第12章 4 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

1．(2025·辽宁沈阳市合格考模拟)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好实验电路，如图1所示。 (1)下列给出多种处理实验数据的方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的是________。 A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r求出E和r B．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值 C．测出多组I、U的数据，画出U－I图像，再根据图像求出E、r D．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r (2)图2是根据实验数据作出的U－I图像，由图可知，电池的内阻r＝__________Ω。(计算结果保留2位有效数字) 解析：(1)根据两组测量数据可以算出一组E、r的值，但不能减少偶然误差，故A错误；该方法原理可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，故B错误；采用图像法处理实验数据，直观、简便同时减小了偶然误差，故C正确；该做法是错误的，不能求出I和U的平均值，然后应用欧姆定律求出电阻阻值，故D错误。 (2)根据闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，可知图像斜率的绝对值为电池内阻，由题图2可知，电池的内阻r＝ Ω＝1．0 Ω。 答案：(1)C　(2)1．0 2．(2025·浙江台州市期中)用图甲所示的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0，根据测得的数据得到如图丙所示的U－I图线。除蓄电池、开关和足量导线外，还有下列仪器可供选择： A．电流表A1(0～3 A)；电流表A2(0～0．6 A)； B．电压表V1(0～3 V)；电压表V2(0～15 V)； C．滑动变阻器RP1(10 Ω，2 A)；滑动变阻器RP2(1 000 Ω，1 A)； D．定值电阻R01(阻值为2 Ω，额定功率为5 W)；定值电阻R02(阻值为10 Ω，额定功率为10 W)。 (1)实验时，滑动变阻器选__________(选填“RP1”或“RP2”)，定值电阻选__________(选填“R01”或“R02”)。 (2)请按图甲所示的电路完善图乙实物的连线。 (3)由图丙可知，该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果均保留2位有效数字) 解析：(1)根据U－I图线可知，最大电流是0．4 A，最大电压是2．0 V，因此电流表应选A2，电压表应选V1；能保证电路安全，又方便实验操作，因此滑动变阻器选RP1；定值电阻可以选R01(阻值为2 Ω、额定功率为5 W)，如果选择R02，由于最大阻值较大，接电路时，电流变化范围小，不能测多组实验数据。 (2)连线如图所示。 (3)根据U＝E－I(R0＋r)，图像与纵轴的交点为电池的电动势，故电动势为2．0 V；图像斜率的绝对值为内阻和定值电阻之和，故内阻r＝0．50 Ω。 答案：(1)RP1　R01　(2)图见解析　(3)2．0　0．50 3．(2025·江苏南京市期中)某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有： 干电池一节(电动势约为1．5 V，内阻小于1 Ω)； 电压表V(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ)； 电流表A(量程0～0．6 A，内阻约为1 Ω)； 滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)； 定值电阻R0(阻值为0．5 Ω)； 开关一个，导线若干。 (1)根据所给的实验电路图图甲连接图乙的实物图。 (2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下，请根据表中的数据，在图丙作出U－I图线。 序号 1 2 3 4 5 6 U/V 1．40 1．36 1．35 1．28 1．20 1．07 I/A 0．10 0．15 0．23 0．25 0．35 0．50 (3)根据图线求得电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω。(结果保留2位小数) (4)本实验中电动势的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 解析：(1)根据所给实验的电路图，连接实物图如图1所示。 (2)根据表中的数据，描点作出U－I图线，如图2所示。 (3)根据闭合电路欧姆定律和该实验电路图可知，E＝U＋I(r＋R0)，整理得U＝E－(r＋R0)I，可知U－I图像纵截距为该电源的电动势，从U－I图像中可以读出E＝1．48 V；同上分析可知R0＋r＝＝0．80 Ω，则内阻r＝0．30 Ω。 (4)若电压表和电流表都不是理想电表，则由闭合电路欧姆定律得E＝U＋(r＋R0)(I＋)，整理得U＝E－I，可知电动势和内阻的测量值均小于真实值。 答案：(1)见解析图1　(2)见解析图2 (3)1．48(1．47～1．49均可)　0．30(0．28～0．32均可) (4)小于 4．(2025·山东济宁市期中)某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到的实验器材如下： A．待测电池组 B．电压表(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ) C．电阻箱R(阻值范围为0～999．9 Ω) D．开关，导线若干。 实验步骤如下： ①将电池组与其余实验器材按图甲所示电路连接； ②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和电压表的数值U后立即断开开关； ③改变电阻箱的阻值，重复实验，计算出相应的和，绘制出－关系图线如图乙中的直线所示。请回答下列问题： (1)根据闭合电路欧姆定律，可以得到与的关系表达式为＝______________(用E、r和R表示)。 (2)根据实验数据绘制的图线由图像得出电池组的电动势E＝__________V。内电阻r＝__________Ω。(结果保留1位有效数字) (3)本实验系统误差产生的原因是____________________________。 A．电压表分压　B．电压表分流　C．电阻箱分压 解析：(1)在闭合电路中，由闭合电路欧姆定律有E＝U＋Ir＝U＋r，得＝＋。 (2)结合图像有＝，＝0．35，解得E≈3 V，r≈0．7 Ω。 (3)根据闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，函数中的电流为干路电流，本实验误差原因是电压表分流，故选B。 答案：(1)＋　(2)3　0．7　(3)B 5．(2024·四川成都五中期中)某同学设计了图甲所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有： 待测电源E(不计内阻) 待测电阻R1，定值电阻R2 电流表A(量程为0～0．6 A，内阻不计) 电阻箱R(0～99．99 Ω) 单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2 导线若干。 (1)先测电阻R1的阻值(R1只有几欧姆)。请将该同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r1和对应的电流表示数I；将S2切换到b，调节电阻箱，使____________________________，读出此时电阻箱的示数r2，则电阻R1的表达式为R1＝________。 (2)该同学已经测得电阻R1＝2．0 Ω，继续测电源电动势E。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了图乙所示的－R图线，则电源电动势E＝________V，电阻R2＝________Ω。 (3)若实际电流表A内阻不可忽略，则R2的测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 解析：(1)本实验中采用将R1短路的方式求解待测电阻；由于没有电压表进行测量计算，故在实验中应使电流表示数仍为I； 当S2接a时应有E＝I(R2＋r1) 当S2接b时应有E＝I(R2＋r2＋R1) 联立以上两式解得R1＝r1－r2。 (2)根据闭合电路欧姆定律应有 E＝I(R2＋R＋R1) 变形为＝R＋ 根据函数斜率和截距的概念应有＝ V－1＝0．5 V－1，＝4．0 A－1 解得E＝2．0 V，R2＝6．0 Ω。 (3)若考虑电流表内阻，接a时应有 E＝I(R2＋r1＋r) 接b时应有E＝I(R2＋r2＋r＋R1) 联立可得R1＝r1－r2 即R1测量值与真实值相比不变； E＝I(R2＋R＋R1＋r) 变形为＝R＋ 比较两次表达式的斜率和截距可知，电动势不变，R2变小，即R2测量值比真实值偏大。 答案：(1)电流表示数仍为I　r1－r2 (2)2．0　6．0　(3)大于 学科网（北京）股份有限公司 $