物理必修 第三册第2节 科学测量:电源的电动势和内阻练习题

4.2科学测量：电源的电动势和内阻同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第三册

一、选择题（共15题）

1．采用如图所示的电路，通过改变外电路电阻R，测出多组U、I的数据，作出图像，利用图像可以求解出电源的电动势和内电阻；某同学考虑到实验中使用的电压表和电流表的实际特点，认为本实验是存在系统误差的；关于该实验的系统误差，下列分析正确的是（　　）

A．滑动变阻器接入电路的阻值越大，系统误差越小

B．滑动变阻器接入电路的阻值大小对系统误差没有影响

C．电流表的分压作用导致该实验产生系统误差

D．电压表的分流作用导致该实验产生系统误差

2．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为，接电路的实物图如图所示。下列对该学生接线说法错误的是（　　）

A．滑动变阻器不起变阻作用 B．电流表接线有错

C．电压表量程选用不当 D．电压表接线不妥

3．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

4．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学通过测量两个电池的电流和电压，得到了如图所示的图线，从图象中可以看出（       ）

A．电池的电动势较大，内电阻较大

B．电池的电动势较小，内电阻较小

C．电池的电动势较小，内电阻较大

D．电池的电动势较大，内电阻较小

5．某同学在设计测电源电动势和内阻的电路时，电压表可视为理想电表，电流表的内阻不能忽略。能精确地测量出电源的电动势和内阻的电路为（　　）

A． B．

C． D．

6．在“测干电池的电动势和内电阻”实验中，某同学连接好电路进行测量，得到数据如下表所示。分析得到的数据发现不对，进一步研究表明实验电路连接错了。你认为（　　）

A．该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图c

B．该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图d

C．为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图a继续实验

D．为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图b继续实验

7．下面是某同学对一些概念及公式的理解正确的是（　　）

A．根据公式可知，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比

B．电动势在数值上等于非静电力在电源内部把的正电荷从正极移送到负极所做的功

C．根据公式可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大

D．根据公式可知，若将电荷量为的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功，则A、B两点的电势差为

8．在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω，电流表的内阻约为0.5 Ω，电压表的内阻约为6 kΩ.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的 (　 　)

A． B． C． D．

9．某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表的量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表的量程为3V，内阻约3kΩ；G为小量程电流表，内阻约为200Ω；电源电动势约3V，内阻较小，下列电路中正确的是（　　）

A．测定一段电阻丝（约5）的电阻

B．测定电源的电动势和内电阻（约3）

C．测绘小灯泡（额定电压为2.5V）的伏安特性曲线

D．测定电流表G的内阻

10．某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线，重复上述实验方法测量电池的电动势和内阻，得到图乙中的图线。由图线可知（　　）

A．， B．，

C．， D．，

11．在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，不可以达到测定目的（　　）

A．一只电流表和一个滑动变阻器 B．一只电流表和一只电压表

C．一只电流表和一个电阻箱 D．一只电压表和一个电阻箱

12．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的图线，以下实验结论正确的是（　　）

A．电池电动势的测量值偏大

B．电池内阻的测量值为

C．外电路发生短路时的电流为

D．电压表的示数为时，电源消耗的电功率为

13．如图甲所示，R为电阻箱，置于阻值最大位置，为未知电阻，(1)断开，闭合，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的图线，(2)断开，闭合，当R调至某一位置时，电流表的示数；保持电阻箱的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数为，据以上数据可知（　　）

A．电源电动势为3.0 V

B．电源内阻为0.5 Ω

C．Rx的阻值为2 Ω

D．断开、接通时，随着R的减小，电源输出功率减小

14．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图线，以下实验结论正确的是（　　）

A．电池电动势和内电阻的测量值均偏大

B．电池内阻的测量值为3.50Ω

C．外电路发生短路时的电流为0.40A

D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′=0.20A

15．某同学在实验室利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻。根据实验数据绘出的图像与如乙图所示的图线类似，其中为电阻箱读数，为电压表读数。请根据已学习的电学知识分析出正确的选项（　　）

