(新高中)物理人教版必修第三册课后练习：第十二章 3.实验 电池电动势和内阻的测量 Word版含解析

3.实验:电池电动势和内阻的测量课后篇巩固提升1.(多选)用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了U-I图线如图乙所示,由图乙可知(

)A.电池电动势的测量值是1.40VB.电池内阻的测量值是1ΩC.外电路发生短路时的电流为0.40AD.电压表的示数为1.20V时,电流表的示数I'=0.20A解析由图像知,电源U-I图像与纵轴交点的纵坐标值为1.40V,则电源的电动势为1.40V,故A正确;电源内阻r=Ω=1Ω,故B正确;由图像知,路端电压为1.00V时,电路中电流为0.4A,这不是短路电流,故C错误;当电压表示数为1.20V时,I'=A=0.20A,故D正确。答案ABD2.同学们利用如图甲所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻。甲乙(1)图中电流表的示数为

A。

(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下表:U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44请根据表中的数据,在图乙的坐标纸上作出U-I图线。由图线求得:电动势E=

V,内阻r=

Ω。

(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合。其实,从实验误差角度考虑,这样的操作不妥,因为

。

解析(1)电流表选择的量程是0.6A,所以此时电流表的示数为0.40A。(2)根据表中的数据,画出U-I图像如图所示。根据图像可知,纵轴的截距表示电动势,直线的斜率的绝对值表示内阻,所以电动势E=1.58V,内阻r=Ω≈1.18Ω。(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大。答案(1)0.40(2)如解析图所示1.58(1.58~1.62均可)1.18(1.18~1.26均可)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大3.为测量一电源的电动势及内阻(1)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B.量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表C.量程为3V、内阻为3kΩ的电压表选择电压表

串联

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、一个开关、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。

解析(1)改装电压表时,其内阻值要准确告知,所以排除A、B而选C;再由闭合电路欧姆定律可知U=(RV+R串),代入数据得R串=6kΩ。(2)电路图如图所示。(3)根据闭合电路欧姆定律可得通式为,将U1=1.50V、R1=15.0Ω及U2=2.00V、R2=40.0Ω代入上式解得:E=2.5V、r=10Ω。答案(1)C6(2)见解析图(3)2.5104.在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,某科学探究性小组的同学设计了如图甲所示的电路进行实验,并且记录了实验中一系列电流表读数I及与之对应的电阻箱阻值R,该小组同学通过巧妙设置横轴和纵轴,描绘出如图乙所示的图线,则在图乙中纵轴应表示

;若该图线的斜率为k,横轴上的截距为m,则电动势的测量值E测=

,内阻的测量值r测=

;若电流表有一定未知内阻,则电动势的测量值E测

(选填“>”“=”或“<”)真实值E真,内阻的测量值r测

(选填“>”“=”或“<”)真实值r真。

解析根据闭合电路的欧姆定律可知E=I(R+r),解得R=E·-r,则在图像中纵轴应表示R;若该图线的斜率为k,横轴上的截距为m,则由图像可知k=E测,则电动势的测量值E测=k,内阻的测量值r测=km;电流表有一定未知内阻,则表达式写成R=E·-(r+rA),故电动势的测量值仍等于真实值,内阻的测量值为r+rA,大于真实值r真。答案Rkkm=>5.某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如图乙所示的R-图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E=

V,r=

Ω。

解析由闭合电路欧姆定律可知I=,所以。由图像可知,当=