第十二章 3 实验：电池电动势和内阻的测量-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册练习手册（人教版）

输出功率最大。外电阻大于内阻，外电阻减小，输出功 率增大：当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率 减小。本题不知外电阻与内阻大小关系，故无法判断电 源输出功率的大小，故D错误。 8.AD【解析】若仅将A板上移，根据C= 4mkd 知电容器的电容减小，由Q=CU知，电压不变，电容器 的带电量要减少，由于二极管的单向导电性，阻止电容 器上的电荷流出，故电容器的电量不变，根据C=? U=Ed,得到E=4k0，故场强不变，故如果能到达小 8S 孔N,重力做功小于电场力做功，可知未达到小孔N时 速度已经减为0返回了，故A正确；若仅将B板上移， 根据C盆)，电容增加，电容器要充电，由于电压0 一定，根据U=Ed,电场强度增加，如果能到达小孔N, 重力做功小于电场力做功，可知未达到小孔N时速度已 经减为0返回了，故B错误；将滑动变阻器的滑片上 移，分压增加，电容器的电压增加，如果能到达小孔 N,重力做功小于电场力做功，可知未达到小孔N时速 度已经减为0返回了，故C错误：断开开关S,场强不 变，故小球恰好能运动至小孔N处，故D正确。 9.D【解析】灯L亮，所以L无问题，A、B错 误；若L2短路，则L灯亮，L2不亮，电流表有示数， 电压表测L两端电压，D正确。 10.B【解析】若R短路，则R2被短路，电流表的 读数变为0，通过R的电流增大，则R:的电压增大， 故电压表读数增大，故A错误：若R2短路，则R1被短 路没有电流通过，电流都通过电流表，并联部分电阻为 0,电压表和电流表示数均增大，故B正确；若R3短 路，电压表示数为0，电流表示数增大，故C错误；若 R,断路，则R,与R2并联阻值增大，外电路总电阻增 大，总电流减小，则流过R的电流减小，故电压表示 数减小，故D错误。故选B。 11.C【解析】闭合开关稳定后，电容器相当于断 路，则外电路的等效电阻为R等=10xQ=10n,干路 10+5 电流为1=E=12A=2.25A,放A错误；R两端 FR等+10+2 3 电压即为路端电压，根据闭合电路欧姆定律有U=E-r (12-2x2.25)V=7.5V,故B错误；闭合开关稳定后，电 容器丙箱电压为R丙装电压，R尽瓜号 参考答案与解析。 0.75A,U1=1R=0.75×5V=3.75V,电容器所带电荷量 为Q=U,C=3.75×6×103C=2.25×102C,断开开关后，电 容器相当于电源对外放电，在任一时刻，R这一支路的 电流都是R2、R支路的2倍，R这一支路的电荷量也 是、儿支路的2倍，放通过R,的电荷为Q-号Q子× 225x0C=15x10C,通过R,的电荷为0：=号0=号× 2.25×102C=0.75×102C,故C正确，D错误。故选C。 12.18V减少3.6x105C 【解析】在电路中，C、C2的作用是断路，当S断 开时，全电路无电流，B、C等势，A、D等势，则UA UAc=U=18V。 C1所带的电量为Q=CUa=6x10×18=1.08×10(C), S闭合时，电路由R、R2串联，C,两端的电压即R, 上两端的电压，cR将-2(V, C:的带电量Q'=CU4=6×10×12=0.72×10(C), 故C1的带电量改变了△Q=Q1'-Q1=0.72×104-1.08× 104=-0.36×104(C),负号表示减少。 ●3.实验：电池电动势和内阻的测量 1.AB【解析】由E=IR+h知测E、r用一只电流表 测电流，用电阻箱改变外电阻并可读出阻值，只要获得 两组I、R数据即可求得E、T,用滑动变阻器无法确定 接入电路的电里，故A可行，C不可行：由E=+只， 知测E、r用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U、R 值求出E、r,故B可行；若用一只电压表和一个滑动变 阻器不可以，因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定， 故D不可行。 2.AD【解析】实物图中，滑动变阻器的两个固定 端被接人电路，滑片移动时，变阻器不起变阻作用，A 正确；电流表和电压表只允许从电表的正接线柱流人， 负接线柱流出，故图中电压表接线错误，电流表接线正 确，故D正确，B错误；一节干电池的电动势为1.5V, 电压表选用0~3V量程是正确的，故不选C项；图中电 压表直接和电池并联，即使开关断开，电压表仍有示 数，开关不能控制整个电路，故选D项。 3.AC【解析】电流表的正接线柱与c点相连，就是 和滑动变阻器左侧串联，与b点相连则整个滑动变阻器 都连接进去了。电压表的正接线柱与α点相连，电压表 测路端电压。 4.AD【解析】纵轴截距表示待测电源的电动势， 73 N 高中物理必修第三册（人教版） 0.6A不表示短路电流，斜率大小表示电源内阻。 5.(1)见解析图甲(2)见解析图乙1.46(1.45 1.47)0.71(0.69-0.73) 【解析】(1)按照实验原理图将实物图连接起来。 如图甲所示。 1.50 1.40 1.20 1.10 00.10.20.30.40.50.60.71A 第5题答图 (2)根据U、1数据，在U-1坐标系中找点描迹， 如图乙所示，然后连线并将直线延长，交U轴于U= 1.46V,此即为电源电动势：由闭合电路欧姆定律得r= △U1.37-1.05 △1-0.57-0.12 2≈0.712 6.BCD【解析】用描点法画图像时，应使这些点基 本在一条直线上，且大致均衡地分布在图线两侧，个别 偏离直线太远的点是由于偶然误差造成的，应当舍去。 7.(1)水果电池的内阻太大(2)①BG②如下 图所示 第7题答图 >"4.能源与可持续发展 1.C【解析】能量耗散指能量在转化过程中扩散到周 围环境中无法再收集起来，满足能量守恒定律，能量在数 量上并未减少，但在可利用的品质上降低了。能量耗散反 映了涉及热运动的宏观过程都具有方向性。C正确。 2.C【解析】能量可以相互转化，A错误；自然界 74 的能量是守恒的，B错误；在利用能量的过程中有能量 耗散，有些能量转化的过程都有单一方向，不可逆性， C正确：同理D错误。 3.C【解析】不同形式的能量可以相互转化，机械 能可以转化为内能，在一定的条件下，内能也能转化为 机械能，能量的转化都是通过做功来实现的。 4.CD【解析】能量转化具有方向性是指自发地转化 而不引起其他变化是有方向性的，但在一定外在条件下 也可以发生反向的转化，所以A、B错误，C、D正确。 5.D【解析】能量在转化和转移过程中，总量是守 恒的，故A、B错误：能量在转化和转移过程中，总量 保持不变，但我们要注意节约能源，故C错误，D正确。 6.ABC【解析】水流能和风能都能再生，A正确； 太阳能属于清洁能源，B正确；沼气属于新能源，C正 确；核能属于清洁能源，D错误。 7.CD【解析】能源是人可以开发利用的能量，A 错误；石油是一种不可再生能源，B错误；使用沼气排 放出二氧化碳，会导致环境的温室效应，C正确：利用 水能实质是间接使用太阳能，D正确。 8.C【解析】煤、石油、天然气是古代生物遗体经 若干年复杂变化形成的，不可再生，属于化石燃料； 煤、石油和天然气是化石能源，不可再生，生物能来自 植物，可以再生，但两者共同的一点是它们的能量最初 都来自太阳辐射，故C正确。 9.ABC【解析】轻核的聚变和重核的裂变相比，具 有产能效率高，聚变燃料储量丰富，聚变更安全、清 洁，废料容易处理，发生故障反应自动终止的特点，故 选A、B、C。 10.BC【解析】核能是一种很重要的新型能源，核 能的利用对环境产生的影响小于化石能源的影响，故A 错误；大量消耗常规能源增加了大气中二氧化碳含量， 由此会产生“温室效应”，故B正确；煤炭中常常含有 较多的硫，大量燃烧形成的二氧化硫等物质使雨水中酸 度升高，形成“酸雨”，故C正确：能量守恒定律是无 条件成立的，能量耗散现象反映了自然界的宏观热现象 的方向性，说明虽然能量守恒，但能量可利用的品质降 低了，依然要节约能源，故D错误。 11.BC【解析】能量耗散的过程中能量向品质低的 大气内能转变，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空 产生，也不能凭空消失，但有方向性，故A错误，C正 确；能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏 观过程具有的方向性，故B正确；能量耗散是从能量转 化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性，机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 基础练)匀 知识点1实验方案设讨 A.