人教版物理高二选修3-1 2.10实验：测定电池的电动...

更新时间：2021-05-20 浏览次数：439 类型：同步测试

一、选择题

1.
在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U－I图象，如图所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是(　　)

A . 短路电流 B . 电源内阻 C . 电源电动势 D . 全电路电阻

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2. 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是(　　)

A . 应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 B . 应选用内阻较小的电压表和电流表 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 D . 使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小

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3.
如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路．电路中R₁、R₂为已知阻值的电阻．下列说法中正确的是(　　)

A . 只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻 B . 只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻 C . 只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻 D . 三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻

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4. 在用伏安法“测定电池的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中正确的是(　　)

A . 应选用新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 . 移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路，以免造成电流过载 D . 根据实验记录的数据作UI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

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5. 为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的(电表均为理想电表)(　　)

A . 一个电流表和一个电阻箱 B . 一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器 C . 一个电压表和一个电阻箱 D . 一个电流表和一个滑动变阻器

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6.
如图所示是根据某次实验记录的数据画出的UI图线，关于此图线，下列说法中正确的是(　　)

A . 纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝3.0 V B . 横轴的截距表示电源的短路电流，即I_短＝0.6 A C . 电源的内阻r＝5 Ω D . 电源的内阻r＝1.0 Ω

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7.
如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图像，设两个电源的内阻分别为r_a和r_b ，若将一定值电阻R₀分别接到a、b两电源上，通过R₀的电流分别为I_a和I_b ，错误的是（）

A . r_a＞r_b B . I_a＞I_b C . R₀接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低 D . R₀接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率也较低

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8.
在如图(a)所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器。闭合电键S ，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则（）

A . 图线甲是电压表V₂示数随电流变化的图线 B . 电源内电阻的阻值为10Ω C . 电源的最大输出功率为3.6W D . 滑动变阻器R₂的最大功率为0.9W

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9.
如图为两个不同电源的U－I图象，则下列说法正确的是（）

A . 电动势E₁＝E₂ ，内阻r₁＞r₂ B . 电动势E₁＝E₂ ，内阻r₁＜r₂ C . 接入相同电阻时，电源1的输出功率大 D . 接入相同电阻时，电源2的输出功率大

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10.
如图所示的U—I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知 ( )

A . R的阻值为1.5Ω B . 电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C . 电源的输出功率为3.0W D . 电源内部消耗功率为1.5W

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11. (2019高三上·盐城月考)
如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则下列说法错误的是（）

A . 路端电压都为U1时，它们的外电阻相等 B . 电流都是I1时，两电源内电压相等 C . 电路A的电动势大于电路B的电动势 D . A中电源的内阻大于B中电源的内阻

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12.
用如图所示的电路来测量电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U- I图线，由图可知( )

A . 电池电动势的测量值为1.40 V 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

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13.
直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法错误的是（）

A . 电源1与电源2的内阻之比是11：7 B . 电源1与电源2的电动势之比是1：1 C . 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2 D . 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2

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二、填空题

14.
采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差．某研究性学习小组对此实验进行改进，设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G ．
请你补充实验步骤：
a闭合开关S₁、S₂ ，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φ_A、φ_B的关系是φ_Aφ_B（选填“大于”、“小于”或“等于”），读出电流表和电压表的示数I₁和U₁ ，其中I₁（选填“大于”、“小于”或“等于”）通过电源E的电流．
b改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得，读出．
c由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为、内电阻r的表达式为．
d该实验中E_测 E_真（选填“大于”、“小于”或“等于”），r_测 r_真（选填“大于”、“小于”或“等于”）

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15.
如图所示，这个装置实际上是一个化学电源，闭合所有开关，并改变滑动变阻器阻值，观察电压表V₁、V₂示数的变化，得到如下所示的数据：某一次的测量值为电压表U₁=1.4V，U₂=0.1V。改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距离．发现电流表读数变为0.50A，电压表U₁读数变化了0.4V，由上面数据可知电源电动势E=V；电源的内阻为r=
Ω，（不考虑到电流表和电压表内阻的影响）

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16.
测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)。器材：量程为3V的理想电压表V ，量程为0.5A的电流表A(具有一定内阻)，固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R’，开关K ，导线若干。
a画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。

b实验中，当电流表读数为I_l时，电压表读数为U_l；当电流表读数为I₂时，电压表读数为U₂ ，则可以求出E= ，r=。（用I₁ ， I₂ ， U_l ， U₂及R表示）

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17.
某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r ，根据实验数据绘出如图乙所示的图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝
V，r＝ Ω.

