4.4 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻 同步作业 -2025-2026学年高一下学期物理高教版（2021）通用类

4.4 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30分） 1. 关于“探究并测量电源电动势和内阻”实验的原理，下列说法正确的是（） A. 实验原理基于全电路欧姆定律 B. 实验只需测量一组电压和电流数据即可 C. 电源的电动势和内阻会随外电路电阻变化而变化 D. 实验原理与全电路欧姆定律无关 2. 下列实验器材中，不需要用于本实验的是（） A. 电源（待测） B. 电流表 C. 电压表 D. 滑动变阻器 E. 秒表 3. 实验中，滑动变阻器的作用是（） A. 保护电路，防止电流过大损坏仪器 B. 改变外电路电阻，获得多组不同的电压和电流数据 C. 测量电源的电动势 D. 测量电源的内阻 4. 实验中，电流表的连接方式正确的是（） A. 并联在电源两端 B. 串联在电路中 C. 与滑动变阻器并联 D. 任意连接均可 5. 关于电源电动势和内阻，下列说法正确的是（） A. 电源电动势是电源两端的电压，与外电路无关 B. 电源内阻是外电路的一部分，可忽略不计 C. 电源电动势和内阻都是电源本身的性质，与外电路无关 D. 电源内阻越大，电源的输出电压越大 6. 实验中，若误将电流表接在电源两端，会导致（） A. 电流表损坏 B. 电压表损坏 C. 电源短路 D. 测量数据不准确但仪器完好 7. 下列实验操作中，正确的是（） A. 实验前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处 B. 实验中，每次更换滑动变阻器阻值后，无需记录数据 C. 测量时，电压表应串联在电路中 D. 实验结束后，无需断开开关，直接整理器材 8. 实验中，多次测量多组电压和电流数据的目的是（） A. 减小实验误差 B. 验证电源电动势和内阻的变化规律 C. 延长实验时间 D. 避免实验操作失误 9. 关于实验误差，下列说法正确的是（） A. 实验误差可以完全消除 B. 电流表和电压表的读数误差会导致实验误差 C. 滑动变阻器的阻值误差不会影响实验结果 D. 实验器材完好时，不会产生误差 10. 实验数据处理时，下列做法正确的是（） A. 只需保留一组数据，计算电源电动势和内阻 B. 对多组数据取平均值，减小误差 C. 忽略异常数据，只保留符合预期的数据 D. 数据记录无需规范，大致记录即可 二、填空题（共30分） 11. 本实验的核心原理是________，通过改变外电路电阻，测量对应的路端电压和总电流，进而探究并计算电源的电动势和内阻。 12. 实验所需的基本器材有：待测电源、电流表、________、滑动变阻器、开关和导线。 13. 实验中，电压表应________在电源两端，测量电源的路端电压；电流表应串联在电路中，测量电路中的总电流。 14. 滑动变阻器的滑片置于最大阻值处时，电路中的电流最________，可以起到保护电路的作用。 15. 电源的电动势是描述电源把其他形式的能转化为________能本领的物理量，其大小由电源本身决定。 16. 实验中，多次改变滑动变阻器的阻值，记录多组电压和电流数据，目的是________实验误差。 17. 实验结束后，应先________开关，再整理实验器材，防止仪器损坏。 18. 实验误差主要来源于读数误差和________误差，可通过规范操作、多次测量取平均值等方法减小误差。 19. 电源内阻是电源内部的电阻，其大小会影响电路中的电流和电源的________。 20. 实验中，若电压表指针偏转异常，应立即________开关，检查电路连接是否正确。 三、判断题（每题2分，共20分，对的打“√”，错的打“×”） 21. 本实验的原理是基于全电路欧姆定律，通过测量路端电压和总电流探究电源电动势和内阻。（） 22. 实验中，滑动变阻器的作用只是改变外电路电阻，没有保护电路的作用。（） 23. 电压表应并联在电源两端，测量电源的路端电压。（） 24. 电源的电动势和内阻都是电源本身的性质，与外电路的电阻无关。（） 25. 