10.6 电源电动势及内阻的测量（分层作业）物理沪科版必修第三册

10.6 电源电动势及内阻的测量（解析版） 目录 1．如图是用伏安法测电池的电动势和内电阻的实物电路图，其中接错的仪器是（　　） A．电流表 B．电压表 C．电源 D．电键 【答案】B 【详解】如图所示 电压表正负极分别接在滑动变阻器上方滑片的两端，电压表被短路了，应该将图中标错的导线接滑动变阻器右侧下方接线柱。 故选B。 2．如图甲所示为测量电源的电动势E和内阻r的实验方案，通过改变滑动变阻器R的阻值得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，得到如图乙所示的U－I图像。已知电表为理想电表，通过图像分析可得电源的电动势E和内阻r分别是（　　） A．E＝1.50V、r＝2.5Ω B．E＝1.50V、r＝2.1Ω C．E＝1.25V、r＝2.5Ω D．E＝1.25V、r＝2.1Ω 【答案】A 【详解】根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 所以，结合图线可知时， 故选A。 3．某同学用如图1所示电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据做出了如图2所示的图像，下列说法正确的是（    ） A．短路电流为 B．电源内阻的测量值为 C．由于电流表的分压作用，内阻的测量值小于真实值 D．由于电压表的分流作用，内阻的测量值大于真实值 【答案】A 【详解】AB．根据图1所示电路图，由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir 由图2所示U-I图像可知，电池电动势E=1.4V 电池内阻 短路电流为，故A正确，B错误； CD．由于本实验中采用电流表相对电源的外接法，由于电压表分流作用，电流表示数偏小，但是外电路短路时，短路电流不变，实际的U-I图象比测量的U-I图象更陡，即内阻的测量值小于真实值，故CD错误。 故选A。 4．下列选项中对电源电动势的理解正确的是（　　） A．电源电动势与电源电压是同一物理量 B．电源电动势会随外电路阻值增大而增大 C．电源电动势在数值上等于非静电力在单位时间内移动电荷所做的功 D．电源电动势在数值上等于非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功 【答案】D 【详解】AB．对于电源来讲，电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能本领的一个物理量，对于同一个电源，电动势数值上等于电源未接入电路时电源两端的电压，同一个电源电动势大小是恒定的。电源两端电压是电源接入电路后外电路的电压，电源两端电压随外电路阻值的变化而变化。故AB错误； CD．电源电动势在数值上等于非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功。故C错误，D正确。 故选D。 5．用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有： A．电压表（量程3V）； B．电流表（量程0.6A）； C．电流表（量程3A）； D．定值电阻（阻值4Ω，额定功率4W）； E．滑动变阻器R（阻值范围0~20Ω，额定电流1A） (1)电流表应选_______；（填器材前的字母代号）。 (2)定值电阻起_______作用； (3)根据实验数据作出图像（如图乙所示），则蓄电池的电动势_______V，内阻_______Ω。 【答案】(1)B (2)保护电路 (3) 2.10 0.2 【详解】（1） 已知蓄电池电动势约2V，串联4Ω的定值电阻后，回路的最大电流近似为 因此选量程0.6A的电流表即可，量程3A的电流表精度太低，测量误差大。 故选B。 （2） 蓄电池内阻非常小，若直接接滑动变阻器，滑动变阻器阻值调至很小时回路电流会过大，容易损坏电表或蓄电池；串联后可以限制回路的最大电流，起到保护电路的作用。 （3）[1][2] 根据闭合电路欧姆定律，本电路的电压满足 图像的纵轴截距等于电源电动势，直接读出截距为 图像斜率的绝对值等于 根据图像可得 解得蓄电池内阻。 6．同学们利用如图甲所示的电路测量一节电池的电动势E和内阻r。提供的实验器材如下： A．待测电池（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆） B．电压表V1（量程0～1V，内阻未知） C．电压表V2（量程0～15V，内阻未知） D．电阻箱 E．定值电阻 F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择___________（填“B”或“C”）。 (2)若电压表可视为理想电表，示数为U，根据图甲所示电路，用R、R0、E和r表示，则___________。 (3)多次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及对应电压表的示数U，利用所测数据，作图线，如图乙所示，已知图像斜率，并且过点 ，则该电池的电动势测量值___________V，内阻测量值___________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)B (2) (3) 1.5 1.0 【详解】（1）电压表测定值电阻R0两端电压，R0=20Ω，电池内阻约几欧姆，电阻箱接入电阻不为零，故R0两端电压可通过电阻箱分压控制不超过1V，为提高测量精度，选用量程0~1V的电压表B。 （2）由闭合电路的欧姆定律可得 化简可得 （3）[1]由（2）有 解得 [2]由（2）有 代入点后解得 7．精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A，内阻为1.0）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验，考虑电流表内阻影响。 (1)用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______（用I、r和表示）。 (2)调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______（保留1位小数）。 【答案】(1) (2) 1.40 1.0 【详解】（1）电压表测量滑动变阻器的电压，根据闭合电路欧姆定律可知 （2）[1][2]根据 变形可得 由图像的截距与斜率可知， 由题可知，解得 8．教室里多媒体的遥控器失灵了，电教员怀疑是遥控器里的电池老化造成的。他取出遥控器里的干电池，设计了一个测量电池电动势和内阻的电路图（如图）。图中R1和R2是定值电阻（阻值未知），A1和A2是电流表，R3和R4是电阻箱，G是灵敏电流计，S是开关。他和同学一起备好器材（所有器材均符合实验安全和测量精度要求），完成了如下操作： （1）按照电路图连接好电路，闭合开关S，反复调节电阻箱R3、R4的阻值，直到灵敏电流表G的示数为零。读出此时电阻箱连入电路的阻值（分别记为R3和R4）、电流表的示数（分别记为I1和I2）。 （2）断开开关S，适当调节某个电阻箱的阻值，再次闭合开关S，调节另一个电阻箱的阻值，直至灵敏电流表G的示数再次为零，记录此时电阻箱连入电路的阻值和各电流表的示数。 （3）重复（2）的步骤，记录多组电阻箱连入电路的阻值和各电流表对应的示数。 （4）以I1+I2为横轴，以________为纵轴，作出线性图像如图所示，由图像可得所测电池的电动势为________，内阻为________。 （5）本实验________（选填“需要”或“不需要”）知道R1和R2的阻值，实验________（选填“存在”或“不存在”）系统误差。 【答案】 a 不需要 不存在 【详解】[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律可得 当灵敏电流表G的示数为零时，有 联立可得 由此可知，应以I1+I2为横轴，以为纵轴，作出倾斜直线，结合图线可得， [4][5]由以上分析可知，本实验不需要知道R1和R2的阻值，且不存在系统误差。 9．某研究性学习小组在学习了化学课上的原电池原理后，将铜片和锌片插入两个新鲜的柠檬中制成一个水果电池，如图所示，并利用下列所给器材测量水果电池的电动势和内阻。 A．待测水果电池（电动势约为1V，内阻约为几百到几千欧） B．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流为1A） C．