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人教版 (2019)第十二章 电能 能量守恒定律3 实验：电池电动势和内阻的测量精品随堂练习题
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这是一份人教版 (2019)第十二章 电能 能量守恒定律3 实验：电池电动势和内阻的测量精品随堂练习题，共8页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。
一、实验题（共5小题；共44分）
1. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，用一电阻箱 R 、电流传感器连成如图所示的电路测量水果电池的电动势 E 和内阻 r。实验时，闭合电键 S1，调整电阻箱的示数 R，读取电流传感器对应的示数 I，记录多组数据，作出 1I 随 R 的变化图象如图乙所示。若不计电流传感器内阻，则水果电池的电动势 E= V，内阻 r= Ω。
2. 用如图所示电路测一个充电宝在电量 100% 时的电动势 E 和内电阻 r, 测量数据如下表：
（1）在 U−I 图中画出五组实验数据所对应的坐标点，请根据这些点做出 U−I 图线，并由图线求出：E= V，r= Ω。（结果保留两位小数）
（2）某位同学在做实验过程中，当滑动变阻器滑片在某一位置时，电压表读数为 U1，电流表读数为 I1；当把滑片移动到另一位置时，电压表和电流表读数分别为 U2 和 I2。由此两组数据可得充电宝的电动势为 E= 。
（3）第（1）题中用图象处理多组测量数据求得结果的方案甲，与第（2）题中用两组数据代入方程求得结果的方案乙相比较，方案 可以减小偶然误差。
3. 实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室有如下器材可供选择：
A. 待测干电池（电动势约为 1.5 V，内阻约为 1.0 Ω）
B. 电压表（量程 3 V）
C. 电压表（量程 15 V）
D. 电流表（量程 0.6 A）
E. 定值电阻（阻值为 50 Ω）
F. 滑动变阻器（取值范围 0∼50 Ω）
G. 开关、导线若干
（1）为了尽量减小实验误差，在如图（a）所示的四个实验电路中应选用 ；
（2）实验中电压表应选用 ；（选填器材前的字母）
（3）实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中。
序号123456电压U(V)电流I(A)
请你将第 5 组数据描绘在图（b）中给出的 U−I 坐标系中并完成 U−I 图线；
（4）由此可以得到，此干电池的电动势 E= V，内电阻 r= Ω；（结果均保留两位有效数字）
（5）有位同学从实验室找来了一个电阻箱，用如图（c）所示的电路测量电池的电动势和内电阻。闭合开关后，改变电阻箱阻值。当电阻箱阻值为 R1 时，电流表示数为 I1；当电阻箱阻值为 R2 时，电流表示数为 I2。已知电流表的内阻为 RA。请你用 RA 、 R1 、 R2 、 I1 、 I2 表示电池的内电阻 r= 。
4. 利用图所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：
A.电流表 A(0∼0.6 A)
B.电压表 V1(0∼3 V)
C.电压表 V2(0∼15 V)
D.滑动变阻器 R1(0∼20 Ω)
E.滑动变阻器 R2(0∼200 Ω)
F.定值电阻 R0=1 Ω
G.开关一个，导线若干
（1）实验中电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填相应器材前的字母）。
（2）闭合开关，电压表和电流表均有示数，但是无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数变化都非常小。同学们讨论后，在原电路的基础上又加了一个定值电阻 R0，问题得到解决。请你在虚线框内画出改进后的电路图。
（3）某位同学记录了 6 组数据，对应的点已经标在坐标纸上。在图坐标纸上画出 U−I 图线，并根据所画图线可得出干电池的电动势 E= V，内电阻 r= Ω。（结果均保留两位有效数字）