A．电源的电动势大小为、内阻大小为

B．电源的电动势大小为、内阻大小为

C．电源的电动势大小为、内阻大小为

D．电源的电动势大小为、内阻大小为

二、填空题（共4题）

16．用如图电路测量干电池的电动势和内电阻。调节电阻箱，得到若干组电阻值R及对应的电流值I。以变量为横轴、变量R为纵轴建立直角坐标系，利用测得的数据画出图像，则该图像的____表示了干电池的电动势，该图像的______表示了干电池的内电阻。

17．在实验室做电学实验时会经常用到滑动变阻器，请为下列实验从图中选择最合适的“接法”（填“A”、“B”、“C”、“D”）

①在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，开关闭合前滑动变阻器的正确接法是图中_____的连接方式；

②在“测干电池的电动势和内电阻”实验中，要求加在电源两端的电压从最大值开始变化，开关闭合前滑动变阻器的正确接法是图中_____的连接方式；

18．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学依据测得的数据画出的U─I图像如图所示．由此可知该电源的电动势E=_______V，内阻r=_________Ω．

19．某同学用如图（a）所示的电路测量恒压源的输出电压U0和定值电阻Rx的阻值，实验室提供器材如下：

直流电源E（输出电压约为5V）；

待测电阻Rx（阻值约为100Ω）；

直流电压表V（量程0~5V，内阻约15kΩ）；

电阻箱R（阻值范围0~999.9Ω）；

开关S、导线若干；

实验中调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱，电压表的示数，得到如图b所示的关系图线．

回答下列问题：（计算结果保留2位有效数字）

（1）由图b可知直线在纵轴上的截距b=_____V-1，在横轴上的截距a=_______Ω．

（2）若不考虑电压表内阻的影响，恒压源输出电压U0的测量值=________V，定值电阻Rx的测量值为Rx1=___________Ω；

（3）若考虑电压表内阻的影响，恒压源输出电压U0的测量值为U02，定值电阻Rx的测量值为Rx2，则

_________，___________（填“大于”、“等于”或“小于”）．

三、综合题（共4题）

20．某兴趣小组计划用如下三组器材设计不同的实验方案来测定干电池的电动势和内阻。

第一组：一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器；

第二组：一个电压表和多个定值电阻；

第三组：两个电流表。

请根据所学的知识评估这三组器材能否测定干电池的电动势和内阻。

21．在如图所示的电路中，电阻，，，当电键K断开时，电压表示数为，当K闭合时电压表示数为，求：电源的电动势E和内电阻r。

22．某次实验得到的U-I图像如图所示。请根据该图像求出电源的电动势、内阻和短路电流。

23．一个闭合电路，当路端电压为时，通过电源的电流为；当路端电压为时，通过电源的电流为，求电源的电动势E和内电阻r（请在下面方框中画出电路原理图）

参考答案：

1．D

2．C

3．C

4．A

5．A

6．C

7．D

8．A

9．B

10．D

11．A

12．C

13．B

14．D

15．B

16．     斜率     截距

17．     D     A

18．     1.5V     2.5Ω

19．     0.20     100     5.0     100     等于     小于

20．

第一组：安培表测电流，伏特表测路端电压，滑动变阻改变电路的阻值从而获得多组数据， 可以测出干电池的电动势和内阻；

第二组：伏特表测路端电压，电流可由路端电压和定值电阻求得，通过改变接入定值电阻的个数改变电路的电阻，故可以测出干电池的电动势和内阻；

第三组：两个电流表不管如何去接入都会造成电源断路，所以不能测出干电池的电动势和内阻。

21．9V，6Ω

22．（1）；（2）；（3）

23．3.0V，1.0Ω，

电路原理图如图所示

根据闭合电路欧姆定律

E=U+Ir

可得

E=2.8+0.2r

E=2.7+0.3r

解得

E=3.0V，r=1.0Ω