滑动变阻器（最大阻值为8000Ω，额定电流为0.1A） D．电流表A（量程为3mA，内阻为50Ω） E.电压表（量程为1.5V，内阻约为3kΩ） F.电压表（量程为5V，内阻约为15kΩ） G.开关S，导线若干 (1)该小组尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V，0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是________。 A．水果电池电动势太大 B．水果电池电动势太小 C．水果电池内阻太大 D．小灯泡内阻太大 (2)研究小组设计了如图甲、乙两种电路，应选择________（填“甲”或“乙”）电路。滑动变阻器应选择________，电压表应选择________（均填对应器材前的字母序号）。 (3)根据选择的电路，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与电流表示数的多组数据，作出图像如图丙所示，根据图像和题中所给信息，得到该水果电池的电动势________，内阻________。（结果均保留三位有效数字） 【答案】(1)C (2) 甲 C E (3) 1.00 950 【详解】（1）水果电池的内阻很大（几百到几千欧），小灯泡电阻仅约 根据闭合电路欧姆定律 总内阻r极大，导致电路电流极小，小灯泡实际功率远小于额定功率，因此不发光。 故选C。 （2）[1]水果电池内阻很大，若选乙电路，电压表内阻与电源内阻相近，电压表分流作用明显，电流表测量误差极大；甲电路中电流表测量干路总电流，电流表分压作用不明显，误差更小，因此选甲。 [2]电源内阻为几百到几千欧，滑动变阻器最大阻值需要和内阻相当，才能明显改变电流电压，因此选最大阻值为的，故选C。 [3]电源电动势约，因此选量程为的，故选E。 （3）[1][2]根据甲电路，闭合电路欧姆定律得 整理得 因此图像的纵轴截距为电动势，由图丙可得 图像斜率的绝对值 由图丙可得 因此 10．某同学在实验室用如图1所示的电路测量一节新干电池的电动势和内阻，该型号新干电池的内阻不超过，定值电阻的阻值为，电压表有两个量程：小量程为，内阻约；大量程为，内阻未知。 (1)做该实验，电压表应选择__________（选填“”或“”）量程。 (2)根据电路图和所选电压表量程连接好电路后，只闭合时，电压表读数为，可知电源电动势__________；再闭合，电压表读数如图2所示，电压表读数为__________，电源内阻__________（最后一空保留2位有效数字）。 (3)该同学认为，在该电压表测量精度下，该电路测量电源电动势的系统误差完全可忽略不计，请说明理由_______________________________________________________。 【答案】(1) (2) 1.52 1.20（±0.01） 2.7（±0.1） (3)根据闭合电路欧姆定律，，所以，故而误差范围不超过，该电压表无法显示这一差别，故而系统误差可忽略不计（意思合理即可） 【详解】（1）一节新干电池电动势约1.5V，小于3V。所以电压表选0∼3V。 （2）[1]只闭合，此时电压表直接接电源两端，电路中只有电压表。电压表内阻约，远大于电源内阻，电源内阻分压几乎为0，电压表读数近似等于电源电动势。所以E=1.52V。 [2]再闭合，R与电压表并联，再接电源。电压表量程0~3V，分度值0.1V，图2指针指在1.20V位置，读数。 [3]流过定值电阻R的电流 流过电压表电流 由于，干路电流 由闭合电路欧姆定律得 解得 （3）根据闭合电路欧姆定律，得 所以 故而误差范围不超过，该电压表无法显示这一差别，故而系统误差可忽略不计（意思合理即可）。 11．同学们通过实验测量一节磷酸锂铁电池的电动势和内阻，已知该电池的电动势约为3.7V。除电池、导线和开关以外，实验室还提供的器材如下，回答下列问题： A．电压表V（量程0~3V，内阻） B．电流表A（量程0~0.6A，内阻未知） C．滑动变阻器（，额定电流1A） D．定值电阻 E.定值电阻 (1)同学们利用如图1所示的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表的示数、，利用多组、数据绘制图像，如图2所示，发现描出的点比较集中，电压表示数变化范围比较小，出现该现象的原因可能是____________________。 (2)同学们经过讨论，利用实验室提供的定值电阻，对实验进行了改进。 ①请在如图3所示的虚线框中画出改进后的实验电路图_____。（要求无系误差） ②根据改进后的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表的示数、。 ③利用多组电压表和电流表对应的示数、绘制图像，如图4所示，已知图线与纵轴的截距为2.86V，图线斜率的绝对值为，则该电池的电动势_________V，内阻_________。（结果均保留1位小数） 【答案】(1)电池的内阻太小 (2) 3.8 0.8 【详解】（1）由图2可知，电压表示数变化范围小，说明路端电压波动较小，根据可知，原因是电源内阻分压较小。 （2）[1]为了让电压表波动较大，将定值电阻与电源串联，把电源和等效为一个“大内阻电源”；同时为了消除系统误差，采用电流表外接法（干路真实电流为电流表读数与电压表分流之和，而电压表分流可精确计算，无系统误差），电路如图 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 代入数据，整理可得 因此图像斜率绝对值、纵截距分为、 因此有， 解得， 12．某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“80mA·h”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验： (1)测量电池的电动势，可供选择的器材如下： 待测电池E、电流表（0～0.6A，内阻较小）、电流表（0～100mA，内阻较小）、电阻箱（0～99999.9Ω）、开关S和导线若干。 完成下列填空： ①该电池允许的最大放电电流为80mA，电流表应选______（填“”或“”）； ②按照图（a）中电路图连接电路，闭合开关S；记录电流表示数I及电阻箱阻值；某一次电流表示数如图（b）所示，其读数为______mA。断开开关S，改变，重复以上步骤，得到和的关系如图（c）所示，由图可得电池电动势______V（结果保留2位有效数字）。 (2)该同学用如图（d）甲所示电路观察该电池放电过程中的电压电流变化情况。完成下列填空： ①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图（d）乙、丙所示； ②由图（d）乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当后，电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为______mA·h（结果保留2位有效数字）。 ③小明同学认为伏特表的内阻大小对于电池实际容量的测量结果没有影响，您是否同意，请简要说明理由。______ 【答案】(1) A2 51 4.0（3.8~4.2） (2) 73（69~77） 不同意，电压表分流，导致电池容量测量值变小；伏特表内阻越小，对于测量值影响越大。 【详解】（1）[1]电池最大放电电流 80mA，量程 0~0.6A，量程太大；量程 0~100mA，匹配，选 [2]毫安表量程 0~100mA，分度值 2mA，本位估读，读数为 [3]由闭合电路欧姆定律 可得 图像斜率 结合图像数据 解得 （2）[1]图像丙在0至120min内与横轴围成的面积表示电池放出的总电量。利用梯形法估算图像面积，可得该阶段的平均电流约为36.3mA，根据电量公式 代入数据解得 [2]不同意，电压表分流，导致电池容量测量值变小；伏特表内阻越小，对于测量值影响越大。 【点睛】 13．一同学想要用电流表和电阻箱测量电池的电动势和内阻。 (1)为提高测量精度，该同学先用多用电表测量电流表的电阻（小于）。他按照图（a）连接电路，闭合开关，电阻箱的阻值调到最大，多用电表打到测电阻的挡，调零后将多用电表的______（填 “红” 或 “黑”）表笔与电流表的正接线柱相连。闭合开关后，调节电阻箱阻值到一适当位置，多用电表和电阻箱的示数如图（b）所示，则该电流表的电阻为______。 (2)该同学按照图（c）连接电路，实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作图线如图（d）； 则该电池电动势为______，内阻为______。