课时梯级训练(24) 伏安法测电池的电动势和内阻（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

课时梯级训练(24)　伏安法测电池的电动势和内阻 1．用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中，有两种电路可供选择，若所测干电池内阻较小，为减小内阻测量的误差，实验电路应选择______(选填“甲”或“乙”)图所示电路，若根据某次实验记录数据画出的U-I图像如图丙所示，下列关于这个图像的说法正确的是__________。 A．纵轴截距表示待测干电池的电动势，即E＝3.0 V B．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A C．根据r＝，计算出待测干电池的内阻为5 Ω D．根据r＝计算出待测干电池的内阻为1.0 Ω 答案：甲　AD 解析：所测干电池的内阻较小，电路图应设计为电流表相对于干电池的外接法，故应选题图甲所示的电路图。U-I图像的纵截距为I＝0时的路端电压，其大小等于电动势，故E＝3.0 V，A正确；横轴截距表示路端电压为2.4 V时的电流，并非短路电流，B错误；U-I图像的斜率的绝对值表示干电池的内阻，故r＝＝ Ω＝1.0 Ω，C错误，D正确。 2．(1)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中备有如下器材： A．干电池1节 B．滑动变阻器(0～20 Ω) C．滑动变阻器(0～1 kΩ) D．电压表(0～3 V) E．电流表(0～0.6 A) F．电流表(0～3 A) G．开关、导线若干 其中滑动变阻器应选______，电流表应选______。(选填器材前的序号) (2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。 (3)某同学根据实验数据画出的U-I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为______V，内阻为______Ω。 (4)写出该实验误差的原因：_____________________________________ __________________________________________________________________ ________________________________________________________________； 电动势的测量值______真实值，内阻的测量值______真实值。(后两空均选填“大于”“等于”或“小于”) 答案：(1)B　E　(2)见解析图　(3)1.5　1　(4)电压表的分流　小于　小于 解析：(1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因干电池内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B。(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器) 电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流，对于干电池来讲，允许通过的最大电流一般是0.5 A，故需要选择0～0.6 A，所以电流表应选E。 (2)电路图如图所示。 (3)由U-I图像可知：纵截距为1.5 V，故干电池的电动势为1.5 V；内阻r＝＝ Ω＝1 Ω。 (4)由于电压表的分流作用，使电流表读数总是比干路电流小，造成E测＜E真，r测＜r真。 3．某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有： A．电压表V(0～3 V，0～15 V) B．电流表A(0～0.6 A，0～3 A) C．滑动变阻器R1(20 Ω，1 A) D．滑动变阻器R2(1 000 Ω，0.1 A) E．开关S和导线若干 (1)实验中电压表应选用的量程为__________(选填“0～3 V”或“0～15 V”)；电流表应选用的量程为__________(选填“0～0.6 A”或“0～3 A”)；滑动变阻器应选用__________(选填“R1”或“R2”)。 (2)根据实验要求完成下图甲中的实物电路图连线。 (3)实验测得的6组数据已在U-I图像中标出，如图乙所示。请你根据数据点位置完成U-I图线，并由图线求出该电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。(结果均保留2位有效数字) 答案：(1)0～3 V　0～0.6 A　R1　(2)见解析图甲　(3)见解析图乙　1.5　0.50 解析：(1)一节干电池电动势约为1.5 V，则电压表应选用的量程为0～3 V；电路最大电流约为零点几安，电流表应选用的量程为0～0.6 A；为方便实验操作，且外电压明显变化，滑动变阻器应选R1。 (2)伏安法测电源电动势和内阻实验，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图甲所示。 (3)根据坐标系内描出的点，作出电源的U-I图像如图乙所示。 由电源的U-I图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.5 V，则电源电动势E＝1.5 V，电源内阻为r＝＝ Ω＝0.50 Ω。 4．为了测量电池的电动势和内阻(电动势约为1.5 V、内阻约为1.0 Ω)，备用的实验器材如下：量程为0～3 mA、内阻为10 Ω的电流表A1，