2019_2020学年高中物理第二章直流电路第5节学生实验：测量电源的电动势和内阻练习含解析教科版选修3.doc

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1、第5节　学生实验：测量电源的电动势和内阻1．下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法，既能减小偶然误差，又直观、简便的是(　　)A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r求出E和rB．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C．测出多组I、U的数据，画出U　　I图像，再根据图像求出E、rD．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r解析：选项A中只测量两组数据求出E、r，偶

2、然误差较大；选项B中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；选项D中先分别求出I、U的平均值再求解的方法是错误的．答案：C2．(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U　　I图像，由图可知(　　)A．电池电动势为1.40VB．电池内阻值为3.50ΩC．外电路短路时的电流为0.40AD．电压表的示数为1.20V时，电流表的示数I′约为0.20A解析：图像与纵坐标的交点为电池的电动势E＝1.40V；电池的内阻r＝＝Ω＝1Ω，I＝＝A＝1.40A；根据E＝U＋I′r，代入数

3、据得I′＝＝A＝0.20A，故A、D正确．答案：AD3.(多选)如图所示为“测定电池的电动势和内阻”实验的实物连接图，电流表和电压表的正接线柱都尚未连接．为了做这个实验，应该把(　　)A．电流表正接线柱与c点相连B．电流表正接线柱与b点相连C．电压表的正接线柱与a点相连D．电压表的正接线柱与c点相连解析：参照实验电路图可知，电流表的正接线柱应与c点(或d点)相连，电压表的正接线柱应与电源正极(或a点)相连，故A、C正确．答案：AC4．(多选)为测定电池的电动势和内阻，待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目

4、的的是(　　)A．一只电流表和一只电阻箱B．一只电压表和一只电阻箱C．一只电流表和一个滑动变阻器D．一只电压表和一个滑动变阻器解析：由E＝IR＋Ir知测E、r-6-用一只电流表测电流，用电阻箱改变外电阻并可读出阻值，只要获得两组I、R数据即可求得E、r，用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻，故A可行，C不可行；由E＝U＋r知测E、r用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U、R值求出E、r，故B可行；若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以，因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定，故D不可行．答案：AB5．为了测定一节旧干电池

5、的电动势和内阻(内阻偏大)，配备的器材有：A．电流表A(量程为0.6A)B．电压表V(量程为1V，内阻为1.2kΩ)C．滑动变阻器R1(0～10Ω，1A)D．电阻箱R2(0～9999.9Ω)某实验小组设计了如图所示的电路．(1)实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V，电阻箱R2的取值应为________kΩ.(2)利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数U与对应的电流表读数I，并作出U　　I图像如图所示．由图像可知，干电池的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω.解析：(1)当改装后电

6、压表达到满量程2V时，原电压表满偏1V，分压电阻分压1V，所以分压电阻阻值应等于电压表内阻1.2kΩ.(2)U　　I图像在纵轴截距等于干电池电动势1.60V，图线的斜率的大小等于干电池的内阻r＝＝Ω＝2.75Ω.答案：(1)1.2　(2)1.60　2.756．为测量一电源的电动势及内阻：(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表．A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表V1B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表V2C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表V3选择电压表________串联_______

7、_kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表．(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时，电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.-6-解析：(1)改装电压表时，其内阻阻值要准确告知，所以排除A、B而选C；再由欧

8、姆定律可知U＝(RV＋R串)，得R串＝－RV＝－3kΩ＝6kΩ.(2)电路图如图所示．(3)改装后的电压表量程为0～9V，当电压表示数为1.50V和2.00V时，电阻箱两端实际电压为4.5V和6V.根据欧姆定律得＝，代入两组数据，解得E＝7.5V，r＝10Ω.答案：(1)C　6　(2)图见解析　(3)7.5　107．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值