（结果保留 2 位有效数字） (3)由于欧姆表测量电阻不够精确，这对干电池电动势的测量精度______，内阻的测量精度______。（填 “有影响” 或 “无影响”） 【答案】(1) 黑 (2) (3) 无影响 有影响 【详解】（1）[1] 多用电表欧姆挡内部自带电源，电源的正极接黑表笔、负极接红表笔。为了让电流表指针正向偏转，需要让电流从电流表的正接线柱流入，因此多用电表的黑表笔接电流表正接线柱。 [2] 欧姆挡选倍率，表盘指针指向，因此多用电表测得的电阻箱与电流表串联总电阻为，由图可知电阻箱的阻值为，故该电流表的电阻为 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，对图（c）的电路有 整理得 结合图线可知，图线斜率 纵轴截距为 可知， 解得电池电动势为 内阻为 （3）[1][2]从的表达式可知，电动势仅由图线的斜率决定，和预先测量的电流表内阻无关，因此欧姆表测的误差对电动势测量精度无影响；但电源内阻的测量值满足表达式 即 的测量误差会直接传递给，因此内阻的测量精度有影响。 14．同学们利用如图甲所示的电路测量一节电池的电动势E和内阻r。提供的实验器材如下： A．待测电池（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆） B．电压表V1（量程0～1V，内阻未知） C．电压表V2（量程0～15V，内阻未知） D．电阻箱 E．定值电阻 F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择___________（填“B”或“C”）。 (2)若电压表可视为理想电表，示数为U，根据图甲所示电路，用R、R0、E和r表示，则___________。 (3)多次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及对应电压表的示数U，利用所测数据，作图线，如图乙所示，已知图像斜率，并且过点 ，则该电池的电动势测量值___________V，内阻测量值___________Ω。（结果均保留两位有效数字） (4)若考虑由于电压表引起的系统误差，则通过上述方法测得的电动势与真实值相比______________________（填“偏大” “偏小”或“不变”）。 【答案】(1)B (2) (3) 1.5 1.0 (4)偏小 【详解】（1）电压表测定值电阻R0两端电压，R0=20Ω，电池内阻约几欧姆，电阻箱接入电阻不为零，故R0两端电压可通过电阻箱分压控制不超过1V，为提高测量精度，选用量程0~1V的电压表B。 （2）由闭合电路的欧姆定律可得 化简可得 （3）由上述分析可得 解得 代入点 ，解得。 （4）若考虑电压表引起的系统误差，由闭合电路的欧姆定律可得 化简可得 即 由此可知 15．某同学在做“测量电池的电动势和内电阻”的实验时候，实验器材及参数如下： 被测干电池一节（约为）； 电流表：量程，内电阻约 电流表：量程，内电阻约 电压表：量程，内电阻约 电压表：量程，内电阻约 滑动变阻器（阻值范围0~1kΩ，额定电流） 滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流） 电阻箱（阻值范围0~99999.9Ω），导线若干、开关 (1)选择合适器材实验，滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）； (2)根据实验电路图，把下图的实物图连线补充完整（在答题卡上作答有效）； (3)如下图所示为某次测量时电表的指针位置，则电压__________； (4)根据实验数据画出电池的图像如下图所示，则该电池的电动势__________，内阻__________（保留3位有效数字）； (5)为了降低实验的系统性误差，根据已有实验器材设计不同的实验方案，下列哪种实验方案最合适__________（填标号）。 A． B． C． 【答案】(1) (2) (3)1.35 (4) 1.53 1.30 (5)C 【详解】（1）因电源电动势太小约为1.5V，而滑动变阻器阻值太大，若选择则回路中电流太小，移动滑动变阻器滑片时电流表示数变化也不明显，故应选。 （2）连接实物图如图所示 （3）电压表量程选择3V，则如图读数为1.35V。 （4）[1][2]由闭合电路欧姆定律得，即 所以，图像的纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻。故电动势 内阻 （5）AB．图A不知电流表内阻，图B不知干路电流，故均存在不可降低的系统误差，故AB错误； C．图C操作步骤，先将单刀双掷开关旋至电流表，调节滑动变阻器至电压表示数至某值，保持滑动变阻器滑片不动，将单刀双掷开关旋至，调节阻值使电压表示数再次为，则此时的数值即为电流表的内阻，电流表内阻已知，即可降低实验的系统性误差，故C正确。 故选C。 16．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．待测干电池一节； B．电流表A：量程0-0.6 A，内阻为0.6 Ω； C．电压表V：量程0-3 V，内阻未知； D．滑动变阻器R：0-20 Ω； E.开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 (1)实验电路图应选择下图中的__________（填“甲”或“乙”）。 (2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U-I图像。由此可知电池电动势__________V，干电池的内电阻__________Ω。（结果都保留到小数点后一位） 【答案】(1)甲 (2) 1.5 0.4 【详解】（1）电路图乙中电压表测量的是准确路端电压，但电流表测量的电流不包括电压表的分流，且电压表内阻未知，无法修正分流带来的误差，会导致系统误差，故不选乙；电路图甲中电流表测量的是通过电源的真实电流，但由于电流表内阻已知，我们可以把电流表看作电源内阻的一部分，从而可以修正得到真实的内阻，故选甲。 （2）[1][2]根据 结合题中图像有， 其中，联立解得 17．小张同学设计了如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻，选用的器材如下： A．毫安表（量程为，内阻为） B．电压表（量程为，内阻很大） C．电阻箱（） D．滑动变阻器（） E.待测电池（电动势约为） F.开关一个，导线若干 (1)由于毫安表的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为的电流表，图1中电阻箱应调整为________（精确到小数点后两位）； (2)根据原理图，在图2的实物连线中导线应接到________（选填“D”、“电池+”或“电池-”）接线柱，导线应接到________（选填“A”、“B”或“C”）接线柱； (3)改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表的示数为，毫安表的示数为。描点得到如图3所示的图像，则电源的电动势_______，电源的内阻_______（均保留两位有效数字）。 【答案】(1)1.00 (2) 电池- C (3) 3.2 1.5 【详解】（1）将毫安表改装为大量程电流表，需要并联电阻分流。根据并联电路电压相等，得 代入数据解得 （2）[1]根据原理图，电压表测量路端电压，其一端需要接电源负极，因此导线a接到电池-。 [2]毫安表与电阻箱并联改装成电流表后，串联在电路中，因此导线b接到毫安表的接线柱C。 （3）[1]改装后，毫安表的内阻，毫安表读数为，总干路电流 根据闭合电路欧姆定律，得 整理得 因此图像的纵轴截距等于电动势，由图3得纵截距为，故 [2]斜率绝对值 其中， 解得 解得 18．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。 (1)在测量一段长为的金属丝的电阻率实验中： ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，此时示数如图1-甲所示，则直径_____mm。 ②利用多用电表粗测该金属丝的电阻：选用欧姆挡“×10”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择_____（选填“×1”或“×100”）挡，并需重新欧姆调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图1-乙所示，则测量结果为_____。 ③用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量该金属丝的电阻值，为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路图是图1中的_____（选填“丙”或“丁”）。 ④则该金属丝的电阻率_____（用题中相关字母、、表示）。 (2)在测定电池组，（两节干电池组成）的电动势和内阻实验中，某同学设计了如图2-甲所示的原理图并进行实验。其中定值电阻，毫安表量程为，内阻。 ①电阻箱的取值如图2-乙所示，将图2-甲中虚线框内电路视为电流表，其量程为_____mA。 ②将滑动变阻器的滑片移到端，闭合开关S；改变滑片位置，记下多组电压表的示数和毫安表的示数；根据实验所测数据描绘出如图2-丙所示的图线。根据图线求得电池组的电动势_____V，内阻_____。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1) 0.607/0.608/0.609 19 丙 (2) 300 3.1 0.96 【详解】（1）[1]螺旋测微器精度为0.01mm，故直径 [2]电表指针的偏转角度过大，说明待测电阻偏小，应选小倍率“”挡进行测量； [3]欧姆挡测电阻，阻值等于倍率乘以指针刻度数，结合图乙可知，测量结果 [4]因为待测电阻为19Ω，由 可知为了减小误差应采用电流表外接法，即选图丙； [5]根据 整理得到电阻率 （2）[1]图乙可知电阻箱阻值，则改装后电流表量程为 代入题中数据得 [2][3]根据闭合电流欧姆定律得 整理得 结合图丙可知电动势为 图像斜率绝对值为 代入题中数据解得 19．用如图甲所示电路测定一节蓄电池的电动势和内电阻。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R。除蓄电池、电键和足量导线外，还有下列仪器可供选择： A．电流表A（0~0.6A）； B．电压表V（0~3V）； C．滑动变阻器Rp1（10Ω，2A）；滑动变阻器Rp2（1000Ω，1A）； D．定值电阻R0（阻值1Ω）。 (1)实验时，滑动变阻器应选___________（填“Rp1”或“Rp2”）。 (2)请按图甲电路完善图乙实物的连线______。 (3)根据测得的数据得到如图丙所示的U-I图线。由图可知，待测蓄电池的电动势E为_______V，内阻r为________Ω。（结果均保留2位有效数字） (4)忽略因读数和描点作图带来的偶然误差，本实验测得的电动势大小________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1)Rp1 (2) (3) 2.2 0.50 (4)小于 【详解】（1）能保证电路安全，又方便实验操作，滑动变阻电源器选Rp1。 （2）按图甲电路，实物连线如图所示 （3）[1][2]根据 由图像可知，电源电动势 所以 （4）该实验由于电压表分流造成系统误差，电动势、内阻的测量值均偏小。 20．如图所示，六个脐橙分别插上铜片和锌片，用导线把它们串联起来组成水果电池。刘老师用它能点亮个标有“”的小灯泡，却点不亮一个标有“ ”的小灯泡小灯泡没有损坏，用电压表测出这组脐橙电池的电压有，为什么点不亮小灯泡呢？刘老师提出问题后，让学生讨论用什么方法可以测定一个脐橙电池的电动势和内阻。 (1)经过讨论，学生们提出几种不同方法测定脐橙电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是________ A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 (2)某实验小组的同学在用“电流表和电压表测定脐橙电池的电动势和内阻”的实验中，根据测得实验数据作出的图线如图所示，从图中可知：电源的电动势________，电源的内电阻_________。 (3)六个脐橙串联起来水果电池点不亮小灯泡的原因是_________________ 【答案】(1)D (2) (3)内阻太大，电路中电流远小于小灯泡的额定电流。 【详解】（1）A．电流表测电流，电压表测路端电压，滑动变阻器改变电路的阻值从而获得多组数据，故A可取； B．电压表测路端电压，电流可以由路端电压和定值电阻求得，通过改变接入定值电阻的个数改变电路的电阻，故B可取； C．电流表测电流，再由电流和电阻箱的电阻得到路端电压，通过改变电阻箱电阻的阻值改变电路的电阻，故C可取； D．两个安培表和一个滑动变阻器，不管怎样组合，不能测出路端电压，故不能测出电动势和内阻，故D最不可取。 故填D。 （2）[1][2]由图像所对应的两组数据，由闭合电路的欧姆定律可得： ， 联立解得， （3）由于水果电池的内阻太大，电路中电流远小于小灯泡的额定电流，故无法使灯泡发光。 21．某同学按图甲电路测量干电池的电动势和内阻，所用器材有电压表（量程，可视为理想电压表）、定值电阻、开关，和、干电池、导线若干。 (1)断开，再闭合，电压表读数为1.44V，则干电池电源电动势的测量值__________； (2)保持闭合，再闭合，电压表示数，如图乙，则=__________，干电池内阻的测量值__________。 【答案】(1)1.44 (2) 1.20 【详解】（1）只闭合S1，理想电压表所在支路相当于断路，电压表示数为电源电动势，则电源电动势 （2）[1][2]由题图乙可知，电压表的分度值为0.1V，电压表读数为1.20V。 S1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 22．某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势，图1为设计的电路原理图。实验器材有：电池（电动势，内阻不计），定值电阻、（阻值均未知），电容器，电流传感器（内阻可忽略），电压传感器（内阻很大），数据采集分析系统，开关S，导线若干等。完成下列问题： (1)根据图1所示原理图，完成图2中实物图的连线。 (2)使电流传感器和电压传感器正常工作，闭合S，给电容器充电，直至电压传感器示数稳定。然后断开S，电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间（）和电压-时间（）图像，属于充电过程的是__________（填写图像对应的标号）。 A． B． C． D． (3)经数据采集分析系统合成，得到电容器在充放电过程中的图像，如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为，由图作直线可得__________（保留3位有效数字），其对应于__________的阻值（填“”或“”）。 (4)对充电过程MN段，设流经、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________（用、表示），截距__________（用、、 表示）。由图3作直线求出和，得________V（保留3位有效数字）。 【答案】(1) (2)AD (3) 10.0 (4) 3.55 【详解】（1）根据电路图可知实物连接图如图所示 （2）AB．充电电流初始最大，逐渐衰减到0（方向为正），故A正确，B错误； CD．电容器电压从0逐渐升高，最终稳定在最终稳定在两端的分压值，故C错误，D正确。 故选AD。 （3）[1][2]根据题图可得斜率的绝对值 放电时，电容器仅通过放电，即其对应于的阻值。 （4）[1][2]充电时，有 又， 联立可得 与对比可知， [3]根据题图可得， 解得 23．某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验： (1)测量电池的电动势，可供选择的器材如下： 待测电池E、电流表（，内阻较小）、电流表（，内阻较小）、电阻箱、开关S和导线若干。 完成下列填空： ①该电池允许的最大放电电流为，电流表应选_____________（填“”或“”）； ②请根据上述器材设计实验电路，并在答题卡上指定位置补全电路图；___________ ③按照②中正确电路图连接电路，闭合开关S，记录电流表示数I及电阻箱阻值；断开开关S，改变。重复以上步骤，得到和的关系如图（a）所示，由图可得电池电动势_____________V（结果保留2位有效数字）。 (2)该同学设计出测量电池容量的电路，如图（b）甲所示。