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（每题3分，共36分） 1. 探究并测量电源电动势和内阻的实验原理，主要依据的是（） A．电阻定律 B．全电路欧姆定律 C．部分电路欧姆定律 D．能量守恒定律 2. 下列关于电源电动势和内阻的说法，正确的是（） A．电源电动势随外电路电阻变化而变化 B．电源内阻是电源本身的性质，与外电路无关 C．电源内阻越大，供电效率越高 D．电源电动势就是路端电压 3. 机械电气实验中，测量电源电动势和内阻时，不需要用到的器材是（） A．电源 B．电流表 C．电压表 D．多用表（电阻挡） 4. 实验中，改变外电路电阻的目的是（） A．改变电源电动势 B．改变电源内阻 C．获得多组电流和电压数据 D．减小实验误差 5. 建筑电气实验中，测量临时供电电源的电动势和内阻时，电流表应（） A．并联在电源两端 B．串联在电路中 C．与电压表串联 D．随意连接 6. 实验中，电压表测量的是（） A．电源内阻的电压 B．外电路两端的路端电压 C．电源电动势 D．电流表两端的电压 7. 关于实验数据处理，下列说法正确的是（） A．只需要测量一组电流和电压数据，即可计算出电动势和内阻 B．测量多组数据，是为了减小实验误差 C．数据处理时，不需要记录实验数据 D．可以直接用一组数据计算，无需多次测量 8. 机械中，若测量某电机电源的内阻过大，可能导致的问题是（） A．路端电压过高，损坏电机 B．路端电压过低，电机无法正常工作 C．电源电动势增大 D．电路中的电流减小 9. 实验中，产生系统误差的主要原因是（） A．电流表有内阻 B．测量时读数误差 C．电源内阻随温度变化 D．操作时表笔接触不良 10. 建筑供电中，测量电源电动势和内阻的实际意义是（） A．判断电源的容量 B．保障供电稳定，避免电源损坏 C．判断电源的材料 D．无实际意义 11. 实验中，若将电流表外接改为内接，会导致测量的内阻（） A．偏大 B．偏小 C．不变 D．无法判断 12. 结合机械建筑专业，探究并测量电源电动势和内阻的实验，其应用价值是（） A．只能用于物理实验，与专业无关 B．指导机械电气电源选型、建筑供电调试，保障设备安全 C．只能测量电源参数，无实际应用 D．帮助学生掌握实验操作，与专业岗位无关 二、填空题（共20分） 13. 探究并测量电源电动势和内阻的实验原理是________________，其表达式为E=U+Ir（E为电动势，U为路端电压，I为电流，r为内阻）。 14. 实验中，需要测量的物理量是外电路中的________________和对应的________________。 15. 为了减小实验误差，应测量________________组不同的电流和电压数据，再进行数据处理。 16. 机械电气实验中，测量电机电源的电动势和内阻时，可通过改变________________的阻值，获得多组实验数据。 17. 实验中，电压表应________________在电源两端，测量路端电压；电流表应________________在电路中，测量电路中的总电流。 18. 电源电动势是电源本身的性质，反映了电源把其他形式的能转化为________________的本领。 19. 实验数据处理时，可通过绘制________________图像（U-I图像），根据图像截距和斜率计算出电动势和内阻。 20. 建筑电气中，测量临时供电电源的内阻，可判断电源的________________，避免因内阻过大影响供电。 21. 实验中，读数误差属于________________误差，可通过多次测量取平均值减小。 22. 结合专业场景，测量电源电动势和内阻，可指导机械电气________________的选型和调试，保障设备正常运行。 三、判断题（每题2分，共20分，对打√，错打×） 23. 探究并测量电源电动势和内阻的实验，依据的是全电路欧姆定律。（） 24. 电源电动势和内阻都是电源本身的性质，与外电路无关。（） 25. 实验中，只需要测量一组电流和电压数据，就能准确计算出电动势和内阻。（） 26. 电压表应并联在电源两端，测量路端电压；电流表应串联在电路中，测量总电流。（） 27. 机械电气中，测量电机电源的内阻过大，会导致路端电压不稳定，影响电机工作。（） 28. 实验中，改变外电路电阻的目的是改变电源电动势。（） 29. 绘制U-I图像时，应将所有实验数据点连接成一条直线，忽略偏离较大的点。（） 30. 实验误差分为系统误差和偶然误差，多次测量取平均值可减小偶然误差。（） 31. 建筑供电中，测量电源电动势和内阻，可帮助选择合适的电源，保障供电稳定。（） 32. 实验中，电流表内接比外接的测量误差更小，更适合测量电源内阻。（） 四、简答题（每题8分，共24分） 33. 简述探究并测量电源电动势和内阻的实验原理、实验器材，结合机械电机电源测量的场景，说明实验的具体步骤。 34. 结合建筑电气临时供电电源测量的场景，说明实验中减小误差的方法，分析误差产生的主要原因。 35. 举例说明该实验在机械电气或建筑电气中的实际应用，分析其应用价值和专业意义。 参考答案 一、选择题 1.B 2.B 3.D 4.C 5.B 6.B 7.B 8.B 9.A 10.B 11.A 12.B 二、填空题 13. 全电路欧姆定律 14. 电流；路端电压 15. 多 16. 外电路电阻 17. 并联；串联 18. 电能 19. U-I 20. 供电稳定性 21. 偶然 22. 电源 三、判断题 23.√ 24.√ 25.× 26.√ 27.√ 28.× 29.× 30.√ 31.√ 32.× 四、简答题 33. 实验原理：依据全电路欧姆定律，全电路中电流I与路端电压U的关系为E=U+Ir（E为电源电动势，r为电源内阻），通过测量多组I和U的数据，可计算出E和r。实验器材：电源（被测电机电源）、电流表、电压表、滑动变阻器（改变外电路电阻）、开关、导线若干。实验步骤：① 按电路图连接实验器材，检查电路连接是否正确，确保电流表串联、电压表并联；② 闭合开关，调节滑动变阻器，改变外电路电阻，记录一组电流和对应的路端电压数据；③ 重复步骤②，调节滑动变阻器至不同位置，测量多组（至少5组）不同的电流和路端电压数据；④ 断开开关，整理实验器材，对测量数据进行处理，通过计算或绘制U-I图像，得出电源电动势和内阻。 34. 减小误差的方法：① 测量多组实验数据，取平均值或绘制U-I图像，减小偶然误差；② 选择合适量程的电流表和电压表，提高读数精度；③ 电路连接时，尽量减小导线电阻和接触电阻的影响；④ 测量时，待电表指针稳定后再读数，避免读数误差。误差产生的主要原因：① 系统误差：电流表有内阻，电压表有分流作用，导致测量的电流或电压不准确；② 偶然误差：读数时视线偏离刻度线、滑动变阻器接触不良、电源内阻随温度变化等；③ 器材误差：电表本身精度不足、导线有电阻等。结合建筑临时供电电源测量，减小误差能更准确判断电源性能，保障供电稳定。 35. 应用举例1（机械电气）：机械电机电源检测，通过测量电机电源的电动势和内阻，判断电源是否符合电机工作要求；若测量的内阻过大，说明电源性能下降，需及时更换电源，避免电机因路端电压过低无法正常工作或损坏；若电动势不足，需检修电源，保障电机稳定运行。应用举例2（建筑电气）：建筑临时供电电源调试，测量临时电源的电动势和内阻，根据测量结果选择合适的电源和供电线路，避免因电源内阻过大导致供电不稳定，防止用电设备无法正常工作；同时，可通过测量数据排查电源故障，确保临时供电安全。应用价值和专业意义：该实验是中职机械建筑类专业电工实验的重要内容，掌握其方法能准确检测电源参数，指导电源选型和调试，排查电源故障，保障机械电气设备和建筑供电系统稳定运行，适配机械电气检测、建筑电气调试等专业岗位需求，为后续专业实践奠定基础。 学科网（北京）股份有限公司 $