高中物理（第02期）百所好题速递分项解析汇编 专题2.7测定电源的电动势和内阻（含解析）（选修3）.doc

测定电源的电动势和内阻一、选择题二、非选择题1.【2015-2016黑龙江省牡丹江市第一高级中学高二上学期期中考试】(12分)现要测量电源的电动势e及内阻r（e约为6v，r约为1.5）。给出以下器材：量程3v的理想电压表v，量程0.6a的电流表a（具有一定内阻），固定电阻r=8.5，滑线变阻器r(010)，开关s，导线若干。利用给出的器材画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出）。用笔画线代替导线完成实物连接图。 实验中，当电流表读数为i1时，电压表读数为u1；当电流表读数为i2时，电压表读数为u2。则可以求出e= ，r= 。（用i1，i2，u1，u2及r表示）【答案】电路如图：实物连接如图；考点：测电源的电动势和内阻.2【2017级重庆南开中学高高二上半期考试】(13分)小明同学通过查找资料自己动手制作了一个电池该同学想测量一下这个电池的电动势e和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9，可当标准电阻用)、一只电流表(量程ig=0.6a，内阻rg=0.1)和若干导线 (1)请根据测定电动势e和内电阻r的要求，设计图1中器件的连接方式，画线把它们连接起来；(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值r，读出与r对应的电流表的示数i，并作记录当电阻箱的阻值r=2.6时，其对应的电流表的示数如图2所示处理实验数据时，首先计算出每个电流值i的倒数，再制作坐标图，如图3所示，图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点请你将与图2实验数据对应的坐标点也标注在图3上；(3)在图3上把描绘出的坐标点连成图线；(4)根据图3描绘出的图线可得出这个电池的电动势e= _v，内电阻r=_【答案】（1）电路如图；（2）电流表的示数i=0.50a；（3）图线如图；（4）1.5v；0.4【解析】试题分析：（1）电路如图；（2）电流表的示数i=0.50a；（3）图线如图；考点：测电源的电动势和内阻.3.【20152016学年辽宁省葫芦岛市第一高级中学上学期期中考试】某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势e大约在9 v左右，内阻r约为50 。)已知该电池允许输出的最大电流为150 ma，该同学利用如图所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为2 k，r为电阻箱，阻值范围09999 ，r0是定值电阻，起保护电路的作用。改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图所示的图线，则根据该同学所作的图线可求得该电池的电动势e为_ v，内阻r为_ 。(结果保留两位有效数字) 【答案】10；50【解析】试题分析：由电路图可知，则，根据图线可得：；，解得e=10v，r=50考点：测定电源的电动势及内阻4【2015-2016学年河北省正定中学第一学期高二第二次联考】图甲是利用两个电流表和测量干电池电动势e和内阻r的电路原理图。图中s为开关，r为滑动变阻器，固定电阻r1和内阻之和为10000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。 (1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线。(2)在闭合开关s前，将滑动变阻器的滑动端c移动至_（填“a端”“中央”或“b端”）。(3)闭合开关s，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表和的示数i1和i2。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为i1/ma0.1200.1250.1300.1350.1400.145i2/ma48040032023214068在下图所示的坐标纸上以i1为纵坐标、i2为横坐标画出所对应的i1i2图线。(4)利用所得图线求得电源的电动势e_v，内阻r_。（保留两位小数）(5)该电路中电源输出的短路电流im=_a。【答案】（1）实物连线如图；（2）b端；（3）i1i2图线如图；（4）1.49（1.481.52）；0.60（0.550.65）；（5）2.4（2.32.7）【解析】试题分析：（1）实物连线如图；（2）在闭合开关s前，将滑动变阻器的滑动端c移动至b端；（3）i1i2图线如图；考点：测量干电池电动势和内阻【名师点睛】此题考查了测量干电池电动势和内阻的实验；首先要知道所给的仪器中没有电压表，所以必须要用已知内阻的电流表和定值电阻来取代；根据实验的原理，联系全电路的欧姆定律列出方程找出两个电流表读数之间的函数关系，对比图线进行求解电动势和内阻.5.【2015-2016学年河北省正定中学高二年级第三次月考】（10分）某实验小组的同学把较粗的铜丝和铁丝相隔约几厘米插入一苹果中，制成一个水果电池，铜丝是电池的正极，铁丝是电池的负极。下表是该小组利用电压表和电流表测量这一水果电池的电动势和内阻时记录的数据：123456789电压u/v0.3200.3400. 3960.4400.4600.5000.5200.5700.610电流i/ma0.4600.4000.3220.2700.2380.2040.1800.1320.100（1）请你根据测量数据在答卷页相应位置的坐标纸中描点，并作出u-i图线。由图线求出电流小于0.3ma时水果电池的电动势为_v，内阻为_（结果保留两位有效数字）。（2）水果电池的内阻比较大，容易测量，这是用水果电池做“测定电池的电动势和内阻”的实验的优点，但实际测量时要尽量迅速，使得_之前结束测量。（3）某位同学也想自己测一下水果电池的电动势和内阻，但发现电压表坏了，碰巧实验器材中还有一个电阻箱，则该同学在利用图象法处理数据时应该作出_随_变化的关系图象。（4）另外该同学将四个这样的水果电池串联起来给“2.5v，0.5a”的小灯泡供电，灯泡并不发光（检查电路无故障），分析其不亮的原因是_。【答案】图象如图所示；0.72；9.0102；内阻发生较大变化； 1/i；r；水果电池内阻太大，它与灯泡组成电路时，电路电流太小方便实验数据处理，应作出图象由于水果电池内阻太大，它与灯泡组成电路时，电路电流太小，灯泡实际功率太小，不足以引起灯泡发光，所示实验时观察到灯泡不发光故答案为：图象如图所示；0.72；900考点：测量电源的电动势和内阻.6.【2015-2016学年四川省雅安中学2高二上期11月半期考试】（共8分，每空2分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路（1）按如图14甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来（2）在如图14乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_端（填“a”或“b”）（3）根据实验数据作出ui图象，由图可知，电源的电动势e_ v，内阻r_ .图14 图14（3）【答案】（1）电路图如图；（2）b；（3）1.5 ； 1.0（或1）考点：测量电源的电动势及内阻7.【2015-2016学年陕西省西安市第一中学高二上学期期中考试】在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：a干电池e(电动势约为1.5 v、内电阻大约为1.0 )b电压表v(015 v) c电流表a(00.6 a、内阻0.1 )d电流表g(满偏电流3 ma、内阻rg10 )e滑动变阻器r1(010 、10 a) f滑动变阻器r2(0100 、1 a)g定值电阻r3990 h开关、导线若干(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_(填写“r1”或“r2”)；(2)请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；(3)如图14所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的i1i2图线(i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数)，由图线可求得被测电池的电动势e_ v，内电阻r_ .【答案】(1)r1(2)电路图如图所示(3)1.47(1.461.48均对)0.83(0.810.85均对)考点：测定电源的电动势和内电阻实验【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及u-i图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查8.【2015-2016学年大庆实验中学第一学期期中考试】在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：a干电池一节 b电流表(量程00.6a3a ) c电压表(量程03v15v ) d开关s和若干导线e滑动变阻器r1(最大阻值20 ，允许最大电流1 a) f滑动变阻器r2(最大阻值200 ，允许最大电流0.5 a)(1)利用所给的器材测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选_(填写代号)。(2)为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路。(3)利用实验测得的数据在如图所示的坐标系中作出了ui图线，由此求得待测电池的电动势e_v，内电阻r_。(结果均保留三位有效数字)【答案】(1)e(或r1) (2)如图 (3)1.50；125【解析】试题分析：（1）因为一节干电池的内阻不是很大，所以选择较小范围的滑动变阻器，故选e（2）因为电流表内阻和电源内阻非常接近，所以采用电流表内接，否则电流表的分压，电压表测量的不是路端电压，如图所示考点：“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及u-i图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查9.【2015-2016学年吉林省吉林市第一中学校高二11月月考】在测定一节干电池的电动势和内电阻实验中，备有下列器材：a待测的干电池（电动势约为1.5 v，内电阻小于1.0 ）b电流表a1（量程03 ma，内阻rg110）c电流表a2（量程00.6 a，内阻rg20.1）d滑动变阻器r1（020，10 a）e滑动变阻器r2（0200，l a）f定值电阻r0（990） g开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是_图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_（填写器材前的字母代号）。（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的i1-i2图线（i1为电流表a1的示数，i2为电流表a2的示数，且i2的数值远大于i1的数值），则由图线可得被测电池的电动势e_v，内阻r_。（3）若将图线的纵坐标改为_，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小【答案】（1）b d（2） （3）考点：考查了测量电源电动势实验【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及u-i图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查10【2015-2016学年江苏省扬州中学第一学期期中考试】（12分）某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻给定的器材如下：a电流表g(满偏电流10 ma，内阻10 ) b电流表a(00.6 a3 a，内阻未知)c滑动变阻器r0(0100 ，1 a) d定值电阻r(阻值990 )e多用电表 f开关与导线若干(1)某同学首先用多用电表的直流10 v挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如右图所示，则该电表读数为_v.