最新201X学年物理人教版选修3-1-2.10实验：测量电源的电动势和内阻同步练习-教师用卷Word版含解析

1、309教育网实验：测量电源的电动势和内阻同步练习一、单选题1. 用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，根据实验测得的一系列数据，作出U-I图(如图所示)，由图可得被测干电池的电动势和内阻分别为()A. 1.5V，1.5B. 1.5V，0.5C. 1.0V，1.5 D. 1.0V，1.5【答案】B【解析】解：根据U=E-Ir可知，在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V，图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为：r=1.5-1.01.0=0.5故选：B2. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，

2、测得路端电压为4.8V.则该电路可能为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】解：A、电源的电动势为6V，内阻为0.5.在A电路中，外电阻为1，则总电阻为1.5，根据闭合电路欧姆定律，总电流为4A，则外电压为4V.故A错误B、在B电路中，外电阻为2，则总电阻为2.5，根据闭合电路欧姆定律，总电流为2.4A，则外电压为4.8V.故B正确C、在C电路中，外电阻为9.则总电阻为9.5，根据闭合电路欧姆定律，总电流为129，则外电压为1089.故C错误D、在D电路中，外电阻为4.5，则总电阻为5，根据闭合电路欧姆定律，总电流为1.2A，则外电压为5.4V.故D错误故选：B3. 如图所示是利用伏安

3、法测量电源电动势和内电阻时作出的U-I图象.由此可知，这两节干电池的电动势和内电阻相比较()A. E1>E2，r1>r2B. E1>E2，r1<r2C. E1<E2，r1>r2D. E1<E2，r1<r2【答案】A【解析】解：由U-I图可知，图象与纵坐标的交点为电动势，所以E1>E2，由U-I图可知，直线的斜率绝对值代表的是电源的内阻的大小，所以r1>r2.故A正确，BCD错误；故选：A4. 在测量电池的电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6V，内阻约为0.5，电流表的内阻为0.5，电压表的内阻为6k.为了减小实验的误差，应当采用的

4、电路是图所示中的()A. B. C. D. 【答案】A【解析】解：采用伏安法测量电源的电动势和内阻，因为电流表及电压表不是理想电表，故在实验中电表的内阻会影响实验结果；可以将电流表认为是与内阻串联；而电压表为与内阻并联；因为电流表的内阻与电源内阻相当，分压作用比较明显；故电流表相对于电源内阻来说应采用外接法；即电压表测量电源的路端电压；故A正确，B、C、D错误故选：A5. 在测电源电动势和内阻实验中，下列说法正确的是()A. 用新电池较好B. 用旧电池好C. 新、旧电池一样D. 以上说法都不对【答案】B【解析】解：新旧电池的电动势差别不大；而旧电池内阻较大，故在测电源电动势和内阻时，用旧电池做

5、实验测量内阻的误差要小些；故用旧电池要好；故选：B6. 关于电源的电动势和内阻，下列说法正确的是()A. 电源电动势越大，储存的电能越多B. 电源内部非静电力做功越多，电动势越大C. 电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压D. 电源电动势大小与内阻无关【答案】D【解析】解：A、电动势是描述电源做功能力的大小，与电能无关，故A错误；B、E=Wq，故电源内部非静电力做功与电量的比值越大，电动势越大，电动势与做功多少无关，故B错误；C、电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压与内部电压的和，电动势要大于路端电压，故C错误；D、电源的电动势大小与内阻无关，故D正确故选：D7. 如图所示，是甲、乙、丙

6、三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路.电路中R1、R2为已知阻值的电阻 下列说法中正确的是()A. 只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B. 只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C. 只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D. 三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻【答案】D【解析】解：要测量电动势和内电阻，只需根据闭合电路欧姆定律列出两个方程即可求得电动势和内电阻；图甲中可由E=I(R+r)列式进行计算；图乙可用E=U+URr进行列式计算；图丙可用E=U+Ir进行列式计算；故三个电路均可求出电动势和内电阻；故选D二、多选题8. 用如图所示(甲)电路来