5. 为了测定干电池的电动势和内阻。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线在图中连线： 。
（2）在开始实验时，应使得滑动变阻器的阻值 （选填“最大”或“最小”）。
（3）某次实验记录如下表所示，经过事后检查发现其中有一组数据记录异常。请在方格纸上适当做出曲线 ，由此可发现异常的数据为表中第 组数据（从左起为第一组数据）。
（4）由图可求得电动势 ɛ= V；内阻 r= Ω（保留三位有效数字）。
答案
第一部分
1. 1；1000
2. （1） ；4.98；0.07
【解析】根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，让尽可能多的点过直线，不能过直线的点对称分布在直线两侧，根据坐标系内描出的点作出图象如图所示。由图所示电路图，根据闭合电路的欧姆定律可知，路端电压 U=E−Ir。由图示电源 U−I 图象可知，充电宝电动势 E≈4.98 V，充电宝内阻 r=ΔUΔI=4.98− Ω=0.07 Ω。
（2） U1I2−U2I1I2−I1
【解析】由闭合电路的欧姆定律得：E=U1+I1r，E=U2+I2r，解得：E=U1I2−U2I1I2−I1。
（3） 甲
【解析】应用图象法出来实验数据可以减小偶然误差，方案甲可以减小偶然误差。
3. （1） 丙
【解析】由于电源内阻较小，所以需要避免电流表的分压，故采用电流表内接法，这样电压表测量的则为路端电压，另外需要多测量几组数据，故采用滑动变阻器和电流表串联，故丙图误差较小。
（2） B
【解析】因为千电池的电动势大约为 1.5 V，所以为了减小误差，应选取电压表B。
（3）
【解析】根据描点法可得。如图所示：
（4） 1.5(1.49∼1.51)；0.83(0.81∼0.85)
【解析】 U−I 图象中纵截距表示电源电动势，故 E=1.5 V，
斜率表示内阻，所以有 r=1.5−1.00.6 Ω=0.83 Ω。
（5） I1R1−I2R2I2−I1−RA
【解析】根据闭合电路欧姆定律可得 E=I1(R1+r+RA)，E=I2(R2+r+RA)，
联立可得 r=I1R1−I2R2I2−I1−RA。
4. （1） B；D
（2）
（3） ；
1.5；0.14(0.13∼0.18)
5. （1）
（2） 最大
（3） ；2
（4） 2.05；2.60
一、实验题（共5小题；共44分）
1. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，用一电阻箱 R 、电流传感器连成如图所示的电路测量水果电池的电动势 E 和内阻 r。实验时，闭合电键 S1，调整电阻箱的示数 R，读取电流传感器对应的示数 I，记录多组数据，作出 1I 随 R 的变化图象如图乙所示。若不计电流传感器内阻，则水果电池的电动势 E= V，内阻 r= Ω。
2. 用如图所示电路测一个充电宝在电量 100% 时的电动势 E 和内电阻 r, 测量数据如下表：
（1）在 U−I 图中画出五组实验数据所对应的坐标点，请根据这些点做出 U−I 图线，并由图线求出：E= V，r= Ω。（结果保留两位小数）
（2）某位同学在做实验过程中，当滑动变阻器滑片在某一位置时，电压表读数为 U1，电流表读数为 I1；当把滑片移动到另一位置时，电压表和电流表读数分别为 U2 和 I2。由此两组数据可得充电宝的电动势为 E= 。
（3）第（1）题中用图象处理多组测量数据求得结果的方案甲，与第（2）题中用两组数据代入方程求得结果的方案乙相比较，方案 可以减小偶然误差。
3. 实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室有如下器材可供选择：
A. 待测干电池（电动势约为 1.5 V，内阻约为 1.0 Ω）
B. 电压表（量程 3 V）
C. 电压表（量程 15 V）
D. 电流表（量程 0.6 A）
E. 定值电阻（阻值为 50 Ω）
F. 滑动变阻器（取值范围 0∼50 Ω）
G. 开关、导线若干
（1）为了尽量减小实验误差，在如图（a）所示的四个实验电路中应选用 ；
（2）实验中电压表应选用 ；（选填器材前的字母）
（3）实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中。
