人教版必修三 12.3 安阻法练习（含答案）

人教版必修三第十二章安阻法练习（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共3小题，共18.0分）
1. 在如图所示的电路中，已知电阻和的阻值，在电键打到位置和位置时，在电流表中读出( )
A. 可以测量电源电动势，但不能测量电源内电阻
B. 可以测量电源内电阻，但不能测量电源电动势
C. 可以测量电源电动势，也可以测量电源内电阻
D. 不能测量电源电动势，也不能测量电源内电阻
2. 如图甲所示，为电阻箱，置于阻值最大位置。闭合，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组、值，并依据、值作出了如图乙所示的图线；可知( )
A. 电源电动势为
B. 电源内阻为
C. 当的阻值调为时，电源的输出功率为
D. 当的阻值为时，随着的减小，电源输出功率先增大后减小
3. 某研究性学习小组利用如图所示电路测量电池组的电动势和内阻。根据实验数据绘出如图所示的图线，其中为电阻箱读数，为电流表读数，由此可以得到( )
A. 电源电动势约为 B. 内阻约为
C. 用该电路测电动势，测量值比真实值小 D. 用该电路测内阻，测量值比真实值小
二、多选题（本大题共3小题，共24.0分）
4. “测定电池电动势和内阻”的实验电路如图所示，其中、为电流表或电压表，为滑动变阻器，则关于该实验下列说法正确的是 ( )
A. 为电流表 B. 为电流表
C. 闭合开关前及的滑动触头滑至最左端 D. 闭合开关前的滑动触头滑至最右端
5. 如图甲所示，定值电阻，闭合开关，改变电阻箱阻值，得到多组、值，并作出了如图乙所示的图线，则( )
A. 电源电动势为
B. 电源内阻为
C. 从系统误差角度看，利用该装置测得的电动势大于其真实值
D. 从系统误差角度看，利用该装置测得的内阻大于其真实值
6. 如图甲所示，为电阻箱，置于阻值最大位置，为未知电阻．断开，闭合，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组、值，并依据、值作出了如图乙所示的图线．断开，闭合，当调至某一位置时，电流表的示数；保持电阻箱的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数为，根据以上数据可知( )
A. 电源电动势为
B. 电源内阻为
C. 的阻值为
D. 断开、闭合时，随着的减小，电源输出功率减小
三、填空题（本大题共4小题，共32.0分）
7. 某实验小组用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻。在利用如图甲所示的电路连接实物时，开关应______选填“闭合”或“断开”，接通电源前变阻箱应调到___________。
实验时，记录多组电阻箱阻值和电流表示数，在坐标纸上做出函数图像，如图乙所示。由此图像可得电源电动势为____________，内阻为___________结果保留一位小数
某同学为了使干电池的电动势和内阻测量值更准确，用如图丙所示的电路测量了图甲电路中电流表的内阻，当电流表的示数为时，电压表的示数为，电阻箱示数如图丁所示。若用和表示中电动势和内阻的测量值，则测量的电动势和内阻的更准确值为______，_____用、表示
8. 利用多用电表直流电流档和电阻箱测电源的电动势和内阻。实验电路如图，闭合开关前应将电阻箱阻值调到_______填“最大值”或“最小值”，通电后，电流一定 填“红”或“黑”表笔流入多用电表。调节电阻箱，记录多组电阻箱示数和多用电表示数，绘出了图像，由图可得电源电动势________，内阻________。计算结果忽略多用电表电流档内阻的影响，保留两位有效数字
9. 某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组电动势约、电流表量程，内阻小于、电阻箱、滑动变阻器、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。
该同学按图连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为。试分析该测量产生误差的原因是_________________________________________。
简要写出利用图所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
______________________________________________________________；
______________________________________________________________。
下图是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势____________、内阻_____________。计算结果保留三位有效数字
10. 要测定某电源的电动势和内电阻，某同学按图电路图连接好电路并进行如下操作：
闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻值及对应的电流表的示数；电流表的内阻很小，可忽略不计
根据数据，作出图象，如图所示，则根据图象可以求出：电源电动势______，内电阻______
四、实验题（本大题共3小题，共26.0分）
11. 某同学测定电源电动势和内阻，所使用的器材有：待测干电池一节内阻很小、电流表量程，内阻小于、电流表量程，内阻未知、电阻箱、滑动变阻器、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个，导线若干．
该同学按图甲所示电路连接进行实验操作．请在图丙虚线框内补全与图甲对应的电路图．
测电流表的内阻：
闭合开关，将开关与接通，通过调节电阻箱和滑动变阻器，读取电流表的示数为、电流表的示数为、电阻箱的示数为，则电流表的内阻________．
测电源的电动势和内阻：
断开开关，调节电阻箱，将开关接________选填“”或“”，记录电阻箱的阻值和电流表的示数；断开开关，开关所接位置不变，多次调节电阻箱重新实验，并记录多组电阻箱的阻值和电流表的示数．
数据处理：
图乙是由实验数据绘出的图象，由此求出干电池的电动势________、内阻________计算结果保留两位有效数字．
如果电流表的电阻未知，本实验________选填“能”或“不能”测出该电源的电动势．
12. 某研究小组用实验测量水果电池的电动势和内阻，把铜片和锌片相隔约插入一个柠檬中，就可制成一个水果电池，查阅资料后得该水果电池的电动势约为，内阻约为。
该小组设计了如下两种测量方案，如图甲所示，为减少测量误差，应选用方案________填“一”或“二”
某同学选用方案二测量电路进行测量。闭合开关，改变电阻箱的阻值，并记录电阻箱阻值和对应的电流表的示数，然后作出图像，就可以求出水果电池电动势和内阻。
已知电流表量屋为，某次测量，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为________
把测量数据标在坐标中，获得如图丙所示图像，根据图像可得水果电池的电动势为________保留位有效数字，同时可以求得水果电池内阻；
若考虑电流表的内阻，则水果电池电动势的测量值________真实值填“大于”“等于”或“小于”。
13. 通过实验测量某电池的内阻，提供的器材如下：
A.待测电源内阻待测
B.标准电源电动势略大于，内阻不计
C.灵敏电流计量程
D.电阻箱
E.电阻箱
F.均匀金属电阻丝
G.滑动触头可沿电阻丝滑动，并通过点触方式与电阻丝连接
H.其它：刻度尺，开关、导线若干
主要实验步骤如下：
按图甲连接好电路，然后测量出电阻丝接入电路部分两端点、间的距离：
将两电阻箱调至一定的阻值，闭合开关、，将滑动触头与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计指针偏转方向调整点位置，并调整电阻箱的阻值，反复调节，直到表指针不发生偏转，测出此时的长度，并记下电阻箱的阻值：
改变电阻箱的阻值，重复步骤，记录下多组及对应的值。
请回到以下问题：
当表的示数为零时，两端电压与电阻箱两端电压相等，则_________用、、表示：
步骤中，在反复调整使得表指针不发生偏转过程中，电阻箱的阻值应该逐渐调_________选填“大”或“小”；
利用记录的多组、数据，作出图像如图乙所示。测得该图线的斜率为，纵轴的截距为，待测电源的内阻_________：
实验中，电阻箱应选用_________选填序号“”“或“；
本实验中若标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将_________填“偏大”“不变”或“偏小”。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：根据闭合电路欧姆定律得，
开关接端时，有
开关接端时，有
联立即可求出电动势和内阻，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据闭合电路欧姆定律对两种情形列式，联立组成方程组，即可求得电源电动势和内阻。
本题为测量电动势和内电阻的理论基础，要注意明确电动势和内电阻视为定值，只需要测出两组路端电压和电流值即可联立方程组求解。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题为安阻法测电源的电动势和内阻，解题关键是根据闭合电路欧姆定律列出等式，并整理为的形式，分析图乙斜率和纵轴截距的物理意义。
另外本题还需要知道，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大。
【解答】
根据闭合电路的欧姆定律可得 ，解得，
可知电源的电动势，内阻，选项AB错误；
C.当的阻值调为时，电流为，电源的输出功率为，选项C错误；
D.当外电路的电阻等于内阻时电源的输出功率最大，可知当的阻值为时，随着的减小，电源输出功率先增大后减小，选项D正确。
故选D。

