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物理:2.9《实验:测定电池的电动势和内阻表》检测题(新人教版选修3-1)


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实验:测定电池的电动势和内阻
课堂同步 1.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,待测电池、开关

和导线配合下列哪组仪器,可 以达到测定目的 ( ) 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; A B.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值; v 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; 图 2-56 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. 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)_____.

图 2-57 5.一位同学记录的 6 组数据见表。试根据这些数据在图 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. U I(A) 0.12 0.20
0.31

U(V) 1.37
1.32

/

1.24 1.20 1.10 1.05
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0.35 0.50 0.57

I

图 2-58

/

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R1

6.如图 2-59 示的电路中,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, R2 A A 内阻的测量值 真实值,产生误差 的 。 E r 课后巩固 图 2-59 1.实验室中有电流表、电压表、电阻箱、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; v D.由于电压表的分流作用,使内电阻 的测量值大于真实值; A E.测出的电动势与真实值相同; 图 F.测出的电动势比真实值小. 2-60 3.现有器材:量程为 10.0mA、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。 (1)画出电路图。 (2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为 接测得量的意义是: .

,式中各直

4.用伏安法测一节干电池的电动势 ε 和内 电 阻 r , 所 给 的 器 材 有 :(A) 电 压 表 V :0—3—15V; A :0—0.6—3A;(C) ○ (B)电流表○ 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. (1)画出实验电路图(标明变阻器规格). (2)如图 2-61 所示的 U-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 图 2-61 线求出 ε=_ _______V,r=_____ ___Ω. (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. 5.如图 2-62 所示为用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
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图 2-62

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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ε x 的内阻 r. 提速训练 1.现有一阻值为 10.0Ω 的定值电阻、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: (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 r= 。 2.测量电源 B 的电动势 E 及内阻 r (E 约为 4.5V, r 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 0.5 A 的电流表 A(有一定内阻) ; 固定电阻 4Ω ;滑动变阻器 R ? ;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= ,r ? 。 (用 I1、 U1 I2 、U2 及 R 表示) 。 高考链接 1.一种供仪器使用的小型电池的标明电压为 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 0~9999 Ω ,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。 U(V) R(Ω ) 9.0 750 8.5 273 8.0 117 7.5 38 图 2-63

S R0 R

图 2-64

V

U/V

图 2-65

I/mA

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 r , E ′是辅助电源. A、B 两点间有 一灵敏电流计 G.
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图 2-66

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(1)补充下列实验步骤:①闭合开关 S1、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 ; 。

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参考答案
课堂同步: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. mA S1 课后巩固:1.ACD 2.BE 3.(1)电路如图 S2 (2) E ?

R2 ? I1I 2 I1 ? I 2

I1 为断开 S2 时电流表的读数,I2 为闭合 S2

R1

R2

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 提速训练: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。 nU E ? n 2U 0 ? 0 0 r R S 断开时,有 E=n1U0 S 闭合时,有

r?
解以上两式,得

n1 ? n2 R n2

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:

I1 ?

E U1 ?R?r I1 ,

I2 ?

E U2 ?R?r I2

E?
算出

I 1U 2 ? I 2U 1 I1 ? I 2

r?

U 2 ? U1 ?R I1 ? I 2
1 W ,则 2

高考链接 :1 . B , 9.5 , 50 (点拔:选用合适的电阻,当 R=150 Ω ,其功率为 I=
P =52mA;由 U、R 算出 I,作 U—I 图线) R

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) E ? U 1 ? I 1r

E ? U2 ? I 2r 得 r ?

U1 ? U 2 I 2 ? I1

E ? U1 ?

U1 ? U 2 r I 2 ? I1

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