完成下列填空： ①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图（b）乙、丙所示； ②由图（b）乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当时，电池输出电压为_____________V，随后电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为_____________（以上结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1) A2 4.0 (2) 3.6 73 【详解】（1）①由于电池允许的最大放电电流为80mA，为了减小测量误差应该选择电流表A2； ②根据上述器材，因为只有电流表和电阻箱，故采用安阻法测量，实验电路如图所示 ③根据闭合电路欧姆定律可知 变形可得，所以在图像中图线的斜率即为，所以根据图像有 即E=4.0V （2）[1][2]根据图（b）乙可知在120min时，电池输出电压约为3.6V，120min时的输出电流约为34mA，此后不能正常工作；其中120min=2h； 根据i—t图像围成的面积表示电量，对i-t图线做近似处理如图可知 24．在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中， (1)为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是___________（选填“甲”或“乙”）； (2)通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，记录于下表。试在答题纸上的方格纸中建立合适的标度，描点并作出图像___________，由此求得电动势___________V，内阻___________。（结果均保留到小数点后两位） 次数 1 2 3 4 5 U/V 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 I/A 0.14 0.22 0.30 0.37 0.45 【答案】(1)甲 (2) 1.44/1.45/1.43 0.65/0.66/0.64 【详解】（1）因乙电路中电流表内阻对电源内阻的测量影响较大，则为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是甲； （2）根据实验数据做出电源的U-I图像如图 [1][2]由结合图像可知 内阻 25．某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)保护 (2) (3) 1.47 1.3 (4)有 【详解】（1）R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 （2）根据闭合电路欧姆定律 化简可得 （3）[1][2]结合上述有 结合图（b）有， 解得， （4）当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻 导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 26．某小组测量电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势约为3V，内阻未知） 电压表（量程0~3V，内阻RV约为3kΩ） 电流表（量程0~0.6A，内阻RA约为1Ω） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 开关S 导线若干 该小组设计了如图(a)的实验电路： 回答下列问题： (1)为了测量精确，滑动变阻器应选择_____（选填“”或“”）。 (2)闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数U和对应的电流表示数I如下表，根据表格的数据在图(b)的坐标纸上补完数据点，并绘制U-I图像_____。 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 (3)由U-I图像可求得电源电动势测量值_____V，内阻测量值_____Ω（结果均保留三位有效数字）。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 _____；（选填“大于”、 “小于”或“等于”）；与真实值之间的关系式为_____（用，，，表示 ）。 【答案】(1) (2) (3) (4) 小于 【详解】（1）为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的； （2）图像如下： （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图线可得， 解得 （4）[1]将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为 故； [2]将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为 滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 27．电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表示数时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为______V内阻为______。 28．通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： （1）电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( ) A．R增大，增大        B．R减小，减小 C．R增大，不变        D．R减小，不变 （2）当电阻两端电压为时，该电阻的功率为______W。 （3）根据图像，推测该实验电路为( ) A．            B． C．               D． 【答案】27． 4.5 1.5 28． B 0.225 C 【详解】27．[1][2]根据闭合电路欧姆定律 代入数据可得； 联立两式解得； 则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。 28．[1]因为电阻图线上一点与原点连线的斜率代表“电阻的倒数”，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律 可得也在减小，B选项正确。 故选B。 [2]根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125A，根据公式 代入数据解得 该电阻的功率为0.225W。 [3]根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项。 故选C。 29．某同学研究闭合电路的规律。 (1)根据闭合电路的欧姆定律得出了电源输出功率P与外电路电阻关系图像，如图所示，则P的峰值对应的外电路电阻值R应_________电源内阻r（填“大于”、“小于”或“等于”）； (2)测定电源的电动势和内阻，可供选用的器材有： A．电压表：（量程，内阻约为） B．电流表：（量程，内阻约为） C．滑动变阻器：（最大阻值，额定电流） D．滑动变阻器：（最大阻值，额定电流） E．待测电源：（电动势约为，内阻约为） F．开关、导线若干 （i）实验中所用的滑动变阻器应选_________（填器材前字母代号）； （ii）实物电路如图所示，单刀双掷开关可分别与1、2端闭合，为使电源内阻的测量结果更接近真实值，应与_________端闭合。 【答案】(1)等于 (2) C 2 【详解】（1）电源输出功率 则当R=r时电源输出功率P最大； （2）（i）[1]实验中所用的滑动变阻器应选阻值较小的C即可； （ii）[2]电压表内阻远大于电源内阻，应采用相对电源的电流表外接法，使电源内阻的测量结果更接近真实值，应与2端闭合。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.6 电源电动势及内阻的测量（原卷版） 目录 1．如图是用伏安法测电池的电动势和内电阻的实物电路图，其中接错的仪器是（　　） A．电流表 B．电压表 C．电源 D．电键 2．如图甲所示为测量电源的电动势E和内阻r的实验方案，通过改变滑动变阻器R的阻值得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，得到如图乙所示的U－I图像。已知电表为理想电表，通过图像分析可得电源的电动势E和内阻r分别是（　　） A．