(2)该同学再用提供的其他实验器材，设计了如下图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线(3)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的i1i2图线(i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数)，则由图线可以得到被测电池组的电动势e_v，内阻r_(保留2位有效数字)【答案】（1）7.2；（2）电路图如图所示；（3）7.5；5.0。考点：测量电池的电动势及其内阻。【名师点晴】该题是通过将一定值电阻与电流表串联组成电路充当电压表的，其他的计算就与原来测电池电分理处势与内阻的方法一样了；在取值时，可以取两个端点，也可以取中间一个较为准确的点。11【20152016学年孝感高中高二上学期期中考试】欲测量一只g表的内阻rg和一个电源的电动势e及内阻r要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的待测元件及提供的其他实验器材有a待测电源e：电动势约1.5v，内阻在0.41.2间b待测g表：量程500 a，内阻在150250间c电流表a：量程2a，内阻约0.1d电压表v：量程300mv，内阻约500e定值电阻r0：r0=300；f滑动变阻器r1：最大阻值10，额定电流lah电阻箱r2：09999j开关s一个，导线若干a（1）小叶先利用伏安法测量g表内阻rg图甲是小叶设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是_；（填元件序号字母）说明实验所要测量的物理量_；写出g表内阻的计算表达式rg=_（2）测出rg=200后，欧阳把g表和电阻箱r2串联、并将r2接入电路的阻值调到2800，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势e及内阻r请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图；若利用测量的数据，作出的g表的示数ig与通过滑动变阻器r1的电流i的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势e=_v，内阻r=_（结果保留两位有效数字）【答案】（1）e；g表示数i，v表示数u；或；（2）如图所示；e=1.5v； r=0.60考点：测定电源的电动势和内阻；电表的改装【名师点睛】本题主要考查了测定电源的电动势和内阻的实验、电表的改装的相关知识。属于中等难度的题目。在解题时要注意分析实验中给出的仪器是否符合实验要求，然后才能根据我们所学内容进行分析得出合理的实验电路，并能利用图象进行数据处理。12【2015-2016学年浙江省温州市十校联合体高二上学期期中考试】某同学利用如图（1）所示电路测定电源的电动势和内阻。实验中电表内阻对实验结果影响很小，均可以忽略不计。闭合电键s后，变阻器的滑片p由变阻器的一端滑到另一端的过程，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图（2）的ui图像中的直线a、b所示。（1）用画线代表导线，将下面实物图中各元件按图（1）连接成实验电路（电压表量程选3v，电流表量程选0.6a）（2）通过分析可知，其中图（2）中图线 （填a或b）表示电压v2随电流表a示数变化关系（3）根据u-i图象中坐标轴所标出的数据，可求出电源的电动势e=_，内阻r=_。（用图中给出的坐标值表示）【答案】（1） 如下图（2）b；（3），内阻（2）电压表v2示数随电流表a示数的增加而增加，故是图线b；（3）由e=u+ir知：e=u1+i1r；e=u2+i2r；联立解得：；考点：测定电源的电动势和内阻13【2015-2016学年河北省成安一中、永年二中高二上学期期中联考】在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：a干电池（电动势约为1.5v，内阻小于1.5）b电流表g（满偏电流2ma，内阻10） c. 电流表a（00.6a，内阻约0.1）d滑动变阻器r1（020，10a） e滑动变阻器r2（0100，1a）f定值电阻r3990 g开关、导线若干（1）为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器 （填写“r1”或“r2”）；（2）请在下面所给方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图；（3）某同学根据他设计的实验测出了六组i1（电流表g的示数）和i2（电流表a的示数），请在所给坐标纸上做出i1和i2的关系图线；序 号123456i1/ma1.401.361.351.281.201.07i2/a0.100.150.230.250.350.50（4）根据图线可得，被测电池的电动势为_v，内阻为_i 1/ mai2 / a1.000.10 0.20 0.30 0.40 0.501.501.401.301.201.10.500【答案】（1）r1；（2）如下图所示（3）i 1/ mai2 / a1.000.10 0.20 0.30 0.40 0.501.501.401.301.201.10.500（4） 1.48（1.46-1.50），0.75（0.70-0.82）考点： 测定电源的电动势和内阻14【2015-2016学年贵州省思南中学高二上学期第二次月考】（8分）利用电压表和电流表测一节干电池的电动势e和内阻r，电路如图所示，图中r1为粗调滑线变阻器，r2为微调滑线变阻器，实验得到四组数据如表中所示i（ma）u（v）50.01.3575.01.281001.201501.05（1）由第1组和第3组数据列方程组可解得电源电动势e= v，内阻r= 。（2）现有滑线变阻器：a（10，1a），b（500，0.5a），c（500，0.1a）那么在本次实验中，滑线变阻器应选用 ，应选用 。