3.【答案】
【解析】解：、根据闭合电路欧姆定律得：，解得：
由数学知识得知，图象的斜率等于，纵轴截距的绝对值等于，由图得知电源的电动势为：，内阻为：，故A错误，B正确；
、将安培表的内阻等效为电源的内阻，故安培表内阻对电动势的测量无影响，故E测量值等于真实值，而由于电流表内阻的影响，内阻的测量值大于真实值，故CD错误。
故选：。
根据闭合电路欧姆定律，进行数学变形，得到与的关系式，根据数学知识研究图象的斜率和截距的意义，求解电源的电动势和内阻。根据电路结构分析误差情况。
物理图象关键要根据物理规律得到解析式，运用数学知识分析图象的物理意义。本题采用的是转换法，本来是非线性关系，转换成是线性关系，即可直观求解。
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查利用安阻法测电源电动势和内阻，熟悉实验原理是解题的关键。
根据闭合电路欧姆定律列方程得出表达式，结合图像的斜率和纵截距的含义列方程求出电源的电动势和内阻即可判断；考虑电流表的内阻时，由闭合电路欧姆定律列方程得出表达式，结合图像的斜率和纵截距额含义，与前面的分析比较即可判断。
【解答】
、由闭合电路欧姆定律：可得，可见图像的斜率为，纵截距为，由图知，电源电动势，由解得电源内阻，故A正确，B错误；
、考虑电流表的内阻时，由闭合电路欧姆定律：，可得，则图像的斜率为，纵截距为，可见，，即，则电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值。故C错误，D正确。

