中职物理高教版（2021）机械建筑类第四节 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻精品精练

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1．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，CB．A，DC．B，CD．B，D
【答案】B
【详解】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。
2．如图所示的“测定电池的电动势和内阻”的实物连线图中，有一根线连接的是错误的，这根错误的线是（ ）
A．aB．bC．cD．d
【答案】C
【详解】图中c导线的下端不应该与电源的负极相连，而应该连接到电键的右端，这样电键就能控制整个电路了
故选C。
3．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．电池的电动势较大，内电阻较大
B．电池的电动势较小，内电阻较小
C．电池的电动势较小，内电阻较大
D．电池的电动势较大，内电阻较小
【答案】A
【详解】U—I图像中，图线与纵坐标的交点为电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻大小，由此可知电池a的电动势较大，a的斜率较大，a电池的内阻较大，A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】考点：考查对U—I图像的理解和应用
点评：本题难度较小，掌握闭合电路欧姆定律U=E-Ir的物理意义，明确图像中与横轴、纵轴交点和斜率的物理意义
4．利用如图（甲）所示电路进行“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某学习小组测出多组数据，并根据实验数据作出图像，如图（乙）所示，电源电动势E和内阻r分别为（ ）

A．，B．，
C．，D．，
【答案】C
【详解】根据
U=E-Ir
可知，电源电动势
内阻
故选C。
5．如右图所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关S后，发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能完好；用电压表测a与b间电压，只有0.6 V；断开开关S，测得a与b间电压接近1.5 V，电动机转速较慢的原因是( )
A．开关S接触不良B．电动机接线接触不良
C．电动机两端接线短路D．电池过旧，内阻过大
【答案】D
【详解】ABCD．电动机转动较慢，说明整个闭合回路是通路，有电流通过，前后测得的两次电压，说明电源内阻较大，电动机两端电压较小，不能正常工作，故D正确。
二、多选题
6．用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法正确的是
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才会小
【答案】AC
【详解】A．旧电池的内阻较大，由
U=E-Ir
可知，应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确；
B．实验所用电池内阻很小，相对于电源来说应采用电流表外接法，电流表外接法的误差来源是电压表的分流，电压表内阻越大，实验误差越小，应选择内阻大的电压表进行实验，故B错误；
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载，防止损坏电流表，故C正确；
D．如果电源电动势较小，实验时滑动变阻器阻值不宜太大，滑动变阻器阻值太大，电路电流太小，电流表读数误差较大甚至不能读数，并且调节电流时非常困难，故D错误。
故选AC。
7．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20 Ω，连接电路的实物图如图所示．关于该学生接线的说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器不起变阻作用
B．电流表接线有误
C．电压表量程选用不当
D．电压表接线正确
【答案】AB
【详解】A.因为滑动变阻器全接入电路，所以滑动变阻器不起变阻作用，故A正确．
B.根据图示可知，电流表接线有误，故B正确．
C. 由电路图可知，电压表选3V量程，电压表量程选择正确，故C错误；
D.电压表正负接线柱接反，故D错误．
三、填空题
8．用如图甲所示的电路做“测定电池的电动势和内电阻”的实验，根据测得的数据做出了如图乙所示的U-I图象，由图可知测得的电池的电动势为 V，内电阻为 Ω.
【答案】 1.40 1.0
【详解】试题分析：电源的U-I图像，纵轴截距为电源电动势，由图可得电池电动势为1.40V；电池内电阻为
考点：测定电池的电动势和内电阻
点评：容易题．本题要特别注意纵坐标没有由零开始，计算内电阻时不能用．
四、解答题
9．如图所示为电压表和电流表测定电源的电动势和内电阻的电路图，采用的是电流表外接法．若已知电压表和电流表的内电阻分别为RV和RA，试计算用这个电路测得的电动势及内电阻的相对误差．
【答案】ηE=0 ηr=
【详解】按实验原理的要求，电流表和电压表的读数应分别是总电流和路端电压．从电路结构看，电流表读数确实是总电流，但由于电流表有电阻，所以电压表的读数不是路端电压，这样就造成系统误差．

运用等效法把电源和电流表作为一个整体看成一个新的等效电源，如图所示中虚线框所示，此时电压表确实接在这个新电源的两端，读数确实是路端电压，而此时电流表的读数仍表示总电流．因此根据电压表和电流表的读数测得的E和r是这个新电源的电动势和内电阻的真实值．
新电源实际上是由电池和电流表的内阻RA串联而成，设电池的电动势和内电阻分别是E0和r0，应有如下对应关系：
E=E0
r=r0+RA.
相对误差分别为
ηE=0
ηr==.