（填“a”、“b”或“c”）【答案】1.5v 3 b a【解析】试题分析：解答：解：（1）设电源电动势为e，内阻为r，在闭合电路中：e=u+ir，由表中实验数据可知：e=1.35+0.05r，e=1.05+0.15r，解得：e=1.50v，r=3.0；（2）滑动变阻器c允许的最大电流太小，粗调滑动变阻器r1应选用阻值较大的b；微调滑动变阻器r2应选用a。考点：求电源电动势与内阻【名师点睛】本题考查了求电源电动势与内阻，滑动变阻器的选择问题，要正确粗调与微调滑动变阻器的选择原则（1）根据实验数据应用闭合电路欧姆定律列方程，然后求出电源电动势与内阻；（2）粗调用阻值较大的滑动变阻器，微调用阻值较小的滑动变阻器，同时要考虑滑动变阻器的最大电流15【2014-2015学年第一学期高二期末考试】如图所示，用该实验研究闭合电路的欧姆定律，开关闭合前滑动变阻器r的滑片滑到 （填“左侧”或“右侧”），根据实验测得的几组i、u数据作出u-i图象如图所示，由图象可确定：该电源的电动势为 v，电源的内电阻为 （结果保留到小数点后两位），所得内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。【答案】左侧；1.40；0.57；偏小。，解得：电源内阻真实值，电源电动势真实值。由上可知，即用伏安法测电源的电动势和内电阻，测得的电源的电动势和内电阻都比真实值偏小。考点：实验用伏安法测电源的电动势和内电阻：考查闭合电路的欧姆定律、ui图像的意义以及误差分析的能力。16.【2014-2015学年山东省滕州市第一中学高二第一学期期末考试】在测一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：a待测干电池（电动势约为15v，内阻约为4）b电压表v1（量程02v，内阻约为2000）c电压表v2（量程06v，内阻约为6000）d电阻箱r1（最大电阻999，额定电流1a）e滑动变阻器r2（最大电阻20，额定电流2a）f开关一个，导线若干（1）为方便且能较准确地进行测量，电压表应选择（填写器材前面的字母），电阻箱或滑动变阻器应选择（填写器材前面的字母）。（2）请在下面所给虚线框内画出利用所选器材测干电池的电动势和内阻的实验电路图（3）某同学在实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据，对所得数据进行处理后，在坐标纸上作出了如下图所示图线。由图线得出：干电池的电动势e=_v，内阻r=_（结果保留两位有效数字）【答案】（1） b d （2）如图所示 （3）1.4v，3.3 考点：本题旨在考查测量电源电动势和内阻的实验。17.在一次实验技能比赛中，一同学设计了如图甲所示电路来测电源的电动势和内阻该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图)，其中r0是保护电阻(1)该同学在闭合电键后，发现电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则出现故障的原因是_(请用接线柱处的字母去表达)(2)该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据画出了ui图线如图所示根据图线求出电源的电动势e_v，内阻r_.(3)若保护电阻r0的阻值未知，该电源的电动势e、内电阻r已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出r0的阻值该条线是_，需改接为_改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为u、电流表示数为i，电源的电动势用e表示，内电阻用r表示，则r0_.【答案】(1) jd部分断路； (2). 1.48；0.50； (3) jd、je(或jf)；考点：测量电源的电动势和内阻；伏安法测电阻.【名师点睛】此题考查了测量电源的电动势和内阻以及测电阻的实验；应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法，会根据图象求电源电动势与内阻；会分析测电源电动势与内阻实验的故障问题。18.【20152016学年江西省九江一中上学期期中考试】 （1）某同学用一50分度游标卡尺测定一金属杆的直径，示数如图甲所示，则该金属杆的直径_mm.另一同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，其读数应为_mm.（2）某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计g改装的电流表a，v为标准电压表，e为待测电池组，s为开关，r为滑动变阻器，r1是标称值为4.0 的定值电阻已知灵敏电流计g的满偏电流ig100 a，内阻rg2.0 k，若要改装后的电流表满偏电流为200 ma，应并联一只阻值为_（保留一位小数）的定值电阻r0；根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_（填选项前的字母）a电压表内阻的影响b滑动变阻器的最大阻值偏小cr1的实际阻值比标称值偏大dr0的实际阻值比计算值偏大【答案】（1）4.20；0.3950.399；（2）1.0； 连线如图；c【解析】试题分析：（1）金属杆的直径：0.4cm+0.02mm10=4.20mm；螺旋测微器读数：0.01mm39.7=0.397mm.（2）并联一只阻值为：考点：游标卡尺及螺旋测微器的读数；电表的改装；测量电源的电动势及内阻.【名师点睛】此题考查了测量电源的电动势及内阻、电表的改装等问题；关键是知道电表的改装原理：改装成电流表时要并联一个分流电路；改装成电压表时要串联分压电阻；会根据测量电路的结构及测量原理进行必要的误差分析.19【20152016学年临川一中上学期期中考试】某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5v的干电池外，还有一个方形的集成电池为了测定集成电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：a电流表a1（满偏电