人教版新教材必修三 12.2 伏安法测电源电动势内阻专题（含答案）

人教版新教材必修三第十二章伏安法测电源电动势内阻专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 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，连接电路的实物图如图所示．该学生接线中错误的和不规范的做法是：( )
滑动变阻器不起变阻作用 电流表接线有错
电压表量程选用不当 电压表接线不妥．
A.
B.
C.
D.
2. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学根据 实验测得数据，画出如图的图象，根据图线可得出该电源电动势和电源内阻分别为( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
3. 小芳同学利用手边的实验器材设计了如图所示的电路，电阻的阻值以及电源的电动势和内阻均未知，电压表另一端的接线位置待定。通过改变滑动变阻器接入电路的阻值获得多组数据，并描绘出关系图像、分别为电压表和电流表的示数。不计电表对电路的影响。下列说法正确的是( )
A. 若接，利用该图像可得到电阻的阻值 B. 若接，利用该图像可得到电阻的阻值
C. 若接，利用该图像可得到电源的电动势和内阻 D. 若接，利用该图像可得到电源的电动势和内阻
4. 用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻，电路图如图中甲所示，由实验中测得的数据描绘的图像如图中乙所示，以下说法中正确的是( )
A. 由图中的图乙可知，电池的电动势，内阻
B. 在实验中调节滑动变阻器滑片时，发现在某一端附近滑动时，数据变化不明显，可能是因为滑动变阻器的总阻值过小引起的
C. 考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电压表有分流作用
D. 考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电流表有分压作用
5. 在用电流表和电压表测电源的电动势和内阻实验中，某同学利用测出的组、值，画出图像，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值和与真实值和相比较正确的是( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
7. 在测电源电动势和内阻的试验中得到的实验图线如图所示，图中为路端电压，为干路电流．、为图线上的两点．相应状态下电源的输出功率分别为、，外电路电阻为、，由图可知，及的比值分别为( )
A. ： ：
B. ： ：
C. ： ：
D. ： ：
8. 利用图示电路测量电池电动势和内电阻，得到电流表和电压表的两组数据、，、，由此可求得，若考虑到两表并非理想的电流表和电压表，那么上述的测量值和真实值与之间的关系应是( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
9. 请阅读下述文字，完成第题、第题、第题
某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据作出了如图乙所示的图象，利用图象回答下列问题。
待测电源的电动势，内电阻( )
A. B. C. D.
10. 如图是测量电源电动势和内电阻的电路，关于误差说法正确的是( )
A. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值
B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值
C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值
D. 测出的电动势比真实值小
二、实验题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 一位同学记录的组数据见表。试根据这些数据在图中画出图线，并根据图线读出电池的电动势__________，电池内阻_______。
12. 某探究小组要尽可能精确地测量电流表的满偏电流，可供选用的器材如下：
A.待测电流表满偏电流约为、内阻约为，表盘刻度均匀、总格数为
B.电流表量程为、内阻
C.电压表量程为、内阻
D.滑动变阻器最大阻值为
E.电源电动势有、内阻约为
F.开关一个，导线若干
该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是______选填“图甲”或“图乙”；
所选合理电路中虚线圈处应接入电表______选填“”或“”；
在开关闭合前，应把滑动变阻器的滑片置于______端选填“”或“”；
在实验中，若所选电表的读数为，电流表的指针偏转了格，则可算出待测电流表的满偏电流______．
13. 在测定电源电动势和内阻的实验中，其电路图如图甲所示，为滑动变阻器。改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录其对应的电压和电流，作出图线，并将图线两端延长，得到图乙所示的图像。
根据图甲所示的电路测量电源的电动势，其值________选填“偏大”“偏小”或“准确”。
电源的电动势________，内阻________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
滑动变阻器的限流接法应接一上一下两个接线柱，开关应能控制整个电路的通断，电表正负接线柱不能接反。
本题考查了实验电路分析，知道连接实物电路图的注意事项、分析图示电路图即可正确解题；滑动变阻器采用限流接法时要接一上一下两个接线柱。
【解答】
由电路图可知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，不起变阻作用，故错误；
由电路图可知，电流表正负接线柱接反了，电流表接线错误，故错误；
由电路图可知，电压表选量程，电压表量程选择正确，故正确；
电压表直接接在电源连接上，开关不能控制电压表与电源断开，电压表接线错误，故错误；
本题选错误的，故选：。
2.【答案】
【解析】解：由闭合电路欧姆定律可知，，故图象与纵坐标交点为电源的电动势，故E；
图象的斜率表示内电阻，故；
故选：。
明确实验中基本原理为闭合电路欧姆定律，根据闭合电路欧姆定律表达式，结合图象给出的信息即可求出电动势和内电阻．
本题考查测量电动势和内电阻实验中的实验数据的处理，要注意明确在分析数据时用到的函数方法，同时注意图象问题处理时一定要看清坐标轴的物理量、单位、纵坐标的初始值等．
3.【答案】
【解析】A.若接，此时电压表并联在滑动变阻器两端，电压表测量为滑动变阻器两端的电压，根据图像无法求出定值电阻的阻值；故A错误；
B.若接，此时电压表并联在滑动变阻器和定值电阻两端，电压表测量为滑动变阻器与定值电阻两端的电压，根据图像无法求出定值电阻的阻值；故B错误；
C.若接，图像的斜率表示定值电阻与内阻之和，由于定值电阻未知，故内阻无法求出；故C错误；
D.若接，可将定值电阻视为滑动变阻器一部分，则根据作出的图像可得到电源的电动势和内阻；故D正确；
故选：。
分析电路结构，明确电路接法，再根据电压表和电流表所测量的对象进行分析，再利用欧姆定律以及闭合电路欧姆定律进行分析即可明确能测量的数据。
本题考查测量电源电动势和内阻以及欧姆定律的应用，要注意明确电压表与哪一部电路并联，再结合图像的性质进行分析即可求解。
4.【答案】
【解析】解：根据闭合电路欧姆定律得：，可知图像与纵坐标交点表示电动势，则电池的电动势为：，图像的斜率表示内阻，故电池内阻为：，故A错误；
B.在实验中调节滑动变阻器滑片时，发现在某一端附近滑动时，数据变化不明显，可能是因为滑动变阻器的总阻值过大引起的，故B错误；
考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，内接法误差来源于电压表有分流作用，故C正确，D错误。
故选：。
根据闭合电路欧姆定律推导出与的函数关系，然后根据图象的物理意义求出电源电动势与内阻；数据变化不明显，滑动变阻器的总阻值过大引起的；电压表分流引起系统误差。
本题考查了测电源电动势与内阻实验，要掌握实验原理与实验数据的处理方法。
5.【答案】
【解析】
【分析】
根据闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式，然后和答题。
应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法。
【解答】
在闭合电路中，路端电压：，图象是一次函数图象，是一条倾斜的直线；
应用描点法作图时，要先根据实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，
作图象时要使尽可能多的点穿过直线，让不在直线上的点对称地分布在直线两侧，由图示可知，D正确。
故选D。

