)電阻r5某同學(xué)在做“測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的不一致。分析記錄的數(shù)據(jù)可估計(jì)實(shí)驗(yàn)電路錯(cuò)誤所在。已知下圖中的均為保護(hù)電阻，則該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路可能錯(cuò)接成圖中的（）。0.600.700.800.901.01.10.180.210.240.270.300.33ABCD6采用如圖所示的電路，通過改變外電路電阻R，測(cè)出多組U、I的數(shù)據(jù)，作出圖像，利用圖像可以求解出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；某同學(xué)考慮到實(shí)驗(yàn)中使用的電壓表和電流表的實(shí)際特點(diǎn)，認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)是存在系統(tǒng)誤差的；關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，下列分析正確的是（）A滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值越大，系統(tǒng)誤差越小

4、B滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值大小對(duì)系統(tǒng)誤差沒有影響C電流表的分壓作用導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差D電壓表的分流作用導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差7如圖甲所示為測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的UI圖線，以下實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是（）A電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量值均偏大B電池內(nèi)阻的測(cè)量值為3.50C外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為0.40AD電壓表的示數(shù)為1.20 V時(shí)，電流表的示數(shù)I=0.20A8如圖甲所示，電壓表V1、V2串聯(lián)接入電路中時(shí)，示數(shù)分別為6 V和4 V，當(dāng)只有電壓表V2接入電路中時(shí)，如圖乙所示，示數(shù)為9 V，電源的電動(dòng)勢(shì)為 （）A9.8 VB10 VC10.8 VD11

5、.2 V9在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了合適的實(shí)驗(yàn)器材。某同學(xué)按如圖左所示的電路圖進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)，其中為保護(hù)電阻，圖為電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系圖像，則下列說法正確的是（）A滑動(dòng)變阻器的滑片從最左邊滑到最右邊的過程中，電壓表讀數(shù)一直增大B滑動(dòng)變阻器的滑片從最左邊滑到最右邊的過程中，電流表讀數(shù)先減小后增加C電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻D電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻10用如圖所示的電路測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，由于電表內(nèi)阻的影響，關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值E0與測(cè)量值E及電池內(nèi)阻的真實(shí)值r0與內(nèi)阻的測(cè)量值r的說法正確的是（）AE0E，r0rBE0E，r0rCE0E，r0rDE0E，r0r11在測(cè)定電源的電

6、動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，不可以達(dá)到測(cè)定目的（）A一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器B一只電流表和一只電壓表C一只電流表和一個(gè)電阻箱D一只電壓表和一個(gè)電阻箱12“等效法”是簡(jiǎn)化電路的一種常用方法如圖所示兩個(gè)虛線框中的電路都可視為一個(gè)新的等效電源：圖甲中是一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值為的定值電阻串聯(lián)；圖乙中是一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值為的定值電阻并聯(lián)；下列關(guān)于這兩個(gè)等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的說法正確的是（）ABCD13某組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖甲所示的電路圖連接好電路，并用于測(cè)定定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向

7、移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1測(cè)量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)。根據(jù)所得數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U-I直線。則有（）A圖像中的圖線乙是電壓表V1的測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的圖線B當(dāng)該電源只給定值電阻R0供電時(shí)R0消耗的功率 為0.55WC由圖像可以得出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別是E=1.50V，r=1.0D圖像中兩直線的交點(diǎn)說明在本電路中該電源的輸出功率沒有達(dá)到最大值14兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一位同學(xué)記錄電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)。兩位同學(xué)根

8、據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪出如圖(b)所示的兩條UI圖線。則圖像中兩圖線的交點(diǎn)表示的物理意義是( )A滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最右端B電源的輸出功率最大C定值電阻R0消耗的功率為0.5WD電源的效率達(dá)到最大值15如圖是測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路，關(guān)于誤差說法正確的是（）A由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值B由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值C由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值D電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值沒有系統(tǒng)誤差，有偶然誤差二、填空題16某同學(xué)，將測(cè)量的數(shù)據(jù)反映在U-I圖線（如a圖線所示），根據(jù)這一圖線，可求出電池的電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)電阻r=_；（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）

9、將此電源與一小燈泡L連接，組成閉合回路。小燈泡U-I圖線如b圖線所示?？芍藭r(shí)小燈泡的實(shí)際功率P=_。17某同學(xué)進(jìn)行了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪得到如圖（A）所示的圖象。根據(jù)圖（A）可得，該電源的電動(dòng)勢(shì)為_V，內(nèi)電阻為_；若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)采用如圖（B）所示的電路，多次測(cè)量后，發(fā)現(xiàn)電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值總是小于真實(shí)值，引起此誤差的原因是_（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）18（1）含有電源的黑箱相當(dāng)于一個(gè)“等效電源”，Ab是等效電源的兩極為了測(cè)定這個(gè)等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了U-I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)

10、據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖丙所示請(qǐng)你作進(jìn)一步處理_，并由圖求出等效電源的電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_（2）由于電壓表和電流表的內(nèi)阻，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，則采用此測(cè)量電路所測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與實(shí)際值相比_，測(cè)得的內(nèi)阻與實(shí)際值相比_（填“偏大”“偏小”“相同”）三、綜合題19在如圖所示的電路中，電阻，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為，當(dāng)K閉合時(shí)電壓表示數(shù)為，求：電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。20如圖所示為電壓表和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖，采用的是電流表外接法若已知電壓表和電流表的內(nèi)電阻分別為RV和RA，試計(jì)算用這個(gè)電路測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)電阻的相對(duì)誤差21某次實(shí)驗(yàn)得到的U-I圖像如圖所示。請(qǐng)根據(jù)該圖像求出電源的電

11、動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和短路電流。參考答案：1A【詳解】當(dāng)R2+R1=r時(shí)，電源的輸出功率最大，且電源的最大輸出功率為故選A。2A【詳解】根據(jù)U=E-Ir可知U-I圖像在U軸上的截距等于電動(dòng)勢(shì)E，直線的斜率等于內(nèi)阻r，由圖像可知E真>E測(cè)r真>r測(cè)故選A。3D【詳解】圖甲中可用EI1(rR1)、EI2(rR2)求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；圖乙中可用EU1r，EU2r求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；而圖丙中可用EU1I1r，EU2I2r求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；三位同學(xué)設(shè)計(jì)的電路都能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤4C【詳解】A、根據(jù)兩組測(cè)量數(shù)據(jù)可以算出一組E，r值，但不能減少偶然誤

12、差，故A錯(cuò)誤；B. 原理可行，但不符合題目中“直觀、簡(jiǎn)便”的要求，故B錯(cuò)誤；C. 采用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直觀、同時(shí)減小了偶然誤差，故C正確；D. 該做法是錯(cuò)誤的，不能求出I、U的平均值，然后應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值，故D錯(cuò)誤；故選C5B【詳解】根據(jù)圖表可知電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)同時(shí)增大，對(duì)B圖，定值電阻有 可能同時(shí)測(cè)量定值電阻兩端的電壓和電流，對(duì)A圖， CD圖故電壓隨電流增大而減小。故選B。6D【詳解】AB本實(shí)驗(yàn)中的誤差來自于電壓表的分流作用，滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值越大，則電壓表分流越大，誤差越大，故A、B錯(cuò)誤；C電流表采用的是內(nèi)接法，其內(nèi)阻不會(huì)對(duì)測(cè)量帶來影響，故不產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，C錯(cuò)誤

13、；D由于電壓表的分流作用使電流測(cè)量值偏小，從而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，故D正確。故選D。7D【詳解】AB由圖像可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值電源內(nèi)阻由圖甲所示電路圖可知，相對(duì)于電源來說，電流表采用了外接法，由于電壓表的分流，使電流表所測(cè)電流小于流過電源的電流；實(shí)驗(yàn)誤差來源于電壓表的分流，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)量值和真實(shí)值之間的關(guān)系為電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻測(cè)量值都小于真實(shí)值，A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為故C錯(cuò)誤；D電壓表的示數(shù)為1.20 V時(shí)，電流表的示數(shù)I=0.20 A故D正確。故選D。8C【詳解】設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E和r，電壓表V2的內(nèi)阻為R2，根據(jù)閉合電路歐姆定律，對(duì)圖甲和圖乙分別有解得E10.8 V故

14、選C。9C【詳解】A由電路接法可知左右兩部分并聯(lián)后與串聯(lián)，則可知在滑片從最左端向右移動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻先增大后減小，則路端電壓先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B總電流先減小，右邊支路電壓增加電阻減小故電流增加，則電流表支路電流先減小，當(dāng)兩支路電阻相等后再向右移動(dòng)階段，電流表支路電壓減電阻增加故電流表示數(shù)還是在減小，故B錯(cuò)誤；CD則由圖像可知當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為0.50A，此時(shí)兩部分電阻相等，則總電流為；而當(dāng)電壓為2.4V時(shí)，電流分別對(duì)應(yīng)0.33A和0.87A，則說明當(dāng)電壓為2.4V時(shí)，干路電流為則根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得電源的電動(dòng)勢(shì)內(nèi)電阻故C正確；D錯(cuò)誤。故選C。10B【詳解】