电流表的正接线柱与c点相连 1.(多选)为测定电池的电动势和内阻，待 B.电流表的正接线柱与b点相连 测电池、开关、导线配合下列仪器可达 C.电压表的正接线柱与a点相连 到实验目的的是()》 D.电压表的正接线柱与c点相连 A.一只电流表和一只电阻箱 B.一只电压表和一只电阻箱 知识点2实验操作与实验数据的处理。 C.一只电流表和一个滑动变阻器 4.(多选)如图所示是 ◆UN D.一只电压表和一个滑动变阻器 3.0 根据某次实验记录数 2.8 2.(多选)某学生用电流表和电压表测干电 据画出的U-1图像， 2.6 池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的 下列关于这个图像的说 2.4 0 阻值为0202，连接电路的实物图如图 0.20.40.61A 法正确的是( 第4题图 所示。该学生接线中错误的和不规范的： A.纵轴截距表示待测电源的电动势，即 做法是() E=3 V A.滑动变阻器不起变阻作用 B.横轴截距表示短路电流，即I短=0.6A B.电流表接线有错 C.根据=￡， 计算出待测电源内阻为5Ω C.电压表量程选用不当 D.电压表接线不妥 D.根据r= △U 计算出待测电源内阻 为12 5.在“电池电动势和内阻的测量”实验中， 所用电流表和电压表的内阻分别为0.12 和1k2,如图甲为实验原理图及所需器 材图。 第2题图 第3题图 3.(多选)在“电池电动势和内阻的测量” 实验的实物连接图中，电流表和电压表 的正接线柱都尚未连接，为了做这个实 验，应该把() 练 79 N 高中物理必修第三册（人教版） AUN 原理图连接成实验电路。 1.50 1.40 (2)一位同学记录的6组数据见下表： 1.30 IA 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 1.20 1.10 U六V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 1.00 00.10.20.30.40.50.60.7/A 丙 试根据这些数据在图丙中画出U-I图 第5题图 像，根据图像读出电池的电动势E= (1)在图乙中用笔画线代替导线将器件按 V,求出电池内阻= 2。 提升练 6.(多选)用图像法计算电动势和内电阻 但当他将四个这样的水果电池串起来 时，先要描点，就是在U-I坐标系中描 给标值为“3V0.5A”的小灯泡供 出与每组I、U值对应的点，以下说法正 电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线 确的是（) 路均没有故障，而用伏特表测量其电 A.这些点应当准确地分布在一条直线上， 压确实能达到1V多。据你猜想，出 即U-I图线应通过每个点 现这种现象的原因是 B.这些点应当基本上在一条直线上，由 (不要求写分析、推导过程)。 于偶然误差不能避免，所以U-1图线 (2)若实验室除了导线和开关外，还有以 不可能通过每一个点 下一些器材可供选择： A.电流表A1(量程为00.6A,内阻 C.不在U-I图线上的点应当大致均衡地 为12)； 分布在图线两侧 B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA, D.个别偏离直线太远的点，应当舍去 内阻为8002)； 7.同学们知道，将两个金属电极插入任何一 C.灵敏电流表A3(量程为0-300uA, 个水果中就可以做成一个水果电池，但日 内阻未知)； 常生活中我们很少用“水果电池”，这是 D.滑动变阻器R1(最大阻值约102)： 为什么呢？某学习小组的同学准备就此问： E.滑动变阻器R2(最大阻值约2k2): 题进行探究。 F.定值电阻（阻值2kΩ）： (1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两 G.变阻箱(0-99992)。 电极插入水果中，电动势大约会有1V ①为了尽可能地准确测定“土豆电池” 多一点。某同学找来了一个土豆做实 的电动势和内阻，实验中应选择的 验，当用量程为0~3V、内阻约50k2 器材是 (填字母)。 的伏特表测其两极时读数为0.96V。 ②画出应采用的电路。 80)练