内容正文:
12.3 实验电池电动势和内阻的测量
一、单选题
1.在测量电源的电动势和内阻实验中,某同学连接电路如图,闭合开关调节滑动变阻器,发现电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小,引起该现象的原因最可能是( )
A. 某根导线断路 B. 电源的内阻太小
C. 电压表内阻太大 D. 滑动变阻器总阻值太大
2.采用如图所示电路,通过改变外电路电阻,测出多组、的数据,作出图象,利用图象可以求解出电源的电动势和内电阻的值。某同学考虑到实验中使用的电压表和电流表的实际特点,认为本实验是存在系统误差的。关于该实验的系统误差,下列分析正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路的阻值越大,系统误差越小
B. 滑动变阻器接入电路的阻值大小对系统误差没有影响
C. 安培表的分压作用导致该实验产生系统误差
D. 电压表的分流作用导致该实验产生系统误差
3.图为测量某电源电动势和内阻时得到的图线,用此电源与三个阻值均为的电阻连接成电路,测得路端电压为,则该电路可能为( )
A. B.
C. D.
4.某同学用电流传感器和电阻箱测量电源的电动势和内阻,电路如图甲所示。实验测得电阻以及相对应的电流的多组数据,得到如图乙所示的图线。该同学在处理实验数据时,误将电阻箱阻值作为外电路总电阻的阻值,漏算了,下列说法正确的是( )
A. 该电源的电动势为 B. 该电源的内阻为
C. 内阻的测量值偏小 D. 电动势的测量值偏大
二、多选题
5.如图所示是根据某次实验记录的数据画出的图线,关于此图线,下列的说法中正确的是( )
A. 纵轴的截距表示电源的电动势,即
B. 横轴的截距表示电源的短路电流,即
C. 电源的内阻
D. 电源的内阻
6.图甲、乙、丙、丁中,电流表内阻约,电压表内阻约,电压表示数为,电阻箱接入电路的阻值为,关于测定电源电动势和内阻的实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲适用于内阻较小的电源,电动势的测量值小于真实值
B. 图乙的系统误差来源于电压表的分流,内阻的测量值小于真实值
C. 图丙,内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和
D. 图丁,的图像是一条倾斜的直线
7.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,实验电路应选择甲图所示电路,若根据某次实验记录数据画出的图像如图丙所示,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
B. 横轴截距表示短路电流,即
C. 根据,计算出待测干电池的内阻为
D. 根据计算出待测干电池的内阻为
三、实验题
8.实验小组利用下列仪器测量一节电池的电动势与内阻。
A.电压表量程,内阻约为
B.电流表量程,内阻约为
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
E.开关、导线若干
滑动变阻器应选 填“”或“”。
实验小组选择不同电路甲或乙进行实验,得到相应的电流表示数和电压表示数数据,在同一图像中作出其图线如图丙所示,则该电池电动势 保留三位有效数字电池内阻 保留两位有效数字电流表内阻 保留两位有效数字。
9.小明要精确测量某电源的电动势约和内阻约几欧,现有以下实验仪器:
A.电压表量程,内阻较大
B.电压表量程,内阻较大
C.电流表量程,约为几十欧
E.电阻箱
F.若干导线和开关
为了消除系统误差,先设计了如图甲所示的电路图,测量电流表内阻:
连接好实验仪器,先将电阻箱阻值调到最大值;
闭合开关调节电阻箱阻值到适当值,读出此时电压表、的示数为、,电流表的示数为,则电流表的内阻 ;
该同学设计如图乙所示的电路图,电流表应安装在 选填“”或“”之间,另一处用导线连接,闭合开关,调节电阻箱,得到多组电压和电流,做出图如图丙所示,则由图像可知电源的电动势 ,内阻 用、、表示
10.某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的器材有:干电池一节;电压表,内阻约;电流表,内阻;滑动变阻器;开关一个,导线若干。
请将图中的实验电路连接完整,要求测量结果尽量准确 。
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 填“左”或“右”端;闭合开关后,多次调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表的示数、,作图像如图所示,根据图像可知电池的电动势 ,内阻 。结果均保留位有效数字
若再次实验时发现电压表损坏,小组成员找到一个电阻箱最大阻值,根据现有器材,设计了一个测电源电动势和内阻的实验电路,电路图如图所示。根据多组电流表示数和电阻箱读数,为得到线性图像,应作 填“”或“”图像,若图像的斜率为,纵截距为,则电池的电动势 ,内阻 。结果均用题中所给字母表示
11.某同学要测定实验室一干电池组的电动势和内阻,利用现有器材设计了如图所示的实验电路图,选用器材如下:
A.待测干电池组电动势约,内阻约
B.电压表量程,内阻约
C.电压表量程,内阻约
D.电流表量程,内阻为
E.电流表量程,内阻为
F.滑动变阻器
C.开关、导线若干。
闭合开关,该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置得到多组关于电压表和电流表的数据,描绘了如图所示的图像,根据上述条件回答以下问题。
电压表应选择 ,电流表应选择 填选项前的字母。
根据图像和已知数据可算出,电池组电动势 ,内阻 结果均保留位有效数字。与真实值相比,电动势测量值 填“偏大”“偏小”或“相等”,内阻测量值 填“偏大”“偏小”或“相等”。
12.某实验小组利用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。所用的实器材如下:
A.待测电源电动势约为;
B.定值电阻阻值为;
C.电阻箱最大阻值,电阻箱最大阻值
D.电压表量程为,内阻为
E.开关,导线若干
为测电源电动势,在虚框内将电压表量程扩大为,电阻箱与电压表 选填“串联”或“并联”,阻值调到 ;
按下列步骤进行实验:
将电阻箱阻值调到最大,闭合开关;
多次调节电阻箱,记下电压表的示数和电阻箱相应的阻值;
以为纵坐标,为横坐标,作出与图像;
利用直线的斜率和纵轴上的截距,求出电源的电动势和内阻。
若图像中直线的斜率为,纵轴截距为,不计电压表所在支路的分流,则电源电动势 ,内阻 。用字母、、表示
13.某实验小组测定一节干电池的电动势和内阻。
实验前,他们讨论并提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是 。
A.一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器
B.一个电压表和多个定值电阻
C.一个电流表和一个电阻箱
D.两个电流表和一个滑动变阻器
实验小组成员走进实验室,根据实验室中的实验器材和老师的建议,最终确定了如图所示的实验电路,其中电压表量程为,电流表量程为,为保护定值电阻。某次测量时电流表和电压表的示数如图所示,则电流 ,电压 。
实验小组的同学闭合开关,多次调节滑动变阻器,读出多组电流表示数和对应的电压表示数,由测得的数据绘出了如图所示的图线,则电源的电动势 ,内阻 结果用、和表示。
在上述实验中存在系统误差。在下列所绘图像中,虚线代表没有误差情况下电压真实值与电流真实值关系的图像,则下图中能正确表示二者关系的是 。
A.
B.C.
D.
14.某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻阻值为、金属夹、刻度尺、开关、导线若干。设计了如下电路原理图。
实验步骤如下:
将电阻丝拉直固定,按照图连接电路,金属夹置于电阻丝的 填“”或“”端;
闭合开关,滑动金属夹并记录电压表示数,断开开关,记录金属夹与端的距离;
多次重复步骤,根据记录的若干组、的值,作出图中图
按照图将定值电阻接入电路,多次重复步骤,作出图中图线。
由图线得出纵轴截距为,则待测电池的电动势
由图线求得、的斜率分别为,若,则待测电池的内阻 用和表示。
15.学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了以下两种电路,实验室提供的器材有:
干电池一节电动势约,内阻约;
电压表量程,内阻约;
电流表量程,内阻为;
滑动变阻器最大阻值;
滑动变阻器最大阻值;
开关一个,导线若干。
实验中,滑动变阻器应选择 选填“”或“”。
为减少实验误差,实验电路图应选择 选填“图”或“图”。
调节滑动变阻器滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出图像,如图所示。根据图线求得电动势 ,内阻 。结果均保留两位小数
该实验其他操作均准确,则从理论上分析: , 。选填“大于”“等于”或“小于”
16.某实验小组用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻,图甲中电压表的量程为,虚线框内为用电流计改装的电流表。
已知电流计的满偏电流、内阻,电路中已将它改装成量程为的电流表,则 .
