人教新课标 选修3-1 2.9 《实验:测定电池的电动势和内阻》同步练习题(6份)

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名称 人教新课标 选修3-1 2.9 《实验:测定电池的电动势和内阻》同步练习题(6份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-01-22 07:44:12

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实验:测定电池的电动势和内阻 同步练习
1.在测定电源电动势和内电阻的实验中,为 ( http: / / www.21cnjy.com )使实验效果明显且不会损害仪器,应选择下列电源中 ( )【版权所有:21教育】
A.内阻较大的普通干电池 B.内阻较小的普通干电池
C.小型交流发电机 D.小型直流发电机
2.在测定电源的电动势和内阻的实验中,待测 ( http: / / www.21cnjy.com )电池、开关和导线配合下列哪组仪器,可以达到测定目的 ( )2·1·c·n·j·y
A.一只电流表和一个滑动变阻器 B.一只电流表和一只电压表
C.一只电流表和一个电阻箱 D.一只电压表和一个电阻箱
3. 如图2-56是测量电源电动势和内电阻的电路,关于误差的说法正确的是
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.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值;
E.测出的电动势与真实值相同;
F.测出的电动势比真实值小.
4.用伏安法测电池的电动势和内电阻,由于电路存在问题,当电键S闭合后,移动变阻器的滑片P时,出现下列异常现象.2-1-c-n-j-y
A.电流表示数可变,电压表示数始终为零
B.电流表示数为零,电压表示数不变
C.电流表烧坏
D.电流表示数不变,电压表示数可变
以上四种情况对应的电路2-57如图中的(A)____,(B)____,(C)____,(D)_____.
5.一位同学记录的6组数据见表。试根据这 ( http: / / www.21cnjy.com )些数据在图2-58中画出U—I图线,并根据图线读出电池的电动势E= V,电池内阻 r = Ω .21·世纪*教育网
6.如图2-59示的 ( http: / / www.21cnjy.com )电路中,R1 、R2为标准电阻,测定电源的电动势和内阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值真实值,内阻的测量值 真实值,产生误差的 。www-2-1-cnjy-com
巩固练习
1.实验室中有电流表、电压表、电阻箱、 ( http: / / www.21cnjy.com )滑线变阻器等仪器,下列各种仪器的组合(加上导线、电键),恰好可以用来测定一节干电池的电动势、内电阻的是( )
A.电流表、电压表、滑线变阻器
B.电流表、电压表、滑线变阻器、电阻箱
C.电流表、电阻箱 D.电压表、电阻箱
2.如图2-60是测量电源电动势和内电阻的电路,关于误差的说法正确的是
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.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值;
E.测出的电动势与真实值相同;
F.测出的电动势比真实值小.
3.现有器材:量程为10.0mA、 ( http: / / www.21cnjy.com )内阻约30-40 Ω的电流表一个,定值电阻R1=150Ω,定值电阻R2=100 Ω ,单刀单掷开关K,导线若干。要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。21教育网
(1)画出电路图。
(2)用已知量和直接测得量表示的待 ( http: / / www.21cnjy.com )测电动势的表达式为 ,式中各直接测得量的意义是: .  21*cnjy*com
4.用伏安法测一节干电池的电动势ε和内电阻r ( http: / / www.21cnjy.com ),所给的器材有:(A)电压表:0—3—15V;(B)电流表:0—0.6—3A;(C)变阻器R1(总电阻20Ω);(D)变阻器R2(总电阻100Ω);以及电键S和导线若干.21教育名师原创作品
(1)画出实验电路图(标明变阻器规格).
