同步课时精练（十八）4.2科学测量：电源电动势和内阻（含解析）

同步课时精练（十八）4.2 科学测量：电源电动势和内阻（后附解析）
一、单选题
1．测定电源的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（ ）
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．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．根据实验记录的数据作U–I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
2．某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻，则引起该实验误差的主要原因是（　　）
A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大
B．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压大
C．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压小
3．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，画出如图的图像，根据图线可得出该电源电动势和电源内阻分别为（　　）
A． B． C．V， D．V，
4．系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差，在“测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。关于该系统误差产生原因以及影响，以下正确的是（　　）
A．电流表分压，测得的电源电动势偏大
B．电流表分压，测得的电源电动势偏小
C．电压表分流，测得的电源电动势偏大
D．电压表分流，测得的电源电动势偏小
5．为测量电源的电动势和内阻，甲同学采用图甲所示的方案，测得电源电动势为E1，内阻为r1；乙同学采用图乙所示的方案，测得电源电动势为E2，内阻为r2。若他们选用的是同一个电池，且操作过程均完全正确，所选电源电动势的真实值为E，电源内阻的真实值为r，由于系统误差的存在，则（　　）
A．， B．，
C．， D．，
6．如图所示，一位同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻．在保证可以完成实验的前提下，下列可以减小该种测量方法相对误差的是（　　）
A．用内阻小些的电流表
B．用内阻大些的电流表
C．用内阻小些的电压表
D．用内阻大些的电压表
二、多选题
7．用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法正确的是　　
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，测量误差才会小
8．利用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，正确的是（　　）
A．应选用较新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量
B．应选用内阻比较大旧电池，使得电压表示数变化大
C．滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻为零的地方，这样可以保护电压表
D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀地分布在直线两侧
9．电路如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，与定值电阻、及滑动变阻器R连接，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是
A．电压表读数增大、电流表读数增大
B．电压表度数减小、电流表读数增大
C．的电功率减小
D．电源的输出功率增大
10．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的图线，以下结论正确的是（　　）
A．电池电动势和内电阻的测量值都偏小
B．电池内阻的测量值为1.0Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.50A
D．电压表的示数为1.30V时，电流表的示数I′=0.20A
三、实验题
11．用伏安法测定电池的电动势和内阻时，有下列步骤：
①断开开关，切断电路
②恰当选择实验器材，按电路图接好电路
③调节滑动变阻器的滑片，减小接入电路的电阻，记录一组电流表和电压表的示数
④把滑动变阻器的滑片滑至阻值最大端
⑤再减小滑动变阻器接入电路的电阻,记录多组电流表和电压表的示数
⑥闭合开关，接通电路
上面步骤的合理顺序应该是 。
12．某同学在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，测得若干组电池两端电压值和对应的通过干电池的电流值，并利用这些数据画出了如图所示的U-I图像 ，则由此U-I图像可知，该干电池的电动势的测量值为 V，内电阻的测量值为 Ω。（本题结果保留到小数点后2位）
13．测两节串联的干电池组的电动势和内阻时，除被测电池外、还有下列器材可供选择：
A．电流表A1（0~0.6A）
B．电流表A2（0~3A）
C． 电压表V1（0~3V）
D．电压表V2（0~15V）
E. 滑动变阻器R1（5Ω，2A）
F. 滑动变阻器R2（100Ω，1A）
G. 开关和的导线若干
（1）请在方框中画出测量电路的原理图。

（2）应该选用的器材有（写出前面的字母）。
（3）某同学测量得出下表中的数据，请在如图所示的坐标轴上画出图像 ，从图中可得出电池组的电动势为 V，电池组的内电阻为 Ω。
编号 1 2 3 4 5 6
U（V） 2.70 2.50 2.30 2.00 1.80 1.70
I（A） 0.08 0.16 0.25 0.36 0.45 0.50
14．用下列器材组装一个电路
A．待测电池组
B．待测小灯泡（2A、2.5V）
C．电流表A（量程3A、内阻非常小）
D．电压表V1（量程6V、内阻非常大）
E．电压表V2（量程1V、内阻1500Ω）
F．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）
G．定值电阻R1（3000Ω）
H．开关一只，导线若干
要求：既能测定电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的U－I曲线
（1）请在图甲的虚线方框中将设计相对合现的实验电路图补充完整 ；
（2）每次实验操作需记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，经过多次测量换算，最后在U－I坐标系中，描绘出两条图线，且在P点相交，如图乙所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为 Ω；电池组的效率为 （计算结果保留两位有效数字）．
15．两位同学分别根据图甲和图乙中的某个电路图（不知具体哪位同学依据哪个电路图），测量两个完全相同电源的电动势和内阻．
（1）第一位同学根据实验测得的多组电压U和电流I数据做出图像如图丙中的图线①，他测出电源的电动势为 V．（结果保留三位有效数字）．
（2）第二位同学的测量数据在下表中，他已在图丙中描出部分点，请你将表中第3组数据对应的点描在坐标系中，并帮他画出图像（此为图线②） ．
数据组数 1 2 3 4 5 6
电压 2.58 2.10 1.60 1.12 0.65 0.15
电流 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55
（3）其中一位同学经过分析；认为测出电流表A的内阻可以让他的测量更为准确，于是设计了如图丁所示的电路来测量电流表A的内阻．已知电流表A和的示数分别为、，定值电阻的阻值为，可测得电流表的内阻为 ，这位同学测出的较为准确的电源内阻为 ．（结果均保留两位有效数字）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：A．旧干电池内阻较大，故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，故A正确；
B．应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表，以避免电流表和电压表自身阻值的影响，减小实验误差，故B错误；
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而发生危险，故C正确；
D．作图时，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，这样作图误差最小，故D正确；
本题选择错误的，答案：B．
2．C
解析：由电路图可以看出，由于电压表分流，造成电流表读数小于电源实际输出电流，导致电源电动势和内阻测量值偏小，故ABD错误，C正确。
答案：C。
3．A
解析：由闭合回路欧姆定律可知
故图像与纵坐标的交点为电源电动势，即
E=1.5V
图像的斜率表示电源内阻，即
答案：A。
4．D
解析：ABCD．由于电压表分流作用，电源电流的测量值比真实值小，当外电路短路时测量值与真实值相等，电源的图如下
可知电动势的测量值小于真实值。故D正确，ABC错误。
答案：D。
5．A
解析：AB．甲同学的方案采用的是电流表内接法，路端电压的测量值无系统误差，而电压表分流导致干路电流偏小，所测为电源和电压表并联构成的等效电源，则有
故A正确，B错误；
CD．乙同学的方案采用的是电流表外接法，电流的测量值无系统误差，而电流表分压导致路端电压偏小，所测为电源和电流表串联构成的等效电源，则有
故CD错误；
答案：A。
6．D
解析：实验中因为电压表的分流作用，流经电源的电流大于电流表的示数，所以当电压表的内阻越大时，根据并联电路的特点可知，电压表分得的电流越小，对测量结果的影响越小，故需要用内阻大些的电压表，故D正确，ABC错误。
答案：D。
7．AC
解析：A．旧电池的内阻较大，由
U=E-Ir
可知，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，故A正确；
B．实验所用电池内阻很小，相对于电源来说应采用电流表外接法，电流表外接法的误差来源是电压表的分流，电压表内阻越大，实验误差越小，应选择内阻大的电压表进行实验，故B错误；
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，防止损坏电流表，故C正确；
D．如果电源电动势较小，实验时滑动变阻器阻值不宜太大，滑动变阻器阻值太大，电路电流太小，电流表读数误差较大甚至不能读数，并且调节电流时非常困难，故D错误。
答案：AC。
8．BD
解析：AB．干电池用久了内阻会变大，为了使电池的路端电压变化明显，实验时应使用内阻较大的旧的干电池作为被测电源，使得电压表示数变化大故A错误B正确；
C．滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻最大的地方，这样可以保护电流表，故C错误；
D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀地分布在直线两侧，故D正确。
答案：BD。
9．AC
解析：AB．R与R2并联，之后再与R1串联，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，并联后的总电阻增大，电路总电阻增大，电路总电流减小，电源内电压
r不变，I减小，内电压减小，电源路端电压增大，电压表读数增大；流过的电流
I2增大，电流表读数增大，故A正确，B错误；
C．电路总电流减小，的电功率
I减小，P1减小，故C正确；
D．电源的输出功率为
当内外电路的电阻相等时，电源的输出功率最大。此题中外电路电阻增大，但内外电阻大小关系未知，则电源的输出功率有可能增大有可能减小，故D错误。
答案：AC。
10．ABD
解析：AB．由图像可知，电动势测量值
电源内阻测量值为
由图甲电路图可知，相对电源来说，电流表采用了外接法，由于电压表的分流，使电流表所测电流小于流过电源的电流，实验误差来源于电压表的分流，电动势的测量值为
内阻的测量值表示为
故AB正确；
C．外电路发生短路时的电流为
故C错误；
D．电压表的示数为1.30V时，电流表的示数
故D正确。
答案：ABD。
11．②④⑥③⑤①
解析：本实验采用伏安法测量电动势和内电阻，首先应按实验电路原理图连接实验电路，开始时滑动变阻器应调至最大，使电路中电流最小；然后闭合电键开始实验，实验中将滑动变阻器阻值调小，记录下电流表及电压表的示数；再逐渐调小滑动变阻器阻值，记录多组数据；最后切断电路即可；故步骤为：②④⑥③⑤①
12． 1.48/1.49/1.50 0.80~0.90
解析：[1]在U-I图像中，与纵坐标的交点代表的是电动势的大小，所以由图像可知电动势为1.49V；
[2]图像的斜率代表了电源内阻值所以内阻的测量值为
13． ACFG； 2.90/2.88/2.89/2.91/2.92 2.40/2.38/2.39/2.41/2.42
解析：（1）[1]待测干电池内阻较小，所以测量电路图如图所示
（2）[2]由表格中测量的数据知，电压表选择C，电流表选A；为调节的方便滑动变阻器选F；故应该选用的器材有ACFG。
（3）[3]描点画图，如图所示
[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
所以图像纵轴的截距等于电动势，则有
图像斜率的绝对值等于为内阻，则有
14． 0； 56%;
解析：（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表V1测路端电压，电流表A测量电流；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表A测流过灯泡的电流，考虑到电压表V2量程偏小，可与定值电阻R1串联增大量程；此时电压表V2的内阻与R1之和远大于灯泡内阻，可用电流表外接；则电路如图；
（2）电源的U-I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻．由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.5V，此时电路电流I=2.0A，此时电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，则R滑=0Ω；电池组的效率
点睛：电源的U-I图象与纵轴的交点是电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，灯泡的U-I线与电源的U-I线的交点就是灯泡接到此电源上时的工作点.
15． 2.80V
解析：（1）[1]根据闭合电路欧姆定律可知
图像中纵坐标的读数等于电动势
即
（2）[2]图像如图所示
（3）[3]电流表A和的示数分别为、，则流过定值电阻的电流为0.06A，定值电阻的阻值为，所以电流表A两端的电压为
电流表的内阻为
[4]在已知电流表内阻情况下，选用乙电路图测得电源内阻更加准确，由闭合电路欧姆定律可知
图像的斜率表示内阻
解得：
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