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三、实验题

18. 某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。
A.干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B.直流电压表V₁ 、V₂ ，量程均为0～3 V，内阻约为3kΩ
C.定值电阻R₀ ，阻值为5Ω
D.滑动变阻器R ，最大阻值50Ω
E.导线和开关
1. （1）
  该同学连接的实物电路如图所示，其中还有一根导线没有连，请补上这根导线。
2. （2）
  实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表V₁ 和V₂的多组数据U₁、U₂ ，描绘出U₁～U₂图像如图所示，图中直线斜率为k ，与横轴的截距为a ，则电源的电动势E=，内阻为r=(用k、a、R₀表示)。
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19.
某欧姆表的内部结构如图甲所示电路，欧姆表开关拨至“ $\text{[math]}$ ”，并进行了必要的调零。一同学准备用一个电阻箱R_x较精确地测出欧姆表的电源的电动势E和该倍率下完成调零后欧姆表的内阻，他的操作步骤是：
a ．将欧姆表与电阻箱R_x连成图甲所示的闭合电路；
b ．调节电阻箱阻值，记下电阻箱示数R_x和与之对应的电流表G的示数I；
c ．将记录的各组R_x、I的数据描点在图乙中，得到图象；
d ．根据图乙作得的图象，求出电源的电动势E和欧姆表内阻R_内。
1. （1）
  图甲中，a表笔颜色是，电源的电动势E为 V，欧姆表内阻R_内为
  ，电流表的量程。
2. （2）若该同学将图甲中电流表G并联一个定值电阻，组成一个新的欧姆表，这个新欧姆表的倍率较之改装前欧姆表的倍率 (填“变大”“变小”或“相同”)。
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20. 某研究性学习小组利用如图所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 Ω的定值电阻R₀。
1. （1）
  按照实物连线图在虚线框内画出实验电路图：
2. （2）
  闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数U ，并计算出通过电阻箱的电流数值I ，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图所示的U－I图象，由图象可得：E＝ V，r＝ Ω.
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21.
现有一特殊电池，它的电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻R_A已经测出，阻值为5 Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R₀为定值电阻，对电路起保护作用．
1. （1）实验室备有的定值电阻R₀有以下几种规格：本实验选用哪一种规格的定值电阻最好的是（）．
  
  A . 10 Ω B . 50 Ω C . 150 Ω D . 500 Ω
2. （2）该同学接入符合要求的R₀后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E＝V，内阻r＝Ω.
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22. 用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组．可供选择的实验器材如下：
A ．电流表，量程0～0.6 A，0～3 A
B ．毫安表，量程0～100 μA，0～100 mA
C ．电压表，量程0～3 V，0～15 V
D ．滑动变阻器，0～1000 Ω，0.1 A
E ．滑动变阻器，0～20 Ω，2 A
F ．电键一个，导线若干
1. （1）为了尽量得到较好效果，电流表应选，量程应选，电压表量程应选，滑动变阻器应选．
2. （2）
  如图有甲、乙两个可供选择的电路，应选电路进行实验．实验中误差是由于
  表的读数比实验值偏．
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23.
图甲是利用两个电流表A₁和A₂测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R₁和A₁内阻之和为10000 Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A₂为理想电流表．
1. （1）按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线．
2. （2）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至 (填“a端”、“中央”或“b端”)．
3. （3）
  闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A₁和A₂的示数I₁和I₂ ，多次改变滑动端c的位置，得到的数据为
  I₁(mA)
  0.120
  0.125
  0.130
  0.135
  0.140
  0.145
  I₂(mA)
  480
  400
  320
  232
  140
  68
  在下图所示的坐标纸上以I₁为纵坐标、I₂为横坐标画出所对应的I₁－I₂曲线．
4. （4）利用所得曲线求得电源的电动势E＝V，内阻r＝Ω.(保留两位小数)
5. （5）该电路中电源输出的短路电流I_m＝A.
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24.
采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．
1. （1）
  除了选用照片中的部分器材外， (填选项)；
  
  A . 还需要电压表 B . 还需要电流表 C . 还需要学生电源 D . 不再需要其他器材
2. （2）测量所得数据如下：
  　　　测量次数
  
  物理量　　　　
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  R/Ω
  1.2
  1.0
  0.8
  0.6
  0.4
  0.2
  I/A
  0.60
  0.70
  0.80
  0.89
  1.00
  1.20
  U/V
  0.90
  0.78
  0.74
  0.67
  0.62
  0.43
  用作图法求得电池的内阻r＝；
3. （3）根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻R_A＝.
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25. 为测定一节干电池(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω)的电动势和内阻，实验室备有电流表G(满偏电流3 mA，内阻25 Ω)、定值电阻R₀＝0.126 Ω、开关和若干导线及以下器材：
A．量程0～3 V，内阻约1 000 Ω的电压表
B．量程0～15 V，内阻约1 500 Ω的电压表
C．总阻值为10 Ω、额定电流为2 A的滑动变阻器
D．总阻值为100 Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器
1. （1）因电流表量程太小，需将R₀与电流表联以扩大量程；
2. （2）电压表应选择；滑动变阻器应选择．(填序号)
3. （3）
  请在方框内完成实验电路图；
4. （4）根据所画出的电路图，分析引起该实验系统误差的主要．
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