7、测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了(乙)图所示的U-I图象，由图象可知()A. 电池内阻的测量值是3.50B. 电池电动势的测量值是1.40VC. 外电路发生短路时的电流为0.4AD. 电压表的示数为1.20V时电流表的示数I'=0.20A【答案】BD【解析】解：由图可知，电源的电动势约为1.40V；故B正确；由图可知，当路端电压为1.00V时，电流为0.4A，故0.4A不是短路电流；故C错误；由U=E-Ir可知，r=E-UI=1.4-1.00.4=1，故A错误；当电压表示数为1.20V时，故D正确；故选：BD。9. 如图所示为在“测电源电动势和内电阻”的实验中得到的U-I图

8、线.图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b，电源的输出功率分别为Pa、Pb，对应的外电阻为Ra、Rb.已知该电源输出功率的最大值为Pmax，电源内电阻为r，由图可知()A. Ra：r=2：1B. a：b=1：2C. Pa：Pb=1：1D. Pa：Pmax=8：9【答案】ACD【解析】解：A、设电流的最小分度为I，电压的最小分度为U，则可知，电源的电动势E=6U；Ua=4U，Ub=2U；电流Ia=2I，Ib=8I；则由P=UI可知，故电源的输出功率相等；则闭合电路欧姆定律可知，E=I(r+R)，代入解得：Ra：r=2：1；故AC正确；B、电源的效率

9、定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.=P外P总=IUIE=UE.E为电源的总电压(即电动势)，在U-I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知则a=23；，b=13；则a：b=2：1；故B错误；D、当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U，电流为6I；故Pa：Pmax=8：9；故D正确；故选：ACD10. 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法正确的是()A. 应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显B. 应选用内阻较小的电压表和电流表C. 移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D. 使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才会小【答案

10、】AC【解析】解：A、由U-E-Ir可知，应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确；B、实验所用电池内阻很小，相对于电源来说应采用电流表外接法，电流表外接法的误差来源是电压表的分流，电压表内阻越大，实验误差越小，应选择内阻大的电压表进行实验，故B错误；C、移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载，防止损坏电流表，故C正确；D、如果电源电动势较小，实验时滑动变阻器阻值不宜太大，滑动变阻器阻值太大，电路电流太小，电流表读数误差较大甚至不能读数，并且调节电流时非常困难，故D错误；故选：AC11. 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

11、阻值范围为020，接电路的实物图如图所示.下列对该学生接线的说法错误的是()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【答案】CD【解析】解：A、由电路图可知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，不起变阻作用，故A正确；B、由电路图可知，电流表正负接线柱接反了，电流表接线错误，故B正确；C、由电路图可知，电压表选3V量程，电压表量程选择正确故C错误；D、电压表直接接在电源连接上，开关不能控制电压表与电源断开，电压表接线错误，故D错误；本题选错误的，故选：CD12. 从图象中获取有用信息，是利用图象分析、解决问题的关键.关

12、于下面四个图象，说法正确的是() A. 图甲是某静电场中一条与x轴重合的电场线上电势随位置变化的关系图线，由图线可知，该静电场是匀强电场B. 图乙是某电源的端电压随干路电流变化的关系图线，由图线可知，该电源的电动势约为1.5V、内阻约为2C. 图丙是某单摆的共振曲线，已知重力加速度g=10m/s2，由图线可知，该单摆的摆长约为2mD. 图丁是一个单匝线圈绕过其平面并垂直于匀强磁场的轴匀速转动的过程中产生的感应电动势随时间变化的关系图线，由图线可知，穿过线圈的磁通量最大值约为1Wb【答案】AD【解析】解：A、由图象可知电势与距离成正比，由公式U=Ed，可知该静电场是匀强电场，故A正确；B、根据闭