E＝1.50V、r＝2.5Ω B．E＝1.50V、r＝2.1Ω C．E＝1.25V、r＝2.5Ω D．E＝1.25V、r＝2.1Ω 3．某同学用如图1所示电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据做出了如图2所示的图像，下列说法正确的是（    ） A．短路电流为 B．电源内阻的测量值为 C．由于电流表的分压作用，内阻的测量值小于真实值 D．由于电压表的分流作用，内阻的测量值大于真实值 4．下列选项中对电源电动势的理解正确的是（　　） A．电源电动势与电源电压是同一物理量 B．电源电动势会随外电路阻值增大而增大 C．电源电动势在数值上等于非静电力在单位时间内移动电荷所做的功 D．电源电动势在数值上等于非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功 5．用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有： A．电压表（量程3V）； B．电流表（量程0.6A）； C．电流表（量程3A）； D．定值电阻（阻值4Ω，额定功率4W）； E．滑动变阻器R（阻值范围0~20Ω，额定电流1A） (1)电流表应选_______；（填器材前的字母代号）。 (2)定值电阻起_______作用； (3)根据实验数据作出图像（如图乙所示），则蓄电池的电动势_______V，内阻_______Ω。 6．同学们利用如图甲所示的电路测量一节电池的电动势E和内阻r。提供的实验器材如下： A．待测电池（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆） B．电压表V1（量程0～1V，内阻未知） C．电压表V2（量程0～15V，内阻未知） D．电阻箱 E．定值电阻 F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择___________（填“B”或“C”）。 (2)若电压表可视为理想电表，示数为U，根据图甲所示电路，用R、R0、E和r表示，则___________。 (3)多次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及对应电压表的示数U，利用所测数据，作图线，如图乙所示，已知图像斜率，并且过点 ，则该电池的电动势测量值___________V，内阻测量值___________Ω。（结果均保留两位有效数字） 7．精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A，内阻为1.0）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验，考虑电流表内阻影响。 (1)用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______（用I、r和表示）。 (2)调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______（保留1位小数）。 8．教室里多媒体的遥控器失灵了，电教员怀疑是遥控器里的电池老化造成的。他取出遥控器里的干电池，设计了一个测量电池电动势和内阻的电路图（如图）。图中R1和R2是定值电阻（阻值未知），A1和A2是电流表，R3和R4是电阻箱，G是灵敏电流计，S是开关。他和同学一起备好器材（所有器材均符合实验安全和测量精度要求），完成了如下操作： （1）按照电路图连接好电路，闭合开关S，反复调节电阻箱R3、R4的阻值，直到灵敏电流表G的示数为零。读出此时电阻箱连入电路的阻值（分别记为R3和R4）、电流表的示数（分别记为I1和I2）。 （2）断开开关S，适当调节某个电阻箱的阻值，再次闭合开关S，调节另一个电阻箱的阻值，直至灵敏电流表G的示数再次为零，记录此时电阻箱连入电路的阻值和各电流表的示数。 （3）重复（2）的步骤，记录多组电阻箱连入电路的阻值和各电流表对应的示数。 （4）以I1+I2为横轴，以________为纵轴，作出线性图像如图所示，由图像可得所测电池的电动势为________，内阻为________。 （5）本实验________（选填“需要”或“不需要”）知道R1和R2的阻值，实验________（选填“存在”或“不存在”）系统误差。 9．某研究性学习小组在学习了化学课上的原电池原理后，将铜片和锌片插入两个新鲜的柠檬中制成一个水果电池，如图所示，并利用下列所给器材测量水果电池的电动势和内阻。 A．待测水果电池（电动势约为1V，内阻约为几百到几千欧） B．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流为1A） C．滑动变阻器（最大阻值为8000Ω，额定电流为0.1A） D．电流表A（量程为3mA，内阻为50Ω） E.电压表（量程为1.5V，内阻约为3kΩ） F.电压表（量程为5V，内阻约为15kΩ） G.开关S，导线若干 (1)该小组尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V，0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是________。 A．水果电池电动势太大 B．水果电池电动势太小 C．水果电池内阻太大 D．小灯泡内阻太大 (2)研究小组设计了如图甲、乙两种电路，应选择________（填“甲”或“乙”）电路。滑动变阻器应选择________，电压表应选择________（均填对应器材前的字母序号）。 (3)根据选择的电路，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与电流表示数的多组数据，作出图像如图丙所示，根据图像和题中所给信息，得到该水果电池的电动势________，内阻________。（结果均保留三位有效数字） 10．某同学在实验室用如图1所示的电路测量一节新干电池的电动势和内阻，该型号新干电池的内阻不超过，定值电阻的阻值为，电压表有两个量程：小量程为，内阻约；大量程为，内阻未知。 (1)做该实验，电压表应选择__________（选填“”或“”）量程。 (2)根据电路图和所选电压表量程连接好电路后，只闭合时，电压表读数为，可知电源电动势__________；再闭合，电压表读数如图2所示，电压表读数为__________，电源内阻__________（最后一空保留2位有效数字）。 (3)该同学认为，在该电压表测量精度下，该电路测量电源电动势的系统误差完全可忽略不计，请说明理由_______________________________________________________。 11．同学们通过实验测量一节磷酸锂铁电池的电动势和内阻，已知该电池的电动势约为3.7V。除电池、导线和开关以外，实验室还提供的器材如下，回答下列问题： A．电压表V（量程0~3V，内阻） B．电流表A（量程0~0.6A，内阻未知） C．滑动变阻器（，额定电流1A） D．定值电阻 E.定值电阻 (1)同学们利用如图1所示的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表的示数、，利用多组、数据绘制图像，如图2所示，发现描出的点比较集中，电压表示数变化范围比较小，出现该现象的原因可能是____________________。 (2)同学们经过讨论，利用实验室提供的定值电阻，对实验进行了改进。 ①请在如图3所示的虚线框中画出改进后的实验电路图_____。（要求无系误差） ②根据改进后的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表的示数、。 ③利用多组电压表和电流表对应的示数、绘制图像，如图4所示，已知图线与纵轴的截距为2.86V，图线斜率的绝对值为，则该电池的电动势_________V，内阻_________。（结果均保留1位小数） 12．某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“80mA·h”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验： (1)测量电池的电动势，可供选择的器材如下： 待测电池E、电流表（0～0.6A，内阻较小）、电流表（0～100mA，内阻较小）、电阻箱（0～99999.9Ω）、开关S和导线若干。 完成下列填空： ①该电池允许的最大放电电流为80mA，电流表应选______（填“”或“”）； ②按照图（a）中电路图连接电路，闭合开关S；记录电流表示数I及电阻箱阻值；某一次电流表示数如图（b）所示，其读数为______mA。