12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 同步巩固练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

人教版高中物理必修第三册第十二章电能 能量守恒定律 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量同步巩固练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．测定电源的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（  ） A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显 B．应选用内阻较小的电压表和电流表 C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D．根据实验记录的数据作U–I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧 2．利用如图所示电路可以测出电压表的内阻。已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱。闭合开关，当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U。多次改变电阻箱的阻值，所得到的图象应该是（　　） A． B． C． D． 3．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为，接电路的实物图如图所示。下列对该学生接线说法错误的是（　　） A．滑动变阻器不起变阻作用 B．电流表接线有错 C．电压表量程选用不当 D．电压表接线不妥 4．用伏安法测电池1和电池2的电动势E1、E2以及内阻r1和r2。由测得的数据在U—I图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断（  ） A．E1 < E2，r1 < r2 B．E1 < E2，r1 > r2 C．E1 > E2，r1 > r2 D．E1 > E2，r1 < r2 5．在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。某同学按如图左所示的电路图进行测量实验，其中为保护电阻，图为电压表示数与电流表示数对应关系图像，则下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片从最左边滑到最右边的过程中，电压表读数一直增大 B．滑动变阻器的滑片从最左边滑到最右边的过程中，电流表读数先减小后增加 C．电源的电动势，内电阻 D．电源的电动势，内电阻 6．图甲、乙、丙 、丁中，电流表A内阻约1.0Ω，电压表V内阻约1kΩ，电压表示数为U，电阻箱接入电路的阻值为R，关于测定电源电动势和内阻的实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲适用于内阻较小的电源，电动势的测量值等于真实值 B．图乙的系统误差来源于电流表分压，内阻的测量值小于真实值 C．图丙，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和 D．图丁，U−R的图像是一条倾斜的直线 二、多选题 7．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图线，以下实验结论正确的是（　 　） A．电池电动势和内电阻的测量值均偏小 B．电池内阻的测量值为3.50 Ω C．外电路发生短路时的电流为0.40 A D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′=0.20 A 8．如图甲所示，定值电阻R0=1.0，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，得到多组R、I值，并作出了如图乙所示的图线（电流表内阻近似为0），则（    ） A．电源电动势为5.0V B．电源内阻为1.5Ω C．利用该装置测得的电动势大于其真实值 D．利用该装置测得的内阻大于其真实值 三、解答题 9．如图甲所示为测量某电源电动势和内阻的电路图，定值电阻R1=4.0Ω。根据测量数据描绘的U-I图像如图乙所示。求： （1）电源内阻的测量值r； （2）电流表示数为0.6A时，电源的输出功率P。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人教版高中物理必修第三册第十二章电能 能量守恒定律 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量同步巩固练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．测定电源的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（  ） A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显 B．应选用内阻较小的电压表和电流表 C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D．根据实验记录的数据作U–I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧 【答案】B 【难度】0.94 【详解】A．旧干电池内阻较大，故应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确； B．应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表，以避免电流表和电压表自身阻值的影响，减小实验误差，故B错误； C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载而发生危险，故C正确； D．作图时，应通过尽可能多的点画一条直线并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，这样作图误差最小，故D正确； 本题选择错误的，故选B． 2．利用如图所示电路可以测出电压表的内阻。已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱。闭合开关，当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U。多次改变电阻箱的阻值，所得到的图象应该是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 【详解】根据闭合电路欧姆定律应有 整理可得 可见图象应是一个一次函数的关系图象。 故选A。 3．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为，接电路的实物图如图所示。