13、合电路欧姆定律知U=E-Ir，则知：I=0时，U=E，即图象纵坐标的截距表示电源的电动势，则电源的电动势为：E=1.5V 电源内阻等于电源U-I图象斜率的绝对值，由图象可知，电源内阻为：r=|UI|=1.5-0.80.7=1.故B错误；C由图可以看出，当驱动力的频率为f=0.5Hz时，振幅最大，发生共振，所以此单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为：T=2s由单摆的周期公式T=2Lg得：L=T2g42=4×1042m=1m.故C错误；D、从图乙得到交流电的周期为0.02s，故线圈转动的周期为0.02s，转动的角速度：=2T=20.02=100rad/s；从图中得到感应电动势的最大值为

14、311V，根据法拉第电磁感应定律可知交流电的最大值：em=nBS=nm，故穿过线圈的磁通量最大值约为3111001Wb，故D正确故选：AD 三、实验题探究题13. 为了较精确地测量一节干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验：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)，定值电阻R0(R0=1.5)，滑动变阻器R1(010)，滑动变阻器R2(0200)，电键S.实验电路原理图如图(a)(1)为方便实验调节和较准确地测量，滑动变阻器应选用_(填R1或R2).(2)用笔画线代替导线在图(b)中完成电路连接(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，

15、在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图(c)所示，则干电池的内阻r=_.(结果保留两位有效数字)【答案】R1；0.29【解析】解：(1)电流表的量程IA=0.6A，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻应为：Rmax=E13IA=1.50.2=7.5所以变阻器应选R1；(2)根据原理图可知实物图如图所示： (3)根据闭合电路欧姆定律应用：E=U+I(r+R0)，整理可得：U=-(r+R0)I+E，由图可知图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E=1.50V；根据函数斜率的概念应有：r+R0=1.50-1.000.28，解得r=0.29；故答案为：(1)R1 (2)如图所示；(3)0.2

16、9(1)根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻，从而确定对应的滑动变阻器；(2)根据电路图可得出对应的实物图；(3)根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式，然后根据斜率和截距的概念即可求解本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验，应注意明确以下几点：测定电池电动势和内阻实验应选择内阻较大的旧电池；通过电流表的最小电流应为电流表量程的13，这样可以保证准确；遇到根据图象求解的问题，应根据物理规律整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据斜率和截距的概念即可求解14. 实验室中准备了下列器材：待测干电池(电动势约1.5V，内阻约1.0)，电流表G(满偏电流1.5mA，内阻10)电流

17、表A(量程00.60A，内阻约0.10)，滑动变阻器R1(020,2A)滑动变阻器R2(0100,1A)，定值电阻R3=990，开关S和导线若干 某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是_ .(填代号) 请在如图1方框中画出他的实验电路图如图2为该同学根据实验数据作出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，由该图线可得：被测干电池的电动势E= _ V，内阻r= _ .【答案】R1；1.46；0.76【解析】解：滑动变阻器应起到明确的调节作用，并且还要易于调节，故一般限流接法

18、时，滑动变阻器比内阻约为10倍左右即可，故本题中应选R1   本题中表头可与定值电阻串联作为电压表使用，再将滑动变阻顺与电流表A串接在电源两端即可；如下图 由闭合电路欧姆定律可得：I1(R3+RA)=E-I2r 变形得：I1=ER3+RA-rR3+RAI2；由数学知可得：图象中的k=rR3+RA；b=ER3+RA；由图可知：b=1.46；k=1.4-1.10.5-0.1=0.76×10-3；故解得：E=1.46V，r=0.76 故答案为：R1；如下图；1.46，0.76滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，要求所用滑动变阻器能得出多组数据，并且应易于调节；本实验

19、中只需得出流过电源的电流及电源的路端电压即可，分析给出的仪器可知电路的接法及电表的使用；由闭合电路欧姆定律可得出与题目中给出仪器有关的表达式，再由数学规律可得出电动势和内电阻本题要注意电路中采用的是安安法测电动势和内电阻，其本质就是用其中的表头改装电压表；另外在解题时要注意一些细节，如图象中的纵坐标不是从零开始变化的，并且其单位为mA等，都应细心观察15. 某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0k，电阻R1=9.0k，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0的电阻按图示电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc'三条导线中，混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压，读数不为零，再测量a、a'间电压，