6.【答案】
【解析】
【分析】
断开，闭合时，电源与电阻箱串联，根据闭合电路欧姆定律求出，根据图线可知：图象的斜率为电动势，根据纵轴截距为电源的内阻；断开，闭合，当调至某一位置时，电流表的示；由闭合电路的欧姆定律可求电阻箱的阻值，保持电阻箱的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数，根据闭合电路欧姆定律求出的阻值。
解决本题的关键知道图线的斜率和截距表示的物理意义看，以及能够熟练运用闭合电路欧姆定律。
【解答】
A.当断开，闭合由闭合电路欧姆定律得：，所以图象的斜率为电动势，由图象的斜率，所以电源的电动势，故A错误；
B.轴截距的绝对值等于内阻，即，故B正确；
C.断开，闭合时，；断开，闭合时，，带入数据得：，故C正确；
D.因，所以，电路中的外电阻大于内阻，随着的减小，电源输出功率将增大，故D错误。
故选BC。

7.【答案】断开；电阻最大值
；
；或均对
【解析】
【分析】
在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多，在解题中要根据题意，灵活的选用相应的表达式。若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式求解。
【解答】
由图甲可在看出，为了保护电路，在闭合开关前应将电阻箱调到最大值，故答案为：断开；电阻最大值；
根据欧姆定律有：，变形整理后得：，那么图象的斜率，纵截距，故答案为：；；
电阻箱阻值，电流表阻值。则上一问测量时，当开关断开时，电源的电动势与测量值相等为，但测量内阻包括了电流表的内阻，所以电源内电阻更准确值为，故答案为：；或均对。
8.【答案】最大值；红；；。
【解析】
【分析】
根据电路结构得出当电阻箱的阻值最大时，电流最小，根据闭合电路欧姆定律及图像得出电源电动势和内阻。
本题是根据闭合电路和图像法求解电源电动势和内阻的题目，简单。
【解答】
根据电路结构可知，为了防止通过多用电表的电流过大，损坏多用电表，所以闭合开关前应将电阻箱阻值调节到最大值；
通电后，电流一定从“红”表笔流入多用电表；
根据电路图，结合闭合电路欧姆定律得出
整理得出：
根据图像可得
得出，。
9.【答案】并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大
调节电阻箱，断开开关，将开关接，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
断开开关，再次调节电阻箱，将开关接，记录电阻箱的阻值和电流表示数


【解析】解：用图示电路测电流表电阻时用半偏法，其测量方法是：先闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表满偏；然后，把开关连到上，保持滑动变阻器电阻不变，调节电阻箱，使电流表半偏，则电阻箱的电阻即为电流表电阻，其产生误差的原因是并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大．使测得的电流偏小；
测电动势和内电阻，只需得出电流值及外电阻的阻值即可；故断开电键，将开关与连接，调节电阻箱，得到多组、值，由闭合电路欧姆定律画出图象，由图象的斜率及截距的意义即可求得电动势和内电阻．故步骤应为：
调节电阻箱，断开开关，将开关接，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
断开开关，再次调节电阻箱，将开关接，记录电阻箱的阻值和电流表示数．
由闭合电路欧姆定律可得：，即：，
由上式可知：图线的斜率是电动势的倒数，图线在纵轴上的截距是，
由此可得：，
，
解得：．
故答案为：
并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大
调节电阻箱，断开开关，将开关接，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
断开开关，再次调节电阻箱，将开关接，记录电阻箱的阻值和电流表示数

10.【答案】
【解析】解：由闭合电路欧姆定律变形得：
根据数学知识得知，图象--的斜率等于，纵轴截距等于，则由图象读出斜率为，则电动势纵轴截距为，则得到，
故答案为：，
由闭合电路欧姆定律变形，得到与的关系式，根据数学知识分析图象的斜率和截距的意义，即可求出电源电动势和内电阻．
测定电源的电动势和内电阻的原理是闭合电路欧姆定律，本题采用转换法思维，将的非线性关系转换成的线性关系，便于直观读图研究．
11.【答案】【小题】如图所示：
【小题】
【小题】
【小题】
【小题】能

【解析】 略
根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱的电流；
电压，则电流表内阻为 ；
略
根据中步骤和闭合电路欧姆定律可知
可得：
根据题图乙可知：，，
解得，；
由可知：当电流表的内阻未知时，本实验能测出该电源的电动势，但不能测出内电阻．
12.【答案】【小题】二
水果电池内阻较大，为减小实验误差，电压表并联在电源两端带来较大误差，因为该方式测量的是电压表与内阻并联后的总电阻，故应选择图二所示电路图。
【小题】 等于
最小分度值为，故电流表的示数为。
电源电动势为
所以
由图丙所示图象可知，图象斜率
若考虑电流表的内阻，则

图像斜率不变，则水果电池电动势的测量值等于真实值。

【解析】 略
略
13.【答案】【小题】
【小题】小
【小题】
【小题】
【小题】不变

【解析】 根据分压知识可知：，解得；
步骤中，在反复调整使得表指针不发生偏转过程中，电阻箱的阻值应该逐渐调小，以逐渐减小分压；
由电路可知，两端的电压：，则，解得；由图像可知：；，解得；
实验中，为了方便调节，电阻箱应选用；

本实验中若标准电池的内阻对实验无影响，则即使标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将不变．
点睛：对于实验问题，首先要根据实验的电路和实验的过程搞清实验的原理，结合欧姆定律列出方程，结合图像的斜率和截距处理数据．
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