6.【答案】
【解析】解：不考虑电流表内阻影响，由图示电路图可知，
开关接时，电源电动势：
开关接时，电源电动势：
解得：，
考虑电流表内阻的影响，由图示电路图可知，
开关接时，电源电动势：
开关接时，电源电动势：
解得：，，
因此：，，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据图示电路图应用闭合电路的欧姆定律列式求出电源电动势与内阻，然后分析实验误差。
本题考查了测电源电动势与内阻实验，理解实验原理是解题的前提，根据图示电路图应用闭合电路欧姆定律即可解题。
7.【答案】
【解析】解：由图可知，；；
由可知，功率之比为：；
由可知，电阻之比为：；
故选：。
由电路图可知两状态下的电压及电流关系，由可求得功率之比；由欧姆定律可求得电阻之比．
本题考查对电源的伏安特性曲线的认识，要注意正确理解闭合电路欧姆定律，掌握图象的性质，会求路端电压及电动势．
8.【答案】
【解析】解：由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电压表测的电压为外电压，
电流表所测的电流偏小，作出图线的测量图线和实际图线，虚线表示实际图线，
由图示图象可知，电源电动势与内阻的测量值都小于真实值，即： ，；
故选：。
作出电源的图线的测量图线和真实图线，比较电动势和内阻的测量值和真实值的大小．
解决本题的关键会从图线获取电源的电动势和内阻，注意将保护电阻等效到电源的内部，最终电源的内阻等于图线的斜率绝对值减去保护电阻的阻值．以及会分析误差的来源，通过图象分析测量值和真实值的关系．
9.【答案】
【解析】解：根据闭合电路欧姆定律以及图示图象可知，电源图象与纵轴交点坐标值为，则电源的电动势测量值为；
电源内阻等于图象斜率的大小，为；故C正确ABD错误。
故选：。
由图象的纵坐标可知电源的电动势，根据闭合电路欧姆定律和图象的性质可得出内电阻。
本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，不能相当然的将横坐标的截距当作短路电流。
10.【答案】
【解析】解：由图示可得，电流表测电路电流，由于电流表的分压作用，电压表测量值小于路端电压，实验误差是由于电流表分压造成的；
当外电路断路时，电压表示数等于路端电压，电源的图象如图所示：
由图示可知，电源电动势的测量值与真实值相等，电源内阻的测量值大于真实值，
故选：。
分析清楚电路结构，根据电路结构答题．
本题考查了伏安法测电源电动势与内阻的实验误差分析，分析清楚电路结构即可正确解题，要掌握应用图象法分析实验误差的方法．
11.【答案】；
【解析】
【分析】
本题考查测电源电动势和内阻的实验，熟悉实验原理是解题的关键。
根据表格描点连线得出电源的图像，根据闭合电路欧姆定律列方程，结合图像的斜率的绝对值和纵截距的含义即可得出电源的电动势和内阻。
【解答】
根据表格作出电源的图像如图所示：
由知，图像的斜率的绝对值为，纵截距为。由图知，电源的电动势，内阻。
12.【答案】【小题】
图乙
【小题】
【小题】
【小题】


【解析】 因为变阻器的全电阻小于电流表内阻，所以变阻器应采用分压式接法，所以合理的是图乙电路
因为电压表的满偏电流，与待测电流表量程接近，所以虚线处应接电表
闭合电键前，应将变阻器的滑片置于输出电压最小的端
根据电流关系可知：，解得：
故本题答案是：乙；；；
13.【答案】偏小；；
【解析】
【分析】
根据实验原理进行分析；
根据电源的外伏安特性曲线的物理意义进行分析。
本题的关键是掌握实验原理及电源的外伏安特性曲线的物理意义。
【解答】
由于电压表的分流作用，测得的电流小于其真实值，则，作出其图像如图所示：
纵轴上的截距表示电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，由图像可知电源电动势的测量值偏小。
由知，图像的纵截距为，斜率的绝对值为。由图知，电源的电动势，电源的内阻。

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