断开开关S，改变，重复以上步骤，得到和的关系如图（c）所示，由图可得电池电动势______V（结果保留2位有效数字）。 (2)该同学用如图（d）甲所示电路观察该电池放电过程中的电压电流变化情况。完成下列填空： ①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图（d）乙、丙所示； ②由图（d）乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当后，电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为______mA·h（结果保留2位有效数字）。 ③小明同学认为伏特表的内阻大小对于电池实际容量的测量结果没有影响，您是否同意，请简要说明理由。______ 13．一同学想要用电流表和电阻箱测量电池的电动势和内阻。 (1)为提高测量精度，该同学先用多用电表测量电流表的电阻（小于）。他按照图（a）连接电路，闭合开关，电阻箱的阻值调到最大，多用电表打到测电阻的挡，调零后将多用电表的______（填 “红” 或 “黑”）表笔与电流表的正接线柱相连。闭合开关后，调节电阻箱阻值到一适当位置，多用电表和电阻箱的示数如图（b）所示，则该电流表的电阻为______。 (2)该同学按照图（c）连接电路，实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作图线如图（d）； 则该电池电动势为______，内阻为______。（结果保留 2 位有效数字） (3)由于欧姆表测量电阻不够精确，这对干电池电动势的测量精度______，内阻的测量精度______。（填 “有影响” 或 “无影响”） 14．同学们利用如图甲所示的电路测量一节电池的电动势E和内阻r。提供的实验器材如下： A．待测电池（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆） B．电压表V1（量程0～1V，内阻未知） C．电压表V2（量程0～15V，内阻未知） D．电阻箱 E．定值电阻 F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择___________（填“B”或“C”）。 (2)若电压表可视为理想电表，示数为U，根据图甲所示电路，用R、R0、E和r表示，则___________。 (3)多次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及对应电压表的示数U，利用所测数据，作图线，如图乙所示，已知图像斜率，并且过点 ，则该电池的电动势测量值___________V，内阻测量值___________Ω。（结果均保留两位有效数字） (4)若考虑由于电压表引起的系统误差，则通过上述方法测得的电动势与真实值相比______________________（填“偏大” “偏小”或“不变”）。 15．某同学在做“测量电池的电动势和内电阻”的实验时候，实验器材及参数如下： 被测干电池一节（约为）； 电流表：量程，内电阻约 电流表：量程，内电阻约 电压表：量程，内电阻约 电压表：量程，内电阻约 滑动变阻器（阻值范围0~1kΩ，额定电流） 滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流） 电阻箱（阻值范围0~99999.9Ω），导线若干、开关 (1)选择合适器材实验，滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）； (2)根据实验电路图，把下图的实物图连线补充完整（在答题卡上作答有效）； (3)如下图所示为某次测量时电表的指针位置，则电压__________； (4)根据实验数据画出电池的图像如下图所示，则该电池的电动势__________，内阻__________（保留3位有效数字）； (5)为了降低实验的系统性误差，根据已有实验器材设计不同的实验方案，下列哪种实验方案最合适__________（填标号）。 A． B． C． 16．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．待测干电池一节； B．电流表A：量程0-0.6 A，内阻为0.6 Ω； C．电压表V：量程0-3 V，内阻未知； D．滑动变阻器R：0-20 Ω； E.开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 (1)实验电路图应选择下图中的__________（填“甲”或“乙”）。 (2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U-I图像。由此可知电池电动势__________V，干电池的内电阻__________Ω。（结果都保留到小数点后一位） 17．小张同学设计了如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻，选用的器材如下： A．毫安表（量程为，内阻为） B．电压表（量程为，内阻很大） C．电阻箱（） D．滑动变阻器（） E.待测电池（电动势约为） F.开关一个，导线若干 (1)由于毫安表的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为的电流表，图1中电阻箱应调整为________（精确到小数点后两位）； (2)根据原理图，在图2的实物连线中导线应接到________（选填“D”、“电池+”或“电池-”）接线柱，导线应接到________（选填“A”、“B”或“C”）接线柱； (3)改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表的示数为，毫安表的示数为。描点得到如图3所示的图像，则电源的电动势_______，电源的内阻_______（均保留两位有效数字）。 18．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。 (1)在测量一段长为的金属丝的电阻率实验中： ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，此时示数如图1-甲所示，则直径_____mm。 ②利用多用电表粗测该金属丝的电阻：选用欧姆挡“×10”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择_____（选填“×1”或“×100”）挡，并需重新欧姆调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图1-乙所示，则测量结果为_____。 ③用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量该金属丝的电阻值，为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路图是图1中的_____（选填“丙”或“丁”）。 ④则该金属丝的电阻率_____（用题中相关字母、、表示）。 (2)在测定电池组，（两节干电池组成）的电动势和内阻实验中，某同学设计了如图2-甲所示的原理图并进行实验。其中定值电阻，毫安表量程为，内阻。 ①电阻箱的取值如图2-乙所示，将图2-甲中虚线框内电路视为电流表，其量程为_____mA。 ②将滑动变阻器的滑片移到端，闭合开关S；改变滑片位置，记下多组电压表的示数和毫安表的示数；根据实验所测数据描绘出如图2-丙所示的图线。根据图线求得电池组的电动势_____V，内阻_____。（结果均保留两位有效数字） 19．用如图甲所示电路测定一节蓄电池的电动势和内电阻。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R。除蓄电池、电键和足量导线外，还有下列仪器可供选择： A．电流表A（0~0.6A）； B．电压表V（0~3V）； C．滑动变阻器Rp1（10Ω，2A）；滑动变阻器Rp2（1000Ω，1A）； D．定值电阻R0（阻值1Ω）。 (1)实验时，滑动变阻器应选___________（填“Rp1”或“Rp2”）。 (2)请按图甲电路完善图乙实物的连线______。 (3)根据测得的数据得到如图丙所示的U-I图线。由图可知，待测蓄电池的电动势E为_______V，内阻r为________Ω。