15、設(shè)（U1，I1）、（U2，I2）為兩組測(cè)量值，由閉合電路的歐姆定律得關(guān)于E和r測(cè)量值的方程為解方程組得考慮到電流表的分壓作用，由閉合電路的歐姆定律可知求得準(zhǔn)確值比較兩種情況下的最終表達(dá)式可以看出故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。11A【詳解】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理是閉合電路歐姆定律作電壓表測(cè)量路端電壓U、用電流表測(cè)量電流I，利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)外電阻，改變路端電壓和電流，實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量，即由一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器組合可測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，也可以在沒有電壓表的情況下，用一個(gè)電流表和一個(gè)電阻箱組合測(cè)量，電阻箱可以讀出阻值，由可求出路端電壓，也可以用電壓表和電阻箱組合，由電壓表讀數(shù)

16、U與電阻箱讀數(shù)R之比求出電流，一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器，可以多次測(cè)量，但滑動(dòng)變阻器阻值不能讀出，所以電壓無法計(jì)算，故A不可以，BCD均可以。故選A。12A【詳解】AB根據(jù)電路特征知題圖甲中M、N兩點(diǎn)間的電壓為題圖乙中M、N兩點(diǎn)間的電壓為所以兩個(gè)等效電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系為故A正確，B錯(cuò)誤；CD根據(jù)電路特征知題圖甲中M、N兩點(diǎn)間的電阻為題圖乙中M、N兩點(diǎn)間的電阻為所以兩個(gè)等效內(nèi)阻的關(guān)系為故C、D錯(cuò)誤。故選A。13CD【詳解】A由圖可知，電壓表V1測(cè)電源的路端電壓，電壓表V2測(cè)量R0的電壓，路端電壓隨電流增大而減小，定值電阻兩端電壓隨電流增大而增大，由圖乙所示圖像可知，圖線甲是電壓表V1的測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的圖

17、線，故A錯(cuò)誤；B兩圖線交點(diǎn)表示電壓表示數(shù)相等，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零，只有定值電阻接在電源兩端，由圖像可知，此時(shí)電阻兩端電壓為1V，電路電流為0.5A，則當(dāng)該電源只給定值電阻R0供電時(shí)，R0消耗的功率故B錯(cuò)誤；C由電源的U-I圖像可知，圖像與總軸的交點(diǎn)縱軸坐標(biāo)是1.5，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，電源內(nèi)阻故C正確；D電源的輸出功率當(dāng)R=r時(shí)，輸出功率最大，由圖線可知，交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻為所以，此時(shí)輸出功率不是最大，故D正確。故選CD。14BC【詳解】圖象中兩直線的交點(diǎn)表示電壓表V1的讀數(shù)與電壓表V2的讀數(shù)相等，即滑動(dòng)變阻器的阻值為0，A滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最左端，故A錯(cuò)誤；B由

18、圖象可以得出電阻R0的阻值大于電源的內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的阻值減小，電源的輸出功率增大，兩直線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)變阻器的阻值為0，即電源的輸出功率最大，故B正確；C定值電阻R0消耗功率為故C正確；D電源的效率為U越大，效率越大，故D錯(cuò)誤。故選BC。15BD【詳解】由圖示可得，電流表測(cè)電路電流，由于電流表的分壓作用，電壓表測(cè)量值小于路端電壓，實(shí)驗(yàn)誤差是由于電流表分壓造成的；當(dāng)外電路斷路時(shí)，電壓表示數(shù)等于路端電壓，電源的 圖像如圖所示由圖示可知電源內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相等，即沒有系統(tǒng)誤差，有偶然誤差。故選BD。16 1.48 0.77 0.375【詳解】由圖可知，電池的電動(dòng)勢(shì)

19、E=1.48V內(nèi)電阻 兩圖像的交點(diǎn)坐標(biāo)為I=0.3A，U=1.25V則P=IU=0.375W17 3.0 1.0 電壓表內(nèi)阻分流，導(dǎo)致電流表的示數(shù)小于真實(shí)的干路電流值【詳解】由閉合電路歐姆定律可知故圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=3.0V；圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，故r=3.0-2.40.61.0實(shí)驗(yàn)中要獲得的量為電源兩端的輸出電壓和通過電源的電流；由于電表均不理想電表，即電流表內(nèi)阻不是0；而電壓表內(nèi)阻也不是無窮大；由圖可知電壓表并聯(lián)在電源兩端，故電壓表是準(zhǔn)確的，但由于電流表接在了一個(gè)支路上，因電壓表分流而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小。18 1.45 0.75 偏小 偏小【詳解】（1）根據(jù)給出的點(diǎn)得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線；由U-I圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.45V，路端電壓為1V時(shí)，電