下列对该学生接线说法错误的是（　　） A．滑动变阻器不起变阻作用 B．电流表接线有错 C．电压表量程选用不当 D．电压表接线不妥 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】null 【详解】A．变阻器要起到变阻作用接入电路的两根导线一条接在上面的金属杆一端，另一条接在下面的接线柱上，所以图中滑动变阻器不起变阻作用，故A正确； B．电表接入电路，选好量程后，还应注意正、负接线柱，图中电流表接法不对，故B正确； C．一节干电池的电压不超过3V，所以电压表量程选用得当，故C错误； D．在实验中电压表不应并联在电源两端，因为电键断开后，电压表仍有读数，故D正确。本题选择不正确的。 故选C。 4．用伏安法测电池1和电池2的电动势E1、E2以及内阻r1和r2。由测得的数据在U—I图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断（  ） A．E1 < E2，r1 < r2 B．E1 < E2，r1 > r2 C．E1 > E2，r1 > r2 D．E1 > E2，r1 < r2 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】电源的U-I图像、利用伏安法测量电源的电动势和内阻 【详解】根据闭合电路的欧姆定律有 E = U + Ir 整理后有 U = - Ir + E 则U—I图线斜率的绝对值代表内阻的大小，纵截距代表电源的电动势，所以有 E2 > E1，r2 > r1 故选A。 5．在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。某同学按如图左所示的电路图进行测量实验，其中为保护电阻，图为电压表示数与电流表示数对应关系图像，则下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片从最左边滑到最右边的过程中，电压表读数一直增大 B．滑动变阻器的滑片从最左边滑到最右边的过程中，电流表读数先减小后增加 C．电源的电动势，内电阻 D．电源的电动势，内电阻 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】利用伏安法测量电源的电动势和内阻 【详解】A．由电路接法可知左右两部分并联后与串联，则可知在滑片从最左端向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，故A错误； B．总电流先减小，右边支路电压增加电阻减小故电流增加，则电流表支路电流先减小，当两支路电阻相等后再向右移动阶段，电流表支路电压减小电阻增加故电流表示数还是在减小，故B错误； CD．则由图像可知当电压为2.5V时，电流为0.50A，此时两部分电阻相等，则总电流为；而当电压为2.4V时，电流分别对应0.33A和0.87A，则说明当电压为2.4V时，干路电流为 则根据闭合电路欧姆定律可得 解得电源的电动势 内电阻 故C正确；D错误。 故选C。 6．图甲、乙、丙 、丁中，电流表A内阻约1.0Ω，电压表V内阻约1kΩ，电压表示数为U，电阻箱接入电路的阻值为R，关于测定电源电动势和内阻的实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲适用于内阻较小的电源，电动势的测量值等于真实值 B．图乙的系统误差来源于电流表分压，内阻的测量值小于真实值 C．图丙，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和 D．图丁，U−R的图像是一条倾斜的直线 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻、用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻、利用伏安法测量电源的电动势和内阻 【详解】A．图甲是内接法，适用于电流表内阻已知或内阻较大的电源，电动势的测量值等于真实值，故A错误； B．图乙的电流表测量的不是总电流，系统误差来源于电压表的分流，内阻的测量值小于真实值，故B错误； C．对图丙由闭合电路欧姆定律可得 整理得 根据图像可得内阻的测量值，即电源内阻与电流表内阻之和，故C正确； D．对图丁由闭合电路欧姆定律可得 整理得 由上式可知的图像是一条倾斜的直线，故D错误。 故选C。 二、多选题 7．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图线，以下实验结论正确的是（　 　） A．电池电动势和内电阻的测量值均偏小 B．电池内阻的测量值为3.50 Ω C．外电路发生短路时的电流为0.40 A D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′=0.20 A 【答案】AD 【难度】0.65 【知识点】利用伏安法测量电源的电动势和内阻 【详解】AB．由图像可知，电动势测量值E测=1.4V，电源内阻 由图甲所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用了外接法，由于电压表的分流，使电流表所测电流小于流过电源的电流；实验误差来源于电压表的分流，电动势和内阻测量值和真实值之间的关系为 E测=E真 r测= 电源电动势与内阻测量值都小于真实值，A正确，B错误； C．外电路发生短路时的电流为 C错误； D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数 I′==0.20 A D正确。 故选AD。 8．如图甲所示，定值电阻R0=1.0，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，得到多组R、I值，并作出了如图乙所示的图线（电流表内阻近似为0），则（    ） A．电源电动势为5.0V B．电源内阻为1.5Ω C．利用该装置测得的电动势大于其真实值 D．利用该装置测得的内阻大于其真实值 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律 解得 根据图像，r+R0=2.5 解得r=1.5Ω，故AB正确； CD．该装置电流表内阻未知，实际的欧姆定律可得 整理 因此可发现斜率不变则测量的电动势和真实电动势一样；该装置测得的内阻是定值电阻、电源内阻、电流表内阻的串联值，由于电流表内阻未知，所以内阻测量值大于真实值，故C错误，D正确。 故选ABD。 三、解答题 9．如图甲所示为测量某电源电动势和内阻的电路图，定值电阻R1=4.0Ω。根据测量数据描绘的U-I图像如图乙所示。求： （1）电源内阻的测量值r； （2）电流表示数为0.6A时，电源的输出功率P。 【答案】（1）r=1Ω；（2）P=5.04W 【难度】0.65 【知识点】null 【详解】（1）由U-I图像，斜率 可得 r=1Ω （2）由U-I图像可知电源的电动势E=9.0V，当电流I=0.6A时，电源的输出功率 代入可得 P=5.04W 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $