5.4 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻 同步作业 -2025-2026学年高二上学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

5.4 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻 同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 电源电动势的物理意义是描述电源（ ） A. 内部电阻的大小 B. 把其他形式能转化为电能的本领 C. 输出电流的大小 D. 对外供电的时间长短 2. 关于电源内阻，下列说法正确的是（ ） A. 电源内阻是外部电路的电阻 B. 电源内阻越大，供电效果越好 C. 电源内阻是电源内部的电阻 D. 理想电源内阻无穷大 3. 本实验测量电源电动势和内阻的核心原理是（ ） A. 欧姆定律 B. 闭合电路欧姆定律 C. 焦耳定律 D. 库仑定律 4. 实验中不需要的实验器材是（ ） A. 直流电源 B. 电压表、电流表 C. 滑动变阻器 D. 天平 5. 实验中滑动变阻器的作用是（ ） A. 提供稳定电压 B. 改变电路电流和路端电压，获取多组数据 C. 增大电源内阻 D. 减小电源电动势 6. 连接实验电路时，开关应处于（ ） A. 闭合状态 B. 断开状态 C. 随意状态 D. 半闭合状态 7. 实验中电流表应（ ） A. 与电源并联 B. 与滑动变阻器串联 C. 与电压表并联 D. 直接接在电源两端 8. 实验中电压表应（ ） A. 串联在电路中 B. 并联在电源两端，测路端电压 C. 并联在滑动变阻器两端 D. 并联在电流表两端 9. 利用U-I图像处理实验数据，图像与纵轴（U轴）的交点表示（ ） A. 电源内阻 B. 电源电动势 C. 短路电流 D. 路端电压 10. 利用U-I图像求电源内阻，内阻大小等于图像的（ ） A. 纵截距 B. 横截距 C. 斜率的绝对值 D. 斜率的倒数 11. 实验操作中，为减小误差，下列做法正确的是（ ） A. 只测量一组数据 B. 滑动变阻器阻值过大或过小 C. 多次测量取平均值 D. 开关长时间闭合 12. 机械建筑工程中，施工现场临时电源的电动势和内阻检测，目的是（ ） A. 提高电源电压 B. 判断电源供电性能和老化程度 C. 增大电源电流 D. 减小电源损耗 二、填空题（本题共6小题，每空3分，共24分） 13. 闭合电路由________电路和________电路两部分组成，是本实验的理论基础。 14. 电源电动势用符号________表示，单位是________，内阻用符号r表示。 15. 实验中通过改变________的阻值，获取多组________和电流数据，进而计算电动势和内阻。 16. 实验数据处理常用两种方法：公式计算法和________法，后者更直观、误差更小。 17. 实验电路连接时，电流表要________联，电压表要________联，严禁接反。 18. 实验结束后，应先________，再拆除电路导线，保护实验器材。 三、简答题（本题共2小题，每小题10分，共20分） 19. 简述探究并测量电源电动势和内阻的实验步骤，说明核心操作注意事项。 20. 分析实验过程中产生误差的主要原因，并提出减小误差的有效措施。 四、综合应用题（本题共2小题，每小题10分，共20分） 21. 某同学利用本实验测得一组数据：路端电压U₁=1.8V，电流I₁=0.2A；路端电压U₂=1.5V，电流I₂=0.5A。根据闭合电路欧姆定律，求该电源的电动势E和内阻r。 22. 实验测得某电源的U-I图像为一条倾斜直线，图像与纵轴交点为3.0V，与横轴交点为1.5A。求：（1）该电源的电动势；（2）该电源的内阻大小。 参考答案 一、选择题答案 1.B 2.C 3.B 4.D 5.B 6.B 7.B 8.B 9.B 10.C 11.C 12.B 二、填空题答案 13. 内；外 14. E；伏特（V） 15. 滑动变阻器；电压 16. 图像（U-I图像） 17. 串；并 18. 断开开关 三、简答题答案 19. 实验步骤：①按照电路图连接实物，开关断开，滑动变阻器调至最大阻值；②闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数；③多次调节变阻器，获取多组U、I数据；④断开开关，整理器材；⑤用公式法或U-I图像法处理数据，计算E和r。注意事项：连接电路时开关断开，防止短路；滑动变阻器初始阻值最大，保护电表；多次测量减小误差；电表正负接线柱不要接反。 20. 误差原因：①电表内阻影响，电压表分流、电流表分压导致数据偏差；②读数误差，人为读取电表示数不准确；③电源老化，实验过程中电动势和内阻微小变化；④数据处理方法不当。减小误差措施：选用内阻较大的电压表、内阻较小的电流表；规范读数，视线垂直表盘；多次测量取平均值，采用U-I图像法处理数据；实验操作快速，缩短电源通电时间。 四、综合应用题答案 21. 解：根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，列方程组： E=1.8+0.2r E=1.5+0.5r 联立解得：E=2.0V，r=1.0Ω。 22. 解：（1）U-I图像纵截距为电源电动势，故E=3.0V；（2）图像斜率绝对值为内阻，短路电流I短=1.5A，r=|ΔU/ΔI|=E/I短=3.0/1.5=2.0Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $