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（共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个正确选项） 1. 本实验探究并测量的物理量是电源的（ ） A. 电压和电流 B. 电动势和内阻 C. 电功率和热功率 D. 电阻和电功 2. 本实验依据的核心原理是（ ） A. 部分电路欧姆定律 B. 全电路欧姆定律 C. 电阻定律 D. 焦耳定律 3. 下列不属于本实验必备器材的是（ ） A. 直流电源 B. 电压表、电流表 C. 滑动变阻器 D. 电磁打点计时器 4. 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. 减小实验误差 5. 实验电路连接时，开关应处于（ ） A. 闭合状态 B. 断开状态 C. 任意状态 D. 半闭合状态 6. 实验中电压表应（ ） A. 串联在电路中，测电源总电压 B. 并联在电源两端，测路端电压 C. 串联在电路中，测电流 D. 并联在滑动变阻器两端，测内阻电压 7. 实验中电流表应（ ） A. 串联在电路中，测总电流 B. 并联在电源两端，测电压 C. 并联在滑动变阻器两端 D. 随意连接 8. 根据全电路欧姆定律，路端电压U与电流I的关系式为（ ） A. B. C. D. 9. 实验中获取多组U、I数据后，绘制的图像是（ ） A. U-I图像 B. I-R图像 C. U-R图像 D. P-I图像 10. U-I图像中，图像与纵轴的交点表示（ ） A. 电源内阻 B. 电源电动势 C. 短路电流 D. 路端电压 11. U-I图像中，图像斜率的绝对值表示（ ） A. 电源电动势 B. 电源内阻 C. 外电路电阻 D. 短路电流 12. 下列操作会导致实验误差的是（ ） A. 多次测量取平均值 B. 电表内阻的影响 C. 规范连接电路 D. 滑动变阻器变阻顺畅 二、填空题（共6小题，每空3分，共24分） 13. 本实验依据全电路欧姆定律，公式为______，通过改变______阻值，测得多组U、I数据。 14. 实验器材：待测电源、______、______、滑动变阻器、开关、导线若干。 15. 绘制U-I图像时，横坐标为______，纵坐标为______。 16. U-I图像的纵截距等于______，斜率的绝对值等于______。 17. 实验中闭合开关前，滑动变阻器应调至______（选填“最大阻值”或“最小阻值”），保护电路。 18. 机械建筑施工中，测量备用电源的电动势和内阻，可判断电源的______性能。 三、简答题（共2小题，每小题10分，共20分） 19. 简述本实验的实验原理和主要操作步骤，说明关键注意事项。 20. 分析本实验产生误差的主要原因，并说明减小误差的方法。 四、综合应用题（共2小题，每小题10分，共20分） 21. （10分）某同学做该实验，测得两组数据：①，；②，。根据全电路欧姆定律求电源电动势E和内阻r。 22. （10分）实验测得某电源U-I图像，纵截距为3.0V，图像斜率绝对值为1.0Ω，求该电源的电动势和内阻；若外电路短路，求短路电流大小。 参考答案 一、选择题答案 1.B 2.B 3.D 4.B 5.B 6.B 7.A 8.A 9.A 10.B 11.B 12.B 二、填空题答案 13. ；滑动变阻器 14. 电压表；电流表 15. 电流I；路端电压U 16. 电源电动势E；电源内阻r 17. 最大阻值 18. 供电 三、简答题答案 19. 实验原理：依据全电路欧姆定律，改变滑动变阻器阻值，测得多组路端电压U和电路电流I，通过公式计算或绘制U-I图像求解电动势E和内阻r。操作步骤：① 按照电路图连接器材，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，记录多组U、I数据；③ 断开开关，整理器材；④ 绘制U-I图像，计算E和r。注意事项：闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值；电表正负接线柱不能接反；多次测量减小误差。 20. 误差原因：① 电压表和电流表存在内阻，分流、分压作用导致测量值与真实值有偏差；② 读数时的视觉误差；③ 滑动变阻器接触不良，数据测量不准确；④ 电源内阻受温度影响，实验中温度变化导致内阻变化。减小误差方法：① 选用内阻较大的电压表、内阻较小的电流表；② 多次测量取平均值，绘制U-I图像处理数据；③ 规范操作，快速读数，减少电源发热；④ 保证电路连接牢固，避免接触电阻。 四、综合应用题答案 21. 解：根据全电路欧姆定律列方程：、，代入数据得、，联立解得：，。答：电源电动势为2.2V，内阻为2Ω。 22. 解：U-I图像纵截距为电动势，故；斜率绝对值为内阻，故。短路时外电阻R=0，短路电流。答：电源电动势3.0V，内阻1.0Ω，短路电流3.0A。 学科网（北京）股份有限公司 $