通过移动变阻器的滑片,得到多组电压表的读数和电流计的读数,作出如图乙的图像。某次测量时,电压表的指针位置如图丙所示,则电压表读数为
请根据图乙求出电源的电动势 此空保留到小数点后两位,电源内阻 此空保留到小数点后一位。若只考虑电表内阻可能造成的影响,则电源内阻测量值 真实值选填“大于”、“小于”或“等于”。
17.某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精度,需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块表,设计了如图甲所示的实验电路,既能实现对该电压表内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。实验室提供的器材有:
A.待测水果电池组电动势约、内阻约
B.双向电压表量程为、内阻约为
C.电阻箱
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.一个单刀双掷开关及若干导线。
该同学按如图甲所示电路图连线后,首先测量了电压表的内阻。电路中滑动变阻器应选用 填写字母代号“”或“”
请完善测量电压表内阻的实验步骤:
将的滑动触片滑至最左端,将开关拨向位置,将电阻箱阻值调为
调节的滑动触片,使电压表示数达到满偏
保持的滑动触片不动,调节,使电压表的示数达到,读出电阻箱的阻值,记为,则电压表的内阻 。
经分析此电压表内阻的测量值应 填“大于”“等于”或“小于”真实值。
接下来测量水果电池组的电动势和内阻,实验步骤如下:
将的滑片移到最左端,且不再移动,将开关拨至位置
调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一合适值,记录电压表的示数和电阻箱的阻值
重复第二步,记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。
若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为,作出图像,如图乙所示,其中纵轴截距为,斜率为,则水果电池组的电动势为 ,内阻为 。用、表示
18.某兴趣小组设计如图甲实验电路用来测电源电动势及内阻和非线性元件接入该电路中的电阻。电流表内阻,已知流过非线性元件的电流与其两端电压的关系为:,其中、的单位都为国际单位。
断开,将调至较大值,闭合,调节至合适值,读出电流表的示数及的阻值,改变的阻值,记录若干组、数据,作出图像如图乙,则电源电动势 ,内阻 。结果保留两位有效数字
非线性元件的阻值随它两端的电压的增大而 。填“增大”“减小”或“不变”
将调至,闭合、,则流过非线性元件的电流为 ,此时非线性元件的电阻为 。结果保留两位有效数字
19.某电学实验小组的同学发现一个旧电池所标的电动势是,决定利用实验室所能提供的下列实验器材对其电动势和内电阻进行测量。
A.电流表量程,内阻为
B.电压表量程,内阻约为
C.滑动变阻器阻值范围,额定电流
D.电阻箱阻值范围
E.电阻箱阻值范围
F.各类开关和导线若干
小组成员设计了如图甲所示的实验电路图。
先将电流表与并联,改装成一个量程为的电流表,电阻箱的阻值应调为 。
为满足测量要求,需要将电压表的量程扩大为,小组成员采用如下操作:按图连好实验器材,检查无误后,开关断开,开关接,将的滑片滑至最左端,的阻值调为,闭合开关,适当调节的滑片,使电压表的示数为;保持的滑片位置不变,改变电阻箱的阻值,当电压表示数为 时,完成扩大量程,断开开关。
保持电阻箱的阻值不变,将开关接到,闭合开关、,移动的滑片,记录几组电压表和电流表的读数、,并做出图像,如图乙所示。由图像可求得电池的电动势 、内阻 。计算结果均保留位有效数字
20.某课外活动小组利用铜片、锌片和橙汁制作了橙汁电池,并利用所学知识设计电路测量该电池的电动势和内阻。他们在一个玻璃器皿中放入橙汁,在橙汁中相隔定距离插入铜片和锌片作为橙汁电池的正、负极。使用的器材有
A.毫安表量程,内阻未知;
B.滑动变阻器最大阻值为;
C.电阻箱阻值范围为;
D.开关和导线若干。
该小组成员分析发现,由于毫安表的内阻未知,所以无法直接测量该橙汁电池的电动势和内阻,经过思考后,该小组设计了如图甲所示的电路,先测出该毫安表的内阻、再测量橙汁电池的电动势和内阻。
请按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙实物图中的滑动变阻器接入电路,要求当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。
该小组连接好电路后,首先对毫安表的内阻进行测量,请完善测量步骤。
将滑动变阻器的滑片滑至最右端,断开开关,闭合开关;
滑动滑动变阻器的滑片,使毫安表的指针达到满偏;
保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使毫安表的示数达到满偏电流的一半;
读出此时电阻箱的示数,即可求得毫安表的内阻。
该小组发现,当毫安表的电流达到满偏电流的一半时,电阻箱的示数为,则毫安表的内阻______,用此种方法测得的毫安表的内阻与其真实值相比,测量值_______填“大于”“小于”或“等于”真实值。
该小组测得毫安表的内阻之后,采用以下方法测量该橙汁电池的电动势和内阻。首先将电路中滑动变阻器的滑片移至最右端,然后多次改变电阻箱的阻值得到了多组毫安表的电流,根据测得的数据作出图像,如图丙所示,则该电源的电动势________,内阻_____结果均保留三位有效数字
答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8.
9.
10.
右
11. 相等 相等
12.串联
13.
14.
15. 图 均可 均可
等于 等于
16. 等于
17. 大于
18. 减小
19.
20. 小于
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