序号123456电压U(V)电流I(A)
请你将第 5 组数据描绘在图（b）中给出的 U−I 坐标系中并完成 U−I 图线；
（4）由此可以得到，此干电池的电动势 E= V，内电阻 r= Ω；（结果均保留两位有效数字）
（5）有位同学从实验室找来了一个电阻箱，用如图（c）所示的电路测量电池的电动势和内电阻。闭合开关后，改变电阻箱阻值。当电阻箱阻值为 R1 时，电流表示数为 I1；当电阻箱阻值为 R2 时，电流表示数为 I2。已知电流表的内阻为 RA。请你用 RA 、 R1 、 R2 、 I1 、 I2 表示电池的内电阻 r= 。
4. 利用图所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：
A.电流表 A(0∼0.6 A)
B.电压表 V1(0∼3 V)
C.电压表 V2(0∼15 V)
D.滑动变阻器 R1(0∼20 Ω)
E.滑动变阻器 R2(0∼200 Ω)
F.定值电阻 R0=1 Ω
G.开关一个，导线若干
（1）实验中电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填相应器材前的字母）。
（2）闭合开关，电压表和电流表均有示数，但是无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数变化都非常小。同学们讨论后，在原电路的基础上又加了一个定值电阻 R0，问题得到解决。请你在虚线框内画出改进后的电路图。
（3）某位同学记录了 6 组数据，对应的点已经标在坐标纸上。在图坐标纸上画出 U−I 图线，并根据所画图线可得出干电池的电动势 E= V，内电阻 r= Ω。（结果均保留两位有效数字）
5. 为了测定干电池的电动势和内阻。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线在图中连线： 。
（2）在开始实验时，应使得滑动变阻器的阻值 （选填“最大”或“最小”）。
（3）某次实验记录如下表所示，经过事后检查发现其中有一组数据记录异常。请在方格纸上适当做出曲线 ，由此可发现异常的数据为表中第 组数据（从左起为第一组数据）。
（4）由图可求得电动势 ɛ= V；内阻 r= Ω（保留三位有效数字）。
答案
第一部分
1. 1；1000
2. （1） ；4.98；0.07
【解析】根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，让尽可能多的点过直线，不能过直线的点对称分布在直线两侧，根据坐标系内描出的点作出图象如图所示。由图所示电路图，根据闭合电路的欧姆定律可知，路端电压 U=E−Ir。由图示电源 U−I 图象可知，充电宝电动势 E≈4.98 V，充电宝内阻 r=ΔUΔI=4.98− Ω=0.07 Ω。
（2） U1I2−U2I1I2−I1
【解析】由闭合电路的欧姆定律得：E=U1+I1r，E=U2+I2r，解得：E=U1I2−U2I1I2−I1。
（3） 甲
【解析】应用图象法出来实验数据可以减小偶然误差，方案甲可以减小偶然误差。
3. （1） 丙
【解析】由于电源内阻较小，所以需要避免电流表的分压，故采用电流表内接法，这样电压表测量的则为路端电压，另外需要多测量几组数据，故采用滑动变阻器和电流表串联，故丙图误差较小。
（2） B
【解析】因为千电池的电动势大约为 1.5 V，所以为了减小误差，应选取电压表B。
（3）
【解析】根据描点法可得。如图所示：
（4） 1.5(1.49∼1.51)；0.83(0.81∼0.85)
【解析】 U−I 图象中纵截距表示电源电动势，故 E=1.5 V，
斜率表示内阻，所以有 r=1.5−1.00.6 Ω=0.83 Ω。
（5） I1R1−I2R2I2−I1−RA
【解析】根据闭合电路欧姆定律可得 E=I1(R1+r+RA)，E=I2(R2+r+RA)，
联立可得 r=I1R1−I2R2I2−I1−RA。
4. （1） B；D
（2）
（3） ；
1.5；0.14(0.13∼0.18)
5. （1）
（2） 最大
（3） ；2
（4） 2.05；2.60
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