人教版 (2019)必修 第三册3 实验：电池电动势和内阻的测量测试题

12.3实验：电池电动势和内阻的测量高中物理人教版（新课标）必修三

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学通过测量两个电池的电流和电压，得到了如图所示的图线，从图象中可以看出

A. 电池a的电动势较大，内电阻较大
B. 电池a的电动势较小，内电阻较小
C. 电池b的电动势较小，内电阻较大
D. 电池b的电动势较大，内电阻较小
 

2. 如图所示电路中电表都是理想电表．某同学按此电路进行实验，将变阻器的滑动触片P移到不同位置，观察各电表的示数，记录下多组数据．关于该实验的下列说法中不正确的是

A. 通过实验，能够测定和的阻值，不能测定的阻值
B. 通过实验，能够测定电源电动势E的大小，但不能测定电源内阻r的值
C. 若调节滑动变阻器时，电压表示数始终为零，其它三个电表读数有变化，可能原因是发生断路故障
D. 若调节滑动变阻器时各电表示数均不变，可能原因是发生断路故障

3. 在如图所示的电路中，已知电阻和的阻值，在电键打到位置1和位置2时，在电流表中读出

A. 可以测量电源电动势，但不能测量电源内电阻
B. 可以测量电源内电阻，但不能测量电源电动势
C. 可以测量电源电动势，也可以测量电源内电阻
D. 不能测量电源电动势，也不能测量电源内电阻
 

4. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学分别用相同型号的新、旧电池进行实验，并将它们的图象画在同一坐标系中，如图所示关于甲、乙两电池的电动势、，内电阻、以及对它们新、旧的判断，下列说法中正确的是

A. ，，甲是旧电池
B. ，，乙是旧电池
C. ，，甲是新电池
D. ，，乙是新电池

5. 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.

6. 如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E和r与真实值和相比较正确的是

A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
 

7. 在测电源电动势和内阻的试验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流．a、b为图线上的两点．相应状态下电源的输出功率分别为、，外电路电阻为、，由图可知，及的比值分别为

A. 3：1   1：2 B. 1：3   2：3 C. 1：1   1：2 D. 1：1   4：1

8. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，分别用甲、乙两个电源做实验，它们的路端电压U随电流I变化的关系如图所示，则这两个电源的内阻大小关系是

A.
B.
C.
D. 不能确定

9. 请阅读下述文字，完成第14题、第15题、第16题
   某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据作出了如图乙所示的图象，利用图象回答下列问题。
   待测电源的电动势E，内电阻

A.     B.    
C.     D.    

10. 如图是测量电源电动势和内电阻的电路，关于误差说法正确的是

A. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值
B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值
C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值
D. 测出的电动势比真实值小
 

二、填空题（本大题共4小题，共16.0分）

11. 如图所示，在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过调节滑动变阻器滑片，获得了两组数据：、，、图中电表均为理想电表，则电源电动势为          V，内阻为          。
12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，得到的图线如图所示。请你根据图线求出该电池的电动势_________V，电阻_________。

13. “用DIS测电源电动势和内电阻”的实验中，某同学测得电源的路端电压U随电流I的拟合图线如图所示。则该电源的电动势为______V，内阻为______。
    
     

14. 要测定某电源的电动势和内电阻，某同学按图1电路图连接好电路并进行如下操作：
    
    闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻值R及对应的电流表A的示数I；电流表的内阻很小，可忽略不计
    根据数据，作出图象，如图2所示，则根据图象可以求出：电源电动势______V，内电阻______

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

15. 某同学要测量电池电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，其中
    
    

请根据电路图将图乙的实物图连接完整。

闭合电键前，将图乙中滑动变阻器的滑片移到最________填“左”或“右”端，闭合电键后调节滑动变阻器的滑片，测出多组电压和电流的值，根据测得的数值作出图像如图丙所示。则电源的电动势________V，________

该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是____________。

16. 现用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻，现备有以下器材：

A.干电池一个

B.滑动变阻器

C.滑动变阻器

D.电压表，内阻约为

E.电压表，内阻约为

F.电流表，内阻约为

G.电流表，内阻约为

H.电建、导线

其中滑动变阻器应选_____，电流表应选______，电压表应选_______。填写各器材前面的字母代号

下图是实验画出的图像，由此可知该干电池的电动势_____V，内阻_______。

四、综合题（本大题共1小题，共12.0分）

17. 在“测定导体电阻”的实验中，电源使用二节新干电池，被测电阻的阻值约为，电流表内阻约，电压表内阻约为，滑动变阻器的规格是“”实验电路如图，电路连接正确，实验数据记录如表格所示，其中有一组数据有拼凑的嫌疑，请指出是哪组有嫌疑__________选填组号A、B、C、

利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图由图b可求得电动势__________V，内阻__________结果均保留2位有效数字

忽略偶然误差，本实验测得的和与真实值比较：________，__________选填“”“”或“”

