高二物理上册知能调研检测题15.doc

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第3节　测量电源的电动势和内电阻

基础巩固
1．用伏安法测电源的电动势和内电阻的实验中，下列说法中错误的是 (　　)
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数的变化明显
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．使滑动变阻器的阻值尽量大一些误差才能小
解析：伏安法测电源电动势和内电阻的实验中，要求电源的内阻适当大些，电流不能太大．以防电源极化现象，故A、C正确；电压表的分流会造成实验的误差，故电压表内阻应大些，B错；干电池的电动势为1.5 V．滑动变阻器的阻值不要太大，以便于电流表的读数．D错．
答案：BD
2．下面给出的用伏安法测电池的电动势和内电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 (　　)
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，画出U－I图象，根据图象求出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
答案：C
3．欲测定电源的电动势和内电阻，除待测电源、开关和导线外，配合下列仪器，可以达到实验目的的是 (　　)
A．一只电压表和一个电阻箱
B．一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器
C．一只电流表和一个电阻箱
D．一只电流表和一个滑动变阻器
解析：A对应的原理表达式为E＝U＋r，B对应的原理表达式为E＝U＋Ir，C对应的原理表达式为E＝I(R＋r)，D项中因不能确定滑动变阻器的阻值，故不能测E和r.
答案：ABC
4．在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6 V，内阻约为 0.5 Ω，电流表的内阻为0.5 Ω，电压表的内阻为6 kΩ.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的 (　　)

解析：电流表的内阻与电源的内阻差不多，采用电流表外接法(B图)，测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，故选A.D图开关闭合时短路．C图无法测出．
答案：A
知能提升
5．用如图4－3－19甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图线，由图线可知 (　　)

图4－3－19
A．电池电动势为1.40 V
B．电池内阻阻值为3.50 Ω
C．外电路短路时的电流为0.40 A
D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′约为0.20 A
答案：AD
6．在做“测量电源的电动势和内电阻”的实验时，备有下列器材供选用(　　)
A．干电池一节(电动势约为1.5 V)
B．直流电流表(0.6 A　内阻0.10 Ω，3 A　内阻0.025 Ω)
C．直流电压表(3 V　内阻5 kΩ，15 V　内阻25 kΩ)
D．滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A)
E．滑动变阻器(阻值范围0～1 000 Ω，允许最大电流0.5 A)
F．开关　G．导线若干　H．电池夹
(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)，在图4－3－20所示的实物图上连线．

图4－3－20
(2)如图4－3－21所示，电流表量程取0.6 A挡时读数为________；量程取3 A挡时读数为________；电压表量程取3 V挡时读数为________；量程取15 V挡时读数为________．

图4－3－21
(3)根据实验记录，画出的U－I图象如图4－3－22所示，可得待测电池的内电阻为________Ω.
图4－3－22
(4)按本实验要求的电路测出的E测、r测与真实值比较，E测________E真，r测________r真(选填“>”“<”或“＝”)．
解析：(1)连接图如图所示．

此问实际涉及到三点：
①仪器的选择，选择A、B(0.6 A)、C(3 V)、D、F、G、H.
②电路的设计，要求系统误差较小，应采用电流表外接法(对电池内阻而言)．
③电路的连线，要按设计电路顺序连线．
(2)电流表读数：0.6 A挡时读数为0.30 A,3 A挡时读数为1.50 A.
电压表读数：3 V挡时读数为0.50 V,15 V挡时读数为2.5 V.
(3)由题图中图线延长线知，E＝1.5 V，I＝0.7 A，r＝＝ Ω＝1 Ω.
(4)测得的电池的电动势及内电阻均小于真实值．
答案：(1)见解析图　(2)0.30 A　1.50 A　0.50 V　2.5 V (3)1　(4)<　<
7．现有一电阻箱、一个开关、若干导线和一个电流表，该电流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，电流表内阻很小可忽略，要求：
(1)在方框内画出实验电路图．

(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．
解析：(1)实验电路如图所示

(2)第一步：将电阻箱调至最大，闭合开关
第二步：调节电阻箱阻值，记下电阻箱的阻值R1、R2以及相对应的电流表指针偏转的格数N1、N2.
(3)设电流表刻度每一格电流值为ΔI，由闭合电路欧姆定律得
E＝N1ΔI(R1＋r) ①
E＝N2ΔI(R2＋r) ②
得＝1，r＝.
答案：(1)见解析图　(2)见解析　(3)r＝
8．给你一个电阻箱、一个电压表、开关及导线等，如何根据闭合电路的欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内阻．

图4－3－23
(1)画出实验电路原理图；
(2)实验过程中，将电阻箱拨到4.5 Ω时，电压表读数为0.90 V；若将电阻箱拨到图4－3－23甲所示的________ Ω时，电压表的读数如图4－3－23乙所示，是________V.
(3)根据以上实验数据，可以算出该节干电池的电动势E＝________V.

解析：(1)如果给出电压表、电阻箱、开关和导线，也能测出一节干电池的电动势和内阻，其实验原理图如右图所示．
(2)电阻箱上电阻值的大小是把面板上指示的所有电阻相加，所以题图甲中电阻箱的电阻值是110 Ω；实验是测一节干电池的电动势和内阻，所以题图乙中电压表所用量程应是0～3 V，指示的电压应该是1.10 V.
(3)由闭合电路的欧姆定律有E＝U＋r，
代入数据得E＝0.90＋r，E＝1.10＋r；
联立方程解得E＝1.11 V，r＝1.05 Ω.
答案：(1)见解析图　(2)110　1.10　(3)1.11

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