(2)如图2-61所示的U ( http: / / www.21cnjy.com )-I图上是由实验测得的7组数据标出的点,请你完成图线,并由图线求出ε=_ _______V,r=_____ ___Ω.21·cn·jy·com
(3)若只选用两组数据,用欧姆定律算出ε、r,有可能误差较大.若选用第________和第________组数据误差最大.【来源:21·世纪·教育·网】
5.如图2-62所示为用 ( http: / / www.21cnjy.com )电位差计测电池内阻的电路图.实际的电位差计在标准电阻RAB上直接刻度的不是阻值,也不是长度,而是各长度所对应的电位差值.RM=100Ω,实验开始时S2断开,S1拨到1处,调节RN使通过RAB的电流准确地达到标准值.然后将S1拨到2处,调节C.当灵敏电流计指针指零时,读得UAC=1.5025V;再闭合S2,滑动C,当电流计指针指零时,读得UAC=1.4455V.试根据这些数据计算电池εx的内阻r.21*cnjy*com
提高练习
1.现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、 ( http: / / www.21cnjy.com )一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧)要求:
(1)在2-63方框中画出实验电路图:
(2)简要写出完成接线后的实验步骤;
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式= 。
2.测量电源B的电动势E及内阻(E约为4.5V,约为1.5Ω)。可选用的器材如下:
量程为3V的理想电压表V;
量程为的电流表A(有一定内阻);
固定电阻4Ω;滑动变阻器;电键K,导线若干。
(1)画出实验电路原理图,要求实验尽可能精确,且图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。
(2)实验中,当电流表的读数为I1时,电压表的读数为U1;当电流表的读数为I2时,电压表的读数为U2,则可求出E= , 。(用I1、 U1 I2 、U2及R表示)。【来源:21cnj*y.co*m】
高考链接
1.一种供仪器使用的小型电池的标明电压 ( http: / / www.21cnjy.com )为9V,允许通过的最大电流为50mA,为了测量这个电池的电动势和内阻,实验室利用了如图2-64所示的电路,图中电压表的内阻很大,可不考虑其对电路的影响;R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω,R0为保护电阻。
(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格,你认为最合适的是 ( )
A.10Ω、5W B.150Ω、0.5W
C.200Ω、0.25W D.1.2kΩ、1W
(2)断开开关,调整电阻箱阻值,再 ( http: / / www.21cnjy.com )闭合开关,读取电压表和电阻箱的示数,多次测量,取得下表中数据,请在图2-65所示的坐标中作出U-I图线,则由图线得出电池的电动势E= V,内阻r= Ω。21世纪教育网版权所有
U(V) 9.0 8.5 8.0 7.5
R(Ω) 750 273 117 38
2.某同学设计了如图2-66所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻,′是辅助电源. A、B两点间有一灵敏电流计G.www.21-cn-jy.com
(1)补充下列实验步骤:①闭合开关S1、 ( http: / / www.21cnjy.com )S2, 使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点UA、UB 的关系是UA UB,即A、B相当于同一点,读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1就是通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得____________,读出_______________.
(2)写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式


实验:测定电池的电动势和内阻
1.A 2.CD 3.CE 4. 丁,乙,甲,丙 5.1.45 0.70 6. > 电流表本身有电阻.【出处:21教育名师】
巩固练习1.ACD 2.BE 3.(1)电路如图
(2) I1为断开S2时电流表的读数,I2为闭合S2时电流表的读数。
4. (1)电路如图所示 (2)1.5,O.5 (3)5,6
5. 1.5025V,3.9Ω
提高练习1.(1)实验电路如图所示。S断开时,因电压表内阻远大于电源内阻,可认为是断路状态,S闭合时,又是一种负载状态。
(2)实验步骤如下:
①按电路图连接好电路。
②在开关S断开状态下读出电压表指针所在处的分度格数n1.
③闭合开关S,读出电压表指针所在处的分度格数n2.
(3)设电压表每一小分度表示的电压为U0。
S断开时,有 E=n1U0 S闭合时,有
解以上两式,得
2.(1)实验电路原理图如图所示;
(2)根据闭合电路的欧姆定律:
( http: / / www.21cnjy.com ), ( http: / / www.21cnjy.com )
算出
高考链接:1.B,9.5,50(点拔:选用合适的电阻,当R=150Ω,其功率为W,则I==52mA;由U、R算出I,作U—I图线)21cnjy.com
2.(1) = 灵敏电流计的读数为零 电流表和电压表的读数为I2、U2
(2) 得
A
v
图2-56
图2-57
1.05
0.57
1.10
0.50
1.20
0.35
1.24
0.31
1.32
0.20
1.37
0.12
U(V)
I(A)
U/
I/
图2-58
E r
R1
R2
A
A
图2-59
v
A
图2-60
图2-61
图2-62
图2-63
S
V
R
R0
图2-64
U/V
I/mA
图2-65
图2-66
mA
R1
R2
S1
S2
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实验:测定电池的电动势和内阻 同步练习
【典型例题】
【例1】在测干电池的电动势和内电阻的实验中,图有甲、乙两个可供选择的电路,应选用甲电路进行实验,实验中误差的来源是电流表 读数比实际值偏大,根据实验数据画出的U-I图线如图所示,则求得的电动势是 1.5 V,内电阻是0.75 。21世纪教育网版权所有
【解析】本实验中,电压表应测路端电压U,电流表应测通过电源的电流I,根据U=E-Ir,来确定电动势E和内阻r,甲、乙两个电路都存在系统误差,对甲电路,电流表读出的不是通过电源的电流I,而通过电源电流I和电压表上电流IV=之和,即U=E-(I+)·r,即误差来自电压的分流。对乙电路,电压表读出的不是路端电压U,而是路端电压U和电流表两端电压UA=IRA之和,即U+IRA=E-Ir,即误差来自电流表的分压,由电源的内阻一般都较小,电压表的分流作用影响较小,故采用甲电路。www-2-1-cnjy-com
给出的图象是电源的外特性曲线,将给出图线向两方延长和U轴的交点即为电动势,而此直线斜率的绝对值为内阻。2-1-c-n-j-y
【答案】甲,电流表,大,1.5V, 0.75。
【例2】某同学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0~20Ω,连接电路的实物图如实验图10-7所示.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)指出该同学接线中错误的和不规范的做法是:_____________________.