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】

【分析】
该实验中作出的是路端电压随电流的变化而变化的关系，结合闭合电路欧姆定律及图象知识可得出电动势及内电阻。
本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义。
【解答】
当外电阻无穷大时，路端电压等于电源的电动势，故图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，由图可知，a的电动势较大；可知图象中的斜率表示电源的内阻，a的斜率较大，故a的内阻较大，故A正确，BCD错误。
故选A。  

2.【答案】C
 

【解析】

【分析】
根据伏安法测量电阻的原理，分析能否测量、和的阻值．根据闭合电路欧姆定律分析能否电动势的大小和内阻．根据变阻器对电路的影响分析哪个电阻出现故障。本题中有伏安法测电阻、测量电源的电动势和内阻，还有故障分析等问题，抓住实验的原理是关键。
【解答】
解：
A、由于电表是理想的，则由电压表和电流表可分别测出的电压和电流，可求出的阻值。由电压表测量的电压，通过的电流等于电流表与读数之差得到，可以求出的阻值。由于的电压无法测量，所以不能测出的阻值。故A正确。
B、将看成电源的内阻，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压由电压表测量，总电流由电流表测量，可以求出电源的电动势及和内阻r的总电阻，因为的阻值未知，所以无法求出内阻r。故B正确。
C、若发生断路，外电路断开，几个电表都没有读数。故C错误。
D、发生断路故障时，滑动变阻器对其他几个电表都没有影响，它们的读数均不变。所以若调节滑动变阻器时各电表示数均不变，可能原因是发生断路故障。故D正确。
本题选错误的，故选C  

3.【答案】C
 

【解析】解：根据闭合电路欧姆定律得，
开关接1端时，有
开关接2端时，有
联立即可求出电动势E和内阻r，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据闭合电路欧姆定律对两种情形列式，联立组成方程组，即可求得电源电动势和内阻。
本题为测量电动势和内电阻的理论基础，要注意明确电动势和内电阻视为定值，只需要测出两组路端电压和电流值即可联立方程组求解。
 

4.【答案】C
 

【解析】解：由图象可以看出甲与U轴的截距大于乙在U轴的截距，故E；
乙的斜率大于甲的斜率，故，
内阻较小的为新电池，故甲为新电池，
故选：C。
图象中图象与纵坐标的交点表示电源的电动势；斜率大小表示内电阻．
知道电源的图象中斜率与截距表示的物理意义．
 

5.【答案】A
 

【解析】解：A、由图示电路图可知，相对于电源来说电流表采用外接法，实验误差来源与电压表分流，电流表内阻对实验结果没有影响，由于电压表是理想电压表，没有电流流过电压表，图示电路图不存在系统误差，电源电动势与内阻的测量值等于真实值，故A正确；
B、相对于电源来说电流表采用内接法，电源内阻测量值等于电源内阻真实值与电流表内阻之和，实验存在误差，故B错误；
C、图示电路图只能测出路端电压，不能测出电路电流，该实验电路不能测出电源电动势与内阻，故C错误；
D、由图示电路图可知，电源短路，电路错误，不能用该电路测电源电动势与内阻，故D错误。
故选：A。
应用伏安法测电源电动势与内阻，应测出路端电压与电路电流，分析清楚图示电路图根据实验误差来源结合实验原理分析答题。
本题考查了测电源电动势与内阻实验，理解实验原理是解题的前提；相对于电源来说电流表采用外接法时，电压表分流是造成实验误差的原因，电压表内阻越大实验误差越小；相对于电源来说电流表采用内接法时，电流表分压是造成实验误差的原因，已知电流表内阻或电源内阻越大电流表内阻越小可以采用该接法；分析清楚图示电路图即可解题。
 

6.【答案】C
 

【解析】解：不考虑电流表内阻影响，由图示电路图可知，
开关接1时，电源电动势：
开关接2时，电源电动势：
解得：，
考虑电流表内阻的影响，由图示电路图可知，
开关接1时，电源电动势：
开关接2时，电源电动势：
解得：，，
因此：，，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据图示电路图应用闭合电路的欧姆定律列式求出电源电动势与内阻，然后分析实验误差。
本题考查了测电源电动势与内阻实验，理解实验原理是解题的前提，根据图示电路图应用闭合电路欧姆定律即可解题。
 

7.【答案】D
 

【解析】解：由图可知，；；
由可知，功率之比为1：1；
由可知，电阻之比为4：1；
故选：D。
由电路图可知两状态下的电压及电流关系，由可求得功率之比；由欧姆定律可求得电阻之比．
本题考查对电源的伏安特性曲线的认识，要注意正确理解闭合电路欧姆定律，掌握图象的性质，会求路端电压及电动势．
 

8.【答案】A
 

【解析】解：电源图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，由图示图象可知：，
图象斜率的绝对值是电源内电阻，由图象可知，，故A正确；
故选：A
在该图线中，纵轴截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻．可比较出两电源的电动势和内阻．
本题考查了比较电源内阻大小，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要会根据电源图象求出电源电动势与内阻的方法．
 