（结果均保留2位有效数字） (4)忽略因读数和描点作图带来的偶然误差，本实验测得的电动势大小________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 20．如图所示，六个脐橙分别插上铜片和锌片，用导线把它们串联起来组成水果电池。刘老师用它能点亮个标有“”的小灯泡，却点不亮一个标有“ ”的小灯泡小灯泡没有损坏，用电压表测出这组脐橙电池的电压有，为什么点不亮小灯泡呢？刘老师提出问题后，让学生讨论用什么方法可以测定一个脐橙电池的电动势和内阻。 (1)经过讨论，学生们提出几种不同方法测定脐橙电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是________ A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 (2)某实验小组的同学在用“电流表和电压表测定脐橙电池的电动势和内阻”的实验中，根据测得实验数据作出的图线如图所示，从图中可知：电源的电动势________，电源的内电阻_________。 (3)六个脐橙串联起来水果电池点不亮小灯泡的原因是_________________ 21．某同学按图甲电路测量干电池的电动势和内阻，所用器材有电压表（量程，可视为理想电压表）、定值电阻、开关，和、干电池、导线若干。 (1)断开，再闭合，电压表读数为1.44V，则干电池电源电动势的测量值__________； (2)保持闭合，再闭合，电压表示数，如图乙，则=__________，干电池内阻的测量值__________。 22．某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势，图1为设计的电路原理图。实验器材有：电池（电动势，内阻不计），定值电阻、（阻值均未知），电容器，电流传感器（内阻可忽略），电压传感器（内阻很大），数据采集分析系统，开关S，导线若干等。完成下列问题： (1)根据图1所示原理图，完成图2中实物图的连线。 (2)使电流传感器和电压传感器正常工作，闭合S，给电容器充电，直至电压传感器示数稳定。然后断开S，电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间（）和电压-时间（）图像，属于充电过程的是__________（填写图像对应的标号）。 A． B． C． D． (3)经数据采集分析系统合成，得到电容器在充放电过程中的图像，如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为，由图作直线可得__________（保留3位有效数字），其对应于__________的阻值（填“”或“”）。 (4)对充电过程MN段，设流经、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________（用、表示），截距__________（用、、 表示）。由图3作直线求出和，得________V（保留3位有效数字）。 23．某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验： (1)测量电池的电动势，可供选择的器材如下： 待测电池E、电流表（，内阻较小）、电流表（，内阻较小）、电阻箱、开关S和导线若干。 完成下列填空： ①该电池允许的最大放电电流为，电流表应选_____________（填“”或“”）； ②请根据上述器材设计实验电路，并在答题卡上指定位置补全电路图；___________ ③按照②中正确电路图连接电路，闭合开关S，记录电流表示数I及电阻箱阻值；断开开关S，改变。重复以上步骤，得到和的关系如图（a）所示，由图可得电池电动势_____________V（结果保留2位有效数字）。 (2)该同学设计出测量电池容量的电路，如图（b）甲所示。完成下列填空： ①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图（b）乙、丙所示； ②由图（b）乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当时，电池输出电压为_____________V，随后电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为_____________（以上结果均保留2位有效数字）。 24．在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中， (1)为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是___________（选填“甲”或“乙”）； (2)通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，记录于下表。试在答题纸上的方格纸中建立合适的标度，描点并作出图像___________，由此求得电动势___________V，内阻___________。（结果均保留到小数点后两位） 次数 1 2 3 4 5 U/V 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 I/A 0.14 0.22 0.30 0.37 0.45 25．某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 26．某小组测量电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势约为3V，内阻未知） 电压表（量程0~3V，内阻RV约为3kΩ） 电流表（量程0~0.6A，内阻RA约为1Ω） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 开关S 导线若干 该小组设计了如图(a)的实验电路： 回答下列问题： (1)为了测量精确，滑动变阻器应选择_____（选填“”或“”）。 (2)闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数U和对应的电流表示数I如下表，根据表格的数据在图(b)的坐标纸上补完数据点，并绘制U-I图像_____。 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 (3)由U-I图像可求得电源电动势测量值_____V，内阻测量值_____Ω（结果均保留三位有效数字）。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 _____；（选填“大于”、 “小于”或“等于”）；与真实值之间的关系式为_____（用，，，表示 ）。 滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 27．电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表示数时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为______V内阻为______。 28．通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： （1）电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( ) A．R增大，增大        B．R减小，减小 C．R增大，不变        D．R减小，不变 （2）当电阻两端电压为时，该电阻的功率为______W。 （3）根据图像，推测该实验电路为( ) A．            B． C．               D． 29．某同学研究闭合电路的规律。 (1)根据闭合电路的欧姆定律得出了电源输出功率P与外电路电阻关系图像，如图所示，则P的峰值对应的外电路电阻值R应_________电源内阻r（填“大于”、“小于”或“等于”）； (2)测定电源的电动势和内阻，可供选用的器材有： A．电压表：（量程，内阻约为） B．电流表：（量程，内阻约为） C．滑动变阻器：（最大阻值，额定电流） D．滑动变阻器：（最大阻值，额定电流） E．待测电源：（电动势约为，内阻约为） F．开关、导线若干 （i）实验中所用的滑动变阻器应选_________（填器材前字母代号）； （ii）实物电路如图所示，单刀双掷开关可分别与1、2端闭合，为使电源内阻的测量结果更接近真实值，应与_________端闭合。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $