12.3实验：电池电动势和内阻的测量-2021年高中物理新教材同步培优练（必修第三册）（教师版含解析）.docxVIP

第三册第十二章电能能量守恒定律

第3节实验：电池电动势和内阻的测量

一、单选题

1．某同学用电压表和电流表测量一个干电池的电动势和内阻，将测量到的电源的路端电压和相应电流中的总电流，画成U—I图线(如图中实线所示)，设图中虚线是该干电池的真实图线，则下列说法中正确的是()

A．E真E测、r真r测

B．E真E测、r真r测

C．E真E测、r真r测

D．E真E测、r真r测

【答案】A

【解析】根据

U=E-Ir

可知U-I图像在U轴上的截距等于电动势E，直线的斜率等于内阻r，由图像可知

E真E测

r真r测

故选A。

2．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

【答案】B

【解析】A．伏安法测小电阻时，电流表应外接，测量值才接近真实值，A错误；

B．测定电源电动势和内阻时，电压表测量的是电源两端的电压，因为电源内阻比较小，所以电流表测量误差较小，B正确；

C．测绘小灯泡的伏安特性曲线时，需从电压为零开始，所以要用分压接法，C错误；

D．G为小量程电流表，允许流过的电流有限，不能从量程为0.6A的电流表上读取，D错误。

故选B。

3．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．

【答案】A

【解析】因为电压表可视为理想电表，电流表的内阻不能忽略。则A图可以精确地测量出电源的电动势和内阻；B图中测得的电源内阻包含了电流表的内阻，即内阻测量值偏大；C图无电流表，只有滑动变阻器和电压表，无法测量电动势和内阻；D图中导线把电源短路了，也无法进行测量。

故选A。

4．用伏安法测电池1和电池2的电动势E1、E2以及内阻r1和r2。由测得的数据在U—I图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断()

A．E1E2，r1r2 B．E1E2，r1r2 C．E1E2，r1r2 D．E1E2，r1r2

【答案】A

【解析】根据闭合电路的欧姆定律有

E=U+Ir

整理后有

U=-Ir+E

则U—I图线斜率的绝对值代表内阻的大小，纵截距代表电源的电动势，所以有

E2E1，r2r1

故选A。

5．利用如图所示电路可以测出电压表的内阻。已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱。闭合开关，当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U。多次改变电阻箱的阻值，所得到的图象应该是()

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】根据闭合电路欧姆定律应有

整理可得

可见图象应是一个一次函数的关系图象。

故选A。

6．某研究性学习小组利用下图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下图所示的图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到()

A．电源电动势约为1.5V

B．内阻约为1.0Ω

C．用该电路测电动势，测量值比真实值小

D．用该电路测内阻，测量值比真实值小

【答案】B

【解析】AB．根据闭合电路的欧姆定律，可得

则可知图线的斜率等于E，纵轴截距绝对值等于r，由图得到，电源的电动势约为3V，内阻约为1Ω，故A错误，B正确；

CD．将电流表的内阻等效为电源的内阻，故电流表内阻对电动势的测量无影响，故E测量值等于真实值，而由于电流表内阻的影响，r测量值大于真实值，故CD错误。

故选B。

7．用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A(0~2V)、B(0~5V)，滑动变阻器两个，规格分别为C(0~1000)、D(0~20)，应选用的电压表和滑动变阻器分别为()

A．A，C B．A，D C．B，C D．B，D

【答案】B

【解析】干电池的电动势约为1.5V，因此电压表应选用的量程为0~2V，干电池内阻约为几欧，为了调节方便并减小误差，滑动变阻器应选用最大阻值为20的，B正确。

故选B。

8．“等效法”是简化电路的一种常用方法如图所示两个虚线框中的电路都可视为一个新的等效电源：图甲中是一个电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为的定值电阻串联；图乙中是一个电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为的定值电阻并联；下列关于这两个等效电源的电动势和内阻的说法正确的是()

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】AB．根据电路特征知题图甲中M、N两点间的电压为

题图乙中M、N两点间的电压为

所以两个等效电动势的关系