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.电压表接线有错
(2)画出这个实验的正确电路图.
【解析】要正确连好实物图,首先应 ( http: / / www.21cnjy.com )确定电流表的内外接法,变阻器的连接方式以及各电表的量程.其次应注意以下事项:①各电表的正、负极性;②开关是否在干路上;③各导线两端都应接在接线柱上,而不能在导线中间出现分叉;④开关闭合前变阻器滑动触头应处于恰当位置;⑤各条连线均应连成一般曲线,而不能连成折线,不能相交且要尽量节省导线;⑥先画电路原理图,后连接实物图,可避免出错。在本题中变阻器要起变阻的作用,必须使接入电路的两根导线一条接在下面的线柱上,另一条接在上面的金属杆的一端上,故图中变阻器起不到变阻的作用,故选A.21教育名师原创作品
电流表和电压表接入电路时,选择好恰当的 ( http: / / www.21cnjy.com )量程后,要特别注意“+”“-”接线柱是否正确,不然的话,极易损坏电表,图中电流表的“+”“-”接线柱出现错误,故选B.21*cnjy*com
干电池的电动势为1.5V,电压表量程适当,故C错.但电压表不能直接并联到电源两端,因为开关断开后,电压表仍有示数,故选D.
【答案】A、B、D 其电路图同例1中的甲图。
【例3】有两只电压表A和B,量程已知,内 ( http: / / www.21cnjy.com )阻不知等于多少,另有一节干电池,它的内阻不能忽略,但不知等于多少.只用这两只电压表、开关和一些连接用导线,通过测量计算出这个电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程,干电池不允许拆开).
(1)画出你测量时所用的电路图.
(2)以测得的量作为已知量,导出计算电动势的式子.
【解析】本题是实验测量设计论 ( http: / / www.21cnjy.com )证类型的考题,依题目所创设的物理情景不难认识到两只电压表不能按通常情况当成理想表处理.实验测量电路的设计,以及与电路相关的物理方程,只能以部分电路、全电路欧姆定律为依据。
(1)测量电路如实验图 (a)、(b)所示.
(2)设电池电动势为E,内电阻为r,电压表A、B的电阻设为.当电压表A接到电池两端时读数为,据欧姆定律得  21*cnjy*com
即. ①
A、B串联后接到电池两端时,读数分别为,根据欧姆定律得
. ②
联立①②,把看成未知数解得
【基础练习】
一、选择题:
1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中,为使实验效果明显且不易损坏仪器,应选择下列哪种电源为好( )21·世纪*教育网
A、内阻较大的普通干电池 B、内阻较小的普通蓄电池
C、小型交流发电机 D、小型直流发电机
2、图所示为《测定电源电动势和内阻》的电路图,下列说法中正确的是( )
A、该电路图有错误,缺少一只与电流表相串联的保护电阻
B、用一节干电池做电源,稍旧电池比全新电池效果好
C、几节相串联的干电池比单独一节干电池做电源效果好
D、实验中滑动变阻器不能短路
3、为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导体以外,配合下列哪组仪器,可以达到实验目的:( )【来源:21cnj*y.co*m】
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
4、在《测定电源电动势和内阻》的实验中,进行数据处理时的作图,正确做法是( )
A、横坐标I的起点一定要是零
B、纵坐标U的起点一定要是零
C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
A、 使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
5、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时,画出的图线如图所示,则由此图线可知( )
A、Ea>Eb 、ra>rb B、Ea>Eb 、ra<rb
C、Ea<Eb 、ra>rb D、Ea<Eb 、ra<rb
6、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线,已知图线a∥b,则两个电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb的关系是( )
A、Ea=Eb 、ra=rb B、Ea>Eb 、ra=rb
C、Ea>Eb 、ra>rb D、Ea=Eb 、ra>rb
二、填空题:
7、如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图,由图线可知,该电池的电动势E= V,电池的内电阻r= 。2·1·c·n·j·y
8、如图所示的电路中,R ( http: / / www.21cnjy.com )1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值 真实值,内电阻的测量值 真实值,测量误差产生的原因是 。
9、在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中,若线路器材接触良好,某同学按实验图10-11连接好电路合上开关以后,发现电流表示数很大,电压表示数为零,移动滑动变阻器的触头,两电表的示数均无变化,产生这样的故障的原因是 ;又若在实验中出现两电表的示数正常,但移动变阻器触头时,两电表的示数不变化,产生这样的故障原因是 。【版权所有:21教育】
三、实验设计:
10、利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E和内阻r,电路如实验图10-12所示,图中为粗调滑线变阻器,为微调滑线变阻器,实验得到四组数据如表中所示.
( http: / / www.21cnjy.com )
I(mA) U(V)
50.0 1.35
75.0 1.28
100 1.20
150 1.05
(1)表中数据经处理后,可能确定电动势E=__ _V,内阻r=__ ___Ω。
(2)现有滑线变阻器:A(10Ω,1A),B(500Ω,0.5A),C(500Ω,0.1A).那么在本次实验中,滑线变阻器应选用__ ____,应选用__ _。(填“A”、“B”或“C”)【出处:21教育名师】
11、下面是在测某电池的电动势和内电阻的实验中记录的六组数据.请在直角坐标系中画出U-I图,并根据图象算出待测电池的电动势和内电阻.
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
【能力提升】
1、如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线,关于此图线,下列的说法中正确的是:( )21教育网
A、 纵轴的截距表示电源的电动势,即E=3.0V
B、 横轴的截距表示电源的短路电流,即I短=0.6A
C、 电源的内阻r=5Ω
D、 电源的内阻r=1.0Ω
2、在测量电池的电动势和内阻的实验中, ( http: / / www.21cnjy.com )电源的电动势约为6V,内阻约为0.5Ω,电流表的内阻为0.5Ω,电压表的内阻为6kΩ。为了减小实验的误差,应当采用的电路是如图所示中的:( )【来源:21·世纪·教育·网】
3、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是:( )21cnjy.com
A、测出两组I和U数据,代入方程组,求出E和r
B、测出多组I和U数据,代入方程求出几组E和r,最后求出平均值
C、测出多组I和U数据,画U—I图线,根据图线求出E和r
D、测出多组I和U数据,分别求出I和U的平均值,然后代入公式求出E和r
4、在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如实验图10-13所示电路.一位同学记录的6组数据见下表:www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com )
R/Ω 2.0 3.0 6.0 10 15 20
U/V 1.30 1.36 1.41 1.48 1.49 1.50
试根据这些数据在坐标纸上选择适当的坐标 ( http: / / www.21cnjy.com )轴,并在实验图10-14的方格纸上画出图线,根据图线读出电源的电动势E=_ __V,求得电源的内阻r=__ _Ω。
( http: / / www.21cnjy.com )
参考答案:
【基础练习】
一、选择题:
1、A 2、BD 3、ABC 4、D 5、A 6、B
二、填空题:
7、1.5 0.625 8、等于 大于 电流表具有内电阻 9、滑动变阻器短路 将滑动变阻器接成一个定值电阻21·cn·jy·com
三、计算题:
10、1.5 3 B A 11、略
【能力提升】
1、AD 2、A 3、C 4、1.53 0.35
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测定电池的电动势和内阻 同步练习
【基础练习】
一、选择题:
1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中,为使实验效果明显且不易损坏仪器,应选择下列哪种电源为好( )【来源:21·世纪·教育·网】
A、内阻较大的普通干电池 B、内阻较小的普通蓄电池
C、小型交流发电机 D、小型直流发电机
2、图所示为《测定电源电动势和内阻》的电路图,下列说法中正确的是( )
A、该电路图有错误,缺少一只与电流表相串联的保护电阻
B、用一节干电池做电源,稍旧电池比全新电池效果好
C、几节相串联的干电池比单独一节干电池做电源效果好
D、实验中滑动变阻器不能短路
3、为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导体以外,配合下列哪组仪器,可以达到实验目的:( )21·世纪*教育网
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
4、在《测定电源电动势和内阻》的实验中,进行数据处理时的作图,正确做法是( )
A、横坐标I的起点一定要是零
B、纵坐标U的起点一定要是零
C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
A、 使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
5、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时,画出的图线如图所示,则由此图线可知( )www.21-cn-jy.com
A、Ea>Eb 、ra>rb B、Ea>Eb 、ra<rb
C、Ea<Eb 、ra>rb D、Ea<Eb 、ra<rb
6、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线,已知图线a∥b,则两个电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb的关系是( )www-2-1-cnjy-com
A、Ea=Eb 、ra=rb B、Ea>Eb 、ra=rb
C、Ea>Eb 、ra>rb D、Ea=Eb 、ra>rb
二、填空题:
7、如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图,由图线可知,该电池的电动势E= V,电池的内电阻r= 。  21*cnjy*com
8、如图所示的电路中,R1、R2为标准电阻, ( http: / / www.21cnjy.com )测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值 真实值,内电阻的测量值 真实值,测量误差产生的原因是 。
9、在用伏安法测电池电动势和内 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻的实验中,若线路器材接触良好,某同学按实验图10-11连接好电路合上开关以后,发现电流表示数很大,电压表示数为零,移动滑动变阻器的触头,两电表的示数均无变化,产生这样的故障的原因是 ;又若在实验中出现两电表的示数正常,但移动变阻器触头时,两电表的示数不变化,产生这样的故障原因是 。2-1-c-n-j-y
三、实验设计:
10、利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E和内阻r,电路如实验图10-12所示,图中为粗调滑线变阻器,为微调滑线变阻器,实验得到四组数据如表中所示.【出处:21教育名师】
( http: / / www.21cnjy.com )
I(mA) U(V)
50.0 1.35
75.0 1.28
100 1.20
150 1.05
(1)表中数据经处理后,可能确定电动势E=__ _V,内阻r=__ ___Ω。
(2)现有滑线变阻器:A(10Ω,1A),B(500Ω,0.5A),C(500Ω,0.1A).那么在本次实验中,滑线变阻器应选用__ ____,应选用__ _。(填“A”、“B”或“C”)21cnjy.com
11、下面是在测某电池的电动势和内电阻的实验中记录的六组数据.请在直角坐标系中画出U-I图,并根据图象算出待测电池的电动势和内电阻.
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
【能力提升】
1、如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线,关于此图线,下列的说法中正确的是:( )【来源:21cnj*y.co*m】
A、 纵轴的截距表示电源的电动势,即E=3.0V
B、 横轴的截距表示电源的短路电流,即I短=0.6A
C、 电源的内阻r=5Ω
D、 电源的内阻r=1.0Ω
2、在测量电池的电动势和内阻的实验中,电源的 ( http: / / www.21cnjy.com )电动势约为6V,内阻约为0.5Ω,电流表的内阻为0.5Ω,电压表的内阻为6kΩ。为了减小实验的误差,应当采用的电路是如图所示中的:( )21世纪教育网版权所有
3、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是:( )21·cn·jy·com
A、测出两组I和U数据,代入方程组,求出E和r
B、测出多组I和U数据,代入方程求出几组E和r,最后求出平均值
C、测出多组I和U数据,画U—I图线,根据图线求出E和r
D、测出多组I和U数据,分别求出I和U的平均值,然后代入公式求出E和r
4、在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如实验图10-13所示电路.一位同学记录的6组数据见下表:2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com )
R/Ω 2.0 3.0 6.0 10 15 20
U/V 1.30 1.36 1.41 1.48 1.49 1.50
试根据这些数据在坐标纸上选 ( http: / / www.21cnjy.com )择适当的坐标轴,并在实验图10-14的方格纸上画出图线,根据图线读出电源的电动势E=_ __V,求得电源的内阻r=__ _Ω。
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参考答案
【基础练习】
一、选择题:
1、A 2、BD 3、ABC 4、D 5、A 6、B
二、填空题:
7、1.5 0.625 8、等于 大于 电流表具有内电阻 9、滑动变阻器短路 将滑动变阻器接成一个定值电阻21教育网
三、计算题:
10、1.5 3 B A 11、略
【能力提升】
1、AD 2、A 3、C 4、1.53 0.35
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实验测定电池的电动势和内阻 同步练习
基础达标
1.关于闭合电路的说法,正确的是( )
A.电源短路时,电源的内电压等于电动势
B.电源短路时,路端电压等于零
C.电源断路时,路端电压最大
D.电源的负载增加时,路端电压也增大
答案:ABC
2.在测定电源电动势和内阻的实验中,为使实验效果明显且不会损害仪器,应选择下列电源中( )
A.内阻较大的普通干电池 B.内阻较小的普通蓄电池
C.小型交流发电机 D.小型直流发电机
答案:A
3.下面给出多种伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的是( )21世纪教育网版权所有
A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E和r
B.多测几组I、U的数据,求出几组E和r,最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求E和r
D.多测出几组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r【来源:21·世纪·教育·网】
答案:C
4.用图象法计算电动势和内阻时,先要描点,就是在U-I坐标系中描出与每组I、U值对应的点,以下说法正确的是( )21·世纪*教育网
A.这些点应当准确地分布在一条直线上,即U-I图线应通过每个点
B.这些点应当基本在一条直线上,由于偶然误差不能避免,所以U-I图线不可能通过每一个点
C.画U-I图线应当使它通过尽可能多的描出的点
D.不在U-I图线上的点应大致均衡地分布在图线的两侧
E.个别偏离直线太远的点,应当舍去
答案:BCDE
5.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,以下说法正确的是( )
A.在图2-9-15所示电路中,E测B.在图2-9-15所示电路中,r测C.在图2-9-16所示电路中,E测D.在图2-9-16所示电路中,r测( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
图2-9-15 图2-9-16
答案:AB
6.在测定电池的电动势和内电阻的实验中,待测电池、开关和导线,配合下列哪组仪器,可以达到实验目的( )2·1·c·n·j·y
A.一只电流表和一个电阻箱
B.一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器
C.一只电压表和一个电阻箱
D.一只电流表和一个滑动变阻器
答案:ABC
7.在测定电源电动势和内阻的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验中,待测电池为一节干电池,内阻约为3 Ω,备有下列器材供选择:电流表A1(0—0.6 A),电流表A2(0—3 A);电压表V1(0—3 V,10 kΩ),电压表V2(0—3 V,8 kΩ),电压表V3(0—15 V,30 kΩ);滑动变阻器R1(0—10 Ω,0.1 A),滑动变阻器R2(0—10 Ω,2 A),滑动变阻器R3(0—1 000 Ω,2 A).为了得到较准确的测量结果,滑动变阻器应选__________,电压表应选__________,电流表应选__________.
答案:R2 V1 A1
更上一层
8.用一只电流表、一个定值电阻R怎样测定两节相同的干电池的电动势和内阻?
答案:设干电池的电动势和内 ( http: / / www.21cnjy.com )阻分别为E、r,用一节干电池作电源与电流表,定值电阻构成闭合电路,可得:E=I1(R+r),然后两节干电池串联作电源与定值电阻构成闭合电路,可得:2E=I2(R+2r),联立可求得.2-1-c-n-j-y
9.如图2-9-17所示为某一电源的U-I曲线,由图可知( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图2-9-17
A.电源电动势为2 V B.电源内电阻为 Ω
C.电源短路时电流为6 A D.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A
答案:AD
10.如图2-9-18所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内阻的实验所用器材,用实线将它们连成实验电路.21cnjy.com
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图2-9-18
答案:首先画出实验电路图如图甲所示,依据电 ( http: / / www.21cnjy.com )路图连接实物如图乙所示.因为待测电源电动势约为3 V,所以电压表选用0—3 V的量程;干电池的允许电流一般在0.5 A左右,所以电流表应选用0—0.6 A的量程;还有一点就是注意开关闭合前,要使变阻器接入电路的阻值尽量大些,保护电流表,以防烧坏.www-2-1-cnjy-com
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图甲
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图乙
11.现有一阻值为10.0 Ω的定值电阻、一 ( http: / / www.21cnjy.com )个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表盘上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案,(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧)要求:【来源:21cnj*y.co*m】
(1)在下边方框中画出实验电路图.
(2)简要写出完成连线后的实验步骤.
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=________________.
答案:(1)如图所示.
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(2)①断开开关,记下电压表偏转格数N1;
②合上开关,记下电压表偏转格数N2.
(3)r= R
12.图2-9-19中R为已知电阻,Rx为待 ( http: / / www.21cnjy.com )测电阻,K1为单刀单掷开关,K2为单刀双掷开关,V为电压表(内阻极大),E为电源(内阻不可忽略).现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx.www.21-cn-jy.com
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图2-9-19
(1)写出操作步骤.
(2)由R及测得的量,可得E=___________,Rx=___________.
答案:(1)①K1断开,K2 ( http: / / www.21cnjy.com )接到a端,记下电压表的读数U1;②K2仍接到a端,闭合K1,记下电压表的读数U2;③K1仍闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3.
(2)U1 R
13.如图2-9-20所示,电路 ( http: / / www.21cnjy.com )中,电阻R3=4 Ω,两电表均为理想电表.电流表的示数为?0.75 A,电压表的示数为2 V.由于某种原因使电路中有一只电阻发生断路,使电流表的示数为0.8 A,电压表的示数为3.2 V.问:  21*cnjy*com
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图2-9-20
(1)是哪一只电阻发生了断路?
(2)电源的电动势和内阻分别为多少?
答案:(1)R1 (2)4 V 1 Ω
自由学习
1.实验原理:根据闭合电路欧姆定律的不同表达方式,可以采用下面几种不同的方法.
(1)表达方式一:E=U+Ir,只要测出两组________数据,就能解出E和r.因此实验中要用到电压表、电流表和一个可变电阻器.21教育网
(2)表达方式二:E=IR+Ir,只要能得 ( http: / / www.21cnjy.com )到两组________数据,就能解出E和r.用一只电流表和一个电阻箱,外加导线、开关就可以完成实验.21·cn·jy·com
(3)表达方式三:E=U+URr,如果 ( http: / / www.21cnjy.com )能得到两组________数据,就可以解出E和r.用一只电压表和一个电阻箱,外加导线、开关就可以完成实验.【出处:21教育名师】
2.数据处理:以第一种方法为例,为了减小误差,可以多测几组I、U数据,列出若干组方程联立求出若干组E和r,最后以E的________和r的________作为实验结果.也可以将U、I值在U-I图象中描出来,此时可大致看到这些点呈________分布,若发现个别明显错误的数据,应把它________.这条直线与U轴的交点表示I=0,属断路情况,这时的路端电压等于电源电动势;这条直线与I轴的交点表示U=0,属短路状态,这时的电流称为短路电流,利用公式r=可计算出内电阻.【版权所有:21教育】
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测定电池电动势和内阻 同步练习
一、选择题
1、某课外活动小组将锌片和 ( http: / / www.21cnjy.com )铜片插入一个西红柿中,用电压表测量到铜片与锌片间电压为0.30V,然后又将这样的西红柿电池10个串联成电池组(n个相同电池串联时,总电动势为nE,内电阻为nr),与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接,小灯泡不发光,量得小灯泡两端的电压为0.2V,对此现象的解说各同学不一,其中摘录如下: ①西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压,小灯泡已烧毁 ②西红柿电池组不可能提供电能 ③西红柿电池组所提供的电功率太小 ④西红柿电池组的内阻远大于小灯的电阻。其中正确的是( )21世纪教育网版权所有
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
2、如图所示,在《研究闭合电路欧姆定律》的实验中,若只改变电阻箱R的阻值,下列可能发生的情况是( )21cnjy.com
A.R增大,V1增大,V2减小,V1+V2不变
B.R增大,V1减小,V2增大,V1+V2不变
C.R减小,V1增大,V2减小,V1+V2减小
D.R减小,V1减小,V2增大,V1+V2增大
二、填空题
3、在《用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻》实验中,某同学测得了七组数据(如下表)。
(1)根据表中实验数据作出I——U图线;从图线中得出,电源电动势E = V,
内电阻r = Ω。
(2)若一位同学未画出图线,只选 ( http: / / www.21cnjy.com )用其中两组U和I的数据,根据公式E = U1+I1r和E = U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果,则他选用其中第 组和第 组数据时算得的结果误差大。【来源:21·世纪·教育·网】
1 2 3 4 5 6 7
U(V) 1.37 1.32 1.25 1.24 1.18 1.10 1.05
I(A) 0.12 0.20 0.25 0.31 0.32 0.50 0.57
4、在用伏安法测电池电动势和内电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )的实验中,若线路器材接触良好,某同学按图 连 接好电路合上开关以后,发现电流表示数很大,电压表示数为零,移动滑动变阻器的触头,两电表的示数均无变化,产生这样故障的原因是_____________.又若在实验中出现两电表的示数正常,但移动变阻器的触头时,两电表的示数不变化,产生这样的故障原因是______________. 21教育网
三、计算题
5、我们都有过这样的体验:手电筒里的 ( http: / / www.21cnjy.com )两节干电池用久了以后,灯泡发红光,这就是我们常说的“电池没电了,”有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用.某同学为了检验此人的做法是否合理,设计了下面实验:2·1·c·n·j·y
(1)该同学设计了如图甲所示的电路 ( http: / / www.21cnjy.com )来分别测量新旧干电池的电动势和内阻,并将测量结果描绘成如图乙所示的U—I 图像,由图线可知:新电池电动势E1= V,内阻 r 1 = Ω;旧电池电动势E2 = V;内阻 r 2 = Ω.21·世纪*教育网
(2)计算新旧电池各一节串联作电源使用时的效率.(手电筒的小灯泡上标有“3V 2W”)
(3)计算上小题中旧电池提供的电功率和它本身消耗的电功率分别是多少.
(4)你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理,简述理由.
6、有两电压表V1和V2,其量程已知, ( http: / / www.21cnjy.com )内电阻不知为多少,另有一节干电池,其内阻不能忽略,也不知其阻值大小.其电动势不超出电压表的量程,干电池不许拆开现给你上述两只电压表,一个开关S和若干导线,请设计一个测量上述干电池电动势的实验
(1)实验中应测定的物理量是______
(2)在右侧用符号画出测量的电路图
(3)以测量的物理量作为已知量,导出计算干电池的电动势的公式
【课题探究】
7、现有一阻值为10.0Ω的定值 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧)要求:21·cn·jy·com
(1)在右边画出实验电路图:
(2)简要写出完成接线后的实验步骤;
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r= 。
测定电池电动势和内阻
1、D 2、B 3、 ( http: / / www.21cnjy.com )(1)1.46、0.73;(2)3、5(图线略) 4、滑动变阻器被短路 滑动变阻器电阻不变 5、(1)E1=1 . 5V r1=0 . 3Ω E2= 1. 2V r2= 4Ω (2)51% (3) 0 . 37 W 0 . 38 W (4)不合理,电源效率低,旧电池内电阻消耗的功率可能大于旧电池本身所提供的功率,而成为耗电元件。新旧电池搭配使用不妥。www.21-cn-jy.com
6、将电压表V1接入电路,测得电压为U1,再将V1、V2串联接入电路,测得电压分别为U1′,U2′
7、(1)
(2)
①按电路图连接好电路。
②在开关S断开状态下读出电压表指针所在处的分度格数n1.
③闭合开关S,读出电压表指针所在处的分度格数n2.
(3)
I(A)
0
0.2
0.4
0.6
1.0
1.2
1.4
U(V)
图4—2—6
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实验测定电池的电动势和内阻 同步练习
基础达标
1.下列关于电源电动势的说法中,正确的是( )
A.在某电池的电路中每通过2 C的电荷量,电池提供的电能是4 J,那么这个电池的电动势是0.5 V
B.电源的路端电压增大时,其电源电动势一定也增大
C.无论内电压和外电压如何变化,其电源电动势一定不变
D.电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多
答案:C
2.下列关于闭合电路的说法中,错误的是( )
A.电源短路时,电源的内电压等于电动势 B.电源短路时,路端电压为零
C.电源断路时,路端电压最大 D.电源的负载增加时,路端电压也增大
答案:D
3.在测定电源电动势和内电阻的实验中,为使实验效果明显且不会损坏仪器,应选择下列电源中的( )www.21-cn-jy.com
A.内阻较大的普通干电池 B.内阻较小的普通蓄电池
C.小型交流发电机 D.小型直流发电机
答案:A
4.在用电压表、电流表测两节干电池串联的电动势和内电阻时,除备有被测电池、开关和足量导线外,还有下列仪器可供选择:21教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
图2-9-9
A.电流表(0—0.6 A) B.电流表(0—3 A)2·1·c·n·j·y
C.电压表(0—3 V) D.电压表(0—15 V)【来源:21·世纪·教育·网】
E.滑动变阻器R1(20 Ω,2 A) F.滑动变阻器R2(1 750 Ω,3 A)
应该选用的仪器是(写出前面的字母)_________.
一个学生用以上仪器测得下表中的数据, ( http: / / www.21cnjy.com )在如图2-9-9所示的坐标轴上画出U-I图象,从图中可得出电源电动势为__________ V,内电阻为_________ Ω.21·世纪*教育网
实验序号 1 2 3 4 5 6
U/V 2.70 2.50 2.30 2.00 1.80 1.62
I/A 0.08 0.16 0.25 0.36 0.45 0.50
答案:ACE 图略 3 2.4
5.如图2-9-10所示的电路中,R ( http: / / www.21cnjy.com )1、R2为标准电阻.测定电源电动势和内阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值比真实值________,内阻的测量值比真实值________,测量误差产生的原因是________.21世纪教育网版权所有
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图2-9-10 图2-9-11
答案:没有误差 偏大 电流表有内阻
6.如图2-9-11所示 ( http: / / www.21cnjy.com )的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是( )21cnjy.com
A.U1变大,U2变小 B.U1变大,U2变大
C.U1变小,U2变小 D.U1变小,U2变大
答案:A
能力提高
7.如图2-9-12所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),电源的电动势为E,内阻为r,两电阻R1=10 Ω,R2=8 Ω.当开关S接1时,电流表示数为0.2 A;则当S接2时,电流表示数的可能值范围是____________.
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图2-9-12 图2-9-13
答案:0.2 A—0.25 A
8.如图2-9-13所示,图线a为电 ( http: / / www.21cnjy.com )源的U-I特性曲线,图线b是电阻R的伏安特性曲线,用该电源和该电阻组成的闭合电路,电源的输出功率为____________ W,电源的效率为____________.
答案:4 67%
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图2-9-14
9.如图2-9-14所示的电路中,电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )R3=4 Ω,两电表均为理想电表.电流表的示数为0.75 A,电压表的示数为2 V.由于某种原因使电路中有一只电阻发生断路,使电流表的示数变为0.8 A,电压表的示数变为3.2 V.问:21·cn·jy·com
(1)哪一只电阻发生了断路
答案:R1
(2)电源的电动势和内阻分别是多少
答案:4 V 1 Ω
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