实验中，只需测量一组电压和电流数据，就能准确计算出电源的电动势和内阻。（） 26. 实验前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，防止电路中电流过大。（） 27. 电流表应串联在电路中，若并联在电源两端，会导致电源短路。（） 28. 实验误差是不可避免的，但可以通过多次测量取平均值等方法减小误差。（） 29. 实验数据记录时，无需记录单位，只需记录数值即可。（） 30. 实验结束后，应先整理器材，再断开开关。（） 四、简答题（每题10分，共30分） 31. 简述“探究并测量电源电动势和内阻”实验的实验原理，说明实验的核心目的和实验器材的作用。 32. 简述本实验的完整操作步骤，包括实验前、实验中、实验后的具体操作和注意事项。 33. 结合实验操作，说明实验中产生误差的主要原因，以及减小实验误差的具体方法。 参考答案 一、选择题（每题3分，共30分） 1.A 2.E 3.B 4.B 5.C 6.C 7.A 8.A 9.B 10.B 二、填空题（共30分） 11. 全电路欧姆定律 12. 电压表 13. 并联 14. 小 15. 电 16. 减小 17. 断开 18. 器材 19. 路端电压 20. 断开 三、判断题（每题2分，共20分） 21.√ 22.× 23.√ 24.√ 25.× 26.√ 27.√ 28.√ 29.× 30.× 四、简答题（每题10分，共30分） 31. 实验原理：本实验的核心原理是全电路欧姆定律，即全电路中电流的大小与电源电动势成正比，与电源内阻和外电路电阻之和成反比；通过改变滑动变阻器的阻值，改变外电路电阻，测量对应的路端电压（电源两端电压）和电路总电流，利用多组数据探究电源电动势和内阻的大小及特点。核心目的：探究电源电动势和内阻的物理意义，掌握测量电源电动势和内阻的基本方法，理解全电路欧姆定律在实验中的应用。器材作用：① 待测电源：作为实验研究的对象，提供电能；② 电流表：串联在电路中，测量电路中的总电流；③ 电压表：并联在电源两端，测量电源的路端电压；④ 滑动变阻器：改变外电路电阻，获得多组不同的电压和电流数据，同时保护电路；⑤ 开关和导线：控制电路通断，连接实验器材，构成完整电路。 32. 完整操作步骤及注意事项：① 实验前：清点实验器材，检查器材是否完好（电流表、电压表指针是否指零，滑动变阻器是否灵活）；按照实验电路图，用导线将电源、电流表、滑动变阻器、开关连接完整，确保电路连接正确（电流表串联、电压表并联，正负接线柱接对）；将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，防止闭合开关后电流过大损坏仪器。② 实验中：闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，改变其阻值，待电流表和电压表指针稳定后，记录此时的路端电压和总电流数据；重复上述操作，改变滑片位置，测量并记录多组（至少5组）不同的电压和电流数据；测量过程中，避免长时间闭合开关，防止电源发热影响测量结果；若指针偏转异常，立即断开开关，检查电路连接是否正确。③ 实验后：先断开开关，再拆除电路导线，整理实验器材，将器材摆放整齐；核对实验数据，确保数据记录规范、完整，标注单位；分析实验数据，完成实验结论。 33. 误差产生的主要原因：① 读数误差：电流表和电压表的指针偏转存在误差，读数时视线不垂直于表盘会产生视差误差，导致记录的电压、电流数据不准确；② 器材误差：滑动变阻器的阻值存在误差，电源内阻会随温度变化而略有变化，电流表和电压表本身存在内阻，会影响测量结果；③ 操作误差：电路连接时接触不良，滑动变阻器滑片移动不平稳，导致指针不稳定，记录的数据存在偏差；闭合开关时间过长，电源发热，内阻变化，影响测量精度。减小误差的方法：① 规范读数：读数时视线与电表指针垂直，多次读数取平均值，减小视差误差；② 多次测量：测量多组不同的电压和电流数据，通过数据处理减小偶然误差；③ 规范操作：确保电路连接正确、接触良好，滑动变阻器滑片移动平稳，待指针稳定后再记录数据；缩短闭合开关的时间，避免电源发热；④ 选择合适的器材：选用精度较高的电流表和电压表，减小器材本身的误差。 学科网（北京）股份有限公司 $