12.3 实验：电池的电动势和内阻的测量 课后练习卷-2022-2023学年物理高二上学期（人教版2019必修第三册）

实验：电池的电动势和内阻的测量一、选择题1.如图所示，是甲、乙、丙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二、非选择题2.做“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验，可供选用的器材有：A．电流表(量程：0～0.6ARA约为1Ω)B．电流表(量程：0～3ARA约为0.6Ω)C．电压表(量程：0～3VRV约为5kΩ)D．电压表(量程：0～15VRV约为10kΩ)E．滑动变阻器(阻值范围：0～10Ω额定电流：1.5A)F．滑动变阻器(阻值范围：0～2kΩ额定电流：0.2A)G．待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干(1)请画出能使本实验测量精确程度较高的实验电路图。(2)电路中电流表应选用__A__，电压表应选用__C__，滑动变阻器应选用__E__。(填字母代号)(3)如图甲所示为实验所需器材，请按电路图连接实物图。3．用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V，内电阻约1Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6A，内电阻约1ΩB．电流表：量程3A，内电阻约0.2ΩC．电压表：量程3V，内电阻约30kΩD．电压表：量程6V，内电阻约60kΩE．滑动变阻器：0～1000Ω，额定电流0.5AF．滑动变阻器：0～20Ω，额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用____，电压表应选用____，滑动变阻器应选用____(均填仪器的字母代号)。(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将___和___相连、____和_____相连、____和____相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。4．某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0(约为2kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)。实验室备有如下器材：A．电压表V(量程3V，电阻RV约为4.0kΩ)B．电流表A1(量程100mA，电阻RA1约为5Ω)C．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)D．滑动变阻器R1(0～40Ω，额定电流1A)E．电阻箱R2(0～999.9Ω)F．开关S一只、导线若干(1)实验一：为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图1所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选__(选填“A1”或“A2”)。请将实物连线补充完整___。请判断用此电路测出来的R0较真实值相比____(填“偏大”或“偏小”)。(2)实验二：为测量锂电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图2所示的电路图。求出eq\f(1,U)与eq\f(1,R2)的关系式是_，根据测量数据作出图像，如图3所示。若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势___，内阻__(用k和b表示)。5.为了测定电源电动势E、内阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U－I图线，如图乙所示。请回答下列问题：(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式__I__；(2)小灯泡两端电压随电流变化的图像是__；(选填“a”或“b”)(3)根据图乙可以求得电源的电动势E＝____V，内阻r＝____Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为____W。6.为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下所示：A．干电池2节，每节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0．9ΩB．电流表A(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)C．滑动变阻器R1(0～50Ω，额定电流为3A)D．滑动变阻器R2(0～1000Ω，额定电流为1A)E．电流表G(0～3mA，RG＝10Ω)F．定值电阻R3＝990ΩG．定值电阻R4＝90Ω(1)由于两节干电池的内阻较小，现将R0＝3Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。在进行实验时，滑动变阻器应选用____，定值电阻应选用____；(填写实验器材前的编号)(2)在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图；(3)根据实验测得数据作出I2－I1的图线如图乙所示，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电流表A的电流，根据该图线可知，两节干电池的总电动势为_____V，总内阻为___Ω。(结果均保留两位有效数字)7.在“测定一节干电池的电动势和内阻”的实验中，提供如下实验器材：一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为1Ω)电压表V(量程0～2V，内阻约为3kΩ)电流表A(量程0～0.6A，内阻0.2Ω)滑动变阻器R1(阻值0～10Ω)滑动变阻器R2(阻值为0～50Ω)开关、导线若干(1)若考虑电流表、电压表内阻的影响，现希望能准确地测出这节干电池的电动势和内阻，则应选择____(填“甲”或“乙”)电路进行实验。为了调节方便，则滑动变阻器应该选择____(填“R1”或“R2”)。(2)在进行了正确的选择和操作后，某同学通过调节滑动变阻器的滑片得到两组电流表与电压表的示数，分别为U1＝1.0V，I1＝0.3A；U2＝0.7V，I2＝0.5A。由此可求得该干电池的电动势E＝____V，内阻r＝____Ω。8.某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：①待测电池，电动势约为1.5V(小于1.5V)②电流表，量程3mA③电流表，量程0.6A④电压表，量程1.5V⑤电压表，量程3V⑥滑动变阻器，0～20Ω⑦开关一个，导线若干(1)请选择实验中需要的器材____(填标号)。(2)按电路图将实物(如图甲所示)连接起来。(3)小组由实验数据作出的U－I图像如图乙所示，由图像可求得电源电动势为___V，内电阻为____Ω。实验：电池的电动势和内阻的测量一、选择题1.如图所示，是甲、乙、丙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 (D)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二、非选择题2.做“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验，可供选用的器材有：A．电流表(量程：0～0.6ARA约为1Ω)B．电流表(量程：0～3ARA约为0.6Ω)C．电压表(量程：0～3VRV约为5kΩ)D．电压表(量程：0～15VRV约为10kΩ)E．滑动变阻器(阻值范围：0～10Ω额定电流：1.5A)F．滑动变阻器(阻值范围：0～2kΩ额定电流：0.2A)G．待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干(1)请画出能使本实验测量精确程度较高的实验电路图。(2)电路中电流表应选用__A__，电压表应选用__C__，滑动变阻器应选用__E__。(填字母代号)(3)如图甲所示为实验所需器材，请按电路图连接实物图。答案：(1)如图乙所示(3)如图丙所示3．用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V，内电阻约1Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6A，内电阻约1ΩB．电流表：量程3A，内电阻约0.2ΩC．电压表：量程3V，内电阻约30kΩD．电压表：量程6V，内电阻约60kΩE．滑动变阻器：0～1000Ω，额定电流0.5AF．滑动变阻器：0～20Ω，额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用__A__，电压表应选用__D__，滑动变阻器应选用_F___(均填仪器的字母代号)。(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将__a__和__d__相连、_c___和__g___相连、_f___和__h__相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。4．某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0(约为2kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)。实验室备有如下器材：A．电压表V(量程3V，电阻RV约为4.0kΩ)B．电流表A1(量程100mA，电阻RA1约为5Ω)C．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)D．滑动变阻器R1(0～40Ω，额定电流1A)E．电阻箱R2(0～999.9Ω)F．开关S一只、导线若干(1)实验一：为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图1所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选__A2__(选填“A1”或“A2”)。请将实物连线补充完整__如解析图__。请判断用此电路测出来的R0较真实值相比__偏大__(填“偏大”或“偏小”)。(2)实验二：为测量锂电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图2所示的电路图。求出eq\f(1,U)与eq\f(1,R2)的关系式是__eq\f(1,U)＝eq\f(r,ER2)＋eq\f(1,E)__，根据测量数据作出图像，如图3所示。若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势__E＝eq\f(1,b)__，内阻__r＝eq\f(k,b)__(用k和b表示)。5.为了测定电源电动势E、内阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U－I图线，如图乙所示。请回答下列问题：(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式__I＝eq\f(U2－U1,R)__；(2)小灯泡两端电压随电流变化的图像是__b__；(选填“a”或“b”)(3)根据图乙可以求得电源的电动势E＝__3.0__V，内阻r＝__2.0__Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为__1.0__W。6.为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下所示：A．干电池2节，每节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0．9ΩB．电流表A(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)C．滑动变阻器R1(0～50Ω，额定电流为3A)D．滑动变阻器R2(0～1000Ω，额定电流为1A)E．电流表G(0～3mA，RG＝10Ω)F．定值电阻R3＝990ΩG．定值电阻R4＝90Ω(1)由于两节干电池的内阻较小，现将R0＝3Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。在进行实验时，滑动变阻器应选用__C__，定值电阻应选用__F__；(填写实验器材前的编号)(2)在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图；(3)根据实验测得数据作出I2－I1的图线如图乙所示，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电流表A的电流，根据该图线可知，两节干电池的总电动势为__3.0___V，总内阻为__2.0__Ω。(结果均保留两位有效数字)7.在“测定一节干电池的电动势和内阻”的实验中，提供如下实验器材：一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为1Ω)电压表V(量程0～2V，内阻约为3kΩ)电流表A(量程0～0.6A，内阻0.2Ω)滑动变阻器R1(阻值0～10Ω)滑动变阻器R2(阻值为0～50Ω)开关、导线若干(1)若考虑电流表、电压表内阻的影响，现希望能准确地测出这节干电池的电动势和内阻，则应选择__乙__(填“甲”或“乙”)电路进行实验。为了调节方便，则滑动变阻器应该选择__R1__(填“R1”或“R2”)。(2)在进行了正确的选择和操作后，某同学通过调节滑动变阻器的滑片得到两组电流表与电压表的示数，分别为U1＝1.0V，I1＝0.3A；U2＝0.7V，I2＝0.5A。由此可求得该干电池的电动势E＝__1