123實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量(練習(xí)題)

一、選擇題：

第十二章電能能量守恒定律試驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)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(jiǎn)便的是 ( )1 1 2 2多測(cè)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(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(cuò)誤的．【答案】C電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，除待測(cè)電源和開關(guān)、導(dǎo)線以外，協(xié)作以下哪組儀器，不能到達(dá)試驗(yàn)?zāi)康? )A．一個(gè)電流表和一個(gè)電阻箱C．一個(gè)電壓表和一個(gè)電阻箱D．一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)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(cè)出電壓，用電阻箱讀出外電阻的阻值，可個(gè)滑動(dòng)變阻器，測(cè)不出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，D錯(cuò)誤．【答案】D所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖所示．關(guān)于該學(xué)生接線的說法正確的選項(xiàng)是()A．滑動(dòng)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(dāng) D．電壓表接線不妥所以移動(dòng)變阻器滑動(dòng)端時(shí)，不會(huì)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(fù)接線柱流出，圖中電流表的正、負(fù)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(fù)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(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)，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(xué)做“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”試驗(yàn)．劉同學(xué)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(qǐng)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(yàn)操作，得到某次測(cè)量的電流表示數(shù)如圖乙所示，則該示數(shù)為 A.源的電動(dòng)勢(shì)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(fù)接線柱的導(dǎo)線應(yīng)接在電流表的負(fù)接線柱或電源負(fù)極；②滑動(dòng)(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(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的試驗(yàn)中，已連接好局部試驗(yàn)電路．2按圖2甲所示的試驗(yàn)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(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于 端(選填“A”或“B”)．3可知電源的電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器(0～20Ω)；C.滑動(dòng)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(dòng)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(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出該試驗(yàn)最合理的電路圖．某同學(xué)記錄的試驗(yàn)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(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)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(cè)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(dòng)勢(shì)為1.45V．圖線斜率確實(shí)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(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求有盡可能高的準(zhǔn)確度且便于調(diào)整，應(yīng)選擇的電流表是 ，電壓表是 ，滑動(dòng)變阻器是 ．請(qǐng)將圖5中實(shí)物連接成試驗(yàn)電路．5便利且能較準(zhǔn)確地進(jìn)展測(cè)量，需將試驗(yàn)進(jìn)展改進(jìn)，只需去掉電流表，將上述器材中的 換成 即可．請(qǐng)?jiān)趫D6甲所示的方框中畫出改進(jìn)后的試驗(yàn)電路圖．6試驗(yàn)小組在改進(jìn)后的試驗(yàn)中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)展處理后在坐標(biāo)紙上作出了如圖乙所示圖線由圖線得出干電池的電動(dòng)勢(shì)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(huì)太大，因此電流表選A，滑動(dòng)變阻器選擇阻值較小的R；1 1測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)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(dòng)勢(shì)r某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7所示的電路來測(cè)量定值電阻R0

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

S2R0

的阻值．請(qǐng)將學(xué)習(xí)小組同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：先閉合S1

和S，調(diào)整電阻箱，讀出其示數(shù)R2

和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，然后 ，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R.則電阻R的表達(dá)式為R＝2 0 0 .同學(xué)們通過上述操作，測(cè)得電阻R＝9.5Ω，連續(xù)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.該小0組同學(xué)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(duì)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(dòng)勢(shì)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(cè)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(duì)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(zhēng)論小組收集了兩個(gè)電學(xué)元件：電阻R(約為2kΩ)和手機(jī)中的鋰電池(電動(dòng)勢(shì)E03.7V，100mA)．試驗(yàn)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(qǐng)將實(shí)物連線補(bǔ)充完整．1 29為測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，小紅設(shè)計(jì)了如圖10甲所示的電路圖．依據(jù)測(cè)量112

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

實(shí)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(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的試驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為抱負(fù)電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)物電路．14試驗(yàn)時(shí)，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(hào)1400.350.0300.250.200.00000280.070.060.050.040.01 R k 1依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的U－圖象是一條直線．假設(shè)直線的斜率為，在U坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)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(xué)在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中，試驗(yàn)電路如圖R0

起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的試驗(yàn)器材還有：3V、15V)1Ω、額定功率5W)10W)0～10Ω、額定電流2A)Ω1A)甲請(qǐng)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(dòng)變0阻器．按電路原理圖甲連接實(shí)物電路圖乙．(3)測(cè)得以下五組數(shù)據(jù)：乙U/V1.601.401.201.000.80I/A0.130.200.270.330