9.【答案】C
 

【解析】解：根据闭合电路欧姆定律以及图示图象可知，电源图象与纵轴交点坐标值为，则电源的电动势测量值为；
电源内阻等于图象斜率的大小，为；故C正确ABD错误。
故选：C。
由图象的纵坐标可知电源的电动势，根据闭合电路欧姆定律和图象的性质可得出内电阻。
本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，不能相当然的将横坐标的截距当作短路电流。
 

10.【答案】B
 

【解析】解：由图示可得，电流表测电路电流，由于电流表的分压作用，电压表测量值小于路端电压，实验误差是由于电流表分压造成的；
当外电路断路时，电压表示数等于路端电压，电源的图象如图所示：

由图示可知，电源电动势的测量值与真实值相等，电源内阻的测量值大于真实值，
故选：B。
分析清楚电路结构，根据电路结构答题．
本题考查了伏安法测电源电动势与内阻的实验误差分析，分析清楚电路结构即可正确解题，要掌握应用图象法分析实验误差的方法．
 

11.【答案】或3       或1
 

【解析】

【分析】
根据实验数据，由闭合电路欧姆定律列方程，可以求出电源电动势与内阻。
【解答】
设电源电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律，
代入数据：；；
计算可得，。
故答案为：或3       或1  

12.【答案】 
 

【解析】

【分析】
图象与纵轴的交点是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻。
会根据电源的图象求电源的电动势与内阻．注意要结合公式理解图象的斜率及截距的含义。
【解答】
图象的横轴截距表示电动势，由图象可知，电源电动势为，
图象斜率绝对值表示电源内电阻，电源内阻。
故答案为：    

13.【答案】 
 

【解析】解：根据闭合电路欧姆定律可知，图象与纵轴的交点表示电动势，图象的斜率表示内阻；由如图图象可知，电源电动势为：，
电源内阻为：。
故答案为：，。
电源的图象与纵轴的交点的纵坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻。
本题考查测量电动势和内阻的实验数据处理的基本方法，要掌握应用图象法处理实验数据，会根据图象求电源电动势与内阻。
 

14.【答案】2  4
 

【解析】解：由闭合电路欧姆定律变形得：
根据数学知识得知，图象--R的斜率等于，纵轴截距等于，则由图象读出斜率为，则电动势纵轴截距为，则得到，
故答案为：2，4
由闭合电路欧姆定律变形，得到与R的关系式，根据数学知识分析图象的斜率和截距的意义，即可求出电源电动势E和内电阻r．
测定电源的电动势和内电阻的原理是闭合电路欧姆定律，本题采用转换法思维，将的非线性关系转换成的线性关系，便于直观读图研究．
 

15.【答案】；
右；；2；
电压表分流。
 

【解析】

【分析】
根据电路图连接实物图；
闭合电键前，滑动变阻器的滑片移到阻值最大；根据图象纵轴截距和斜率求出电源电动势和内电阻；
由于电压表的分流，流过电源的电流小于电流表的示数，从而带来系统误差。
解决本题的关键会从图线获取电源的电动势和内阻，注意将保护电阻等效到电源的内部，最终电源的内阻等于图线的斜率绝对值减去保护电阻的阻值。以及会分析误差的来源。
【解答】
实物连接如图所示：
；

闭合电键前应将滑动变阻器的滑片移到最右端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，由图像得到电源的电动势为，电源的内阻；
由于电压表内阻不是无穷大，所以在电路中分流，从而带来系统误差。
故答案为：如图所示；右；；2；电压表分流。

16.【答案】 F  
 

【解析】

【分析】

为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表；
电源的图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻；

本题考查了作实验电路图、实验器材的选择、实验注意事项、求电源电动势与内阻；知道实验原理即可作出实验电路图；要掌握实验器材的选取原则；会应用图象法处理实验数据。

【解答】

为方便实验操作，滑动变阻器应选B，由图象可知，电源电动势约为，则电压表选D，电路最大电流约为，则电流表选F；
由图象可知，电源的图象与纵轴的交点坐标值是，则电源电动势，电源内阻；

故答案为：；F；D；；

17.【答案】     
 

【解析】

【分析】

把表格中的数据代入求出电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数，然后得出答案；实验采用安阻法测量电源的电动势和内阻，根据闭合电路欧姆定律得出的关系式，结合图线的斜率和截距求出电源的电动势和内阻。将多用电表的内阻等效到电源的内部，分析测量电源电动势和内阻的误差。 

物理图象关键要根据物理规律得到解析式，运用数学知识分析图象的物理意义。本题采用的是转换法，本来是非线性关系，转换成是线性关系，图象直观，一目了然。

【解答】

组数据有拼凑的嫌疑，电压最低大约或电流最小大约。

根据欧姆定律得：，，，据丙图可知，斜率即为电源电动势E，在y轴的截距为，故：，斜率，即；

考虑实际情况，多用电表有内阻分压，，，，实际图象中斜率为E，故E，真，故。

故应填：；；；；。