人教版高中物理选修3-12.10测定电池的电动势和内阻每课一练

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2.10 实验：测定电池的电动势和内阻每课一练（人教版
选修3-1）
1．某兴趣小组研究三个电池的电动势和内阻，画出电池的U－I图象如图8所示，其中甲和丙两图线平行．下列判断正确的是()
图8
A．甲电池的电动势比乙电池的大
B．乙电池的电动势和内阻都比丙电池的大
C．甲和丙两电池的内阻相等
D．甲电池的内阻最大，丙电池的内阻最小
2．下面给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是()
A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r中，即可求出E和r B．多测几组I、U的数据，求出几组E、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，再根据图象求出E、r
D．多测出几组I、U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开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阻r
3．为测定某一电池的电动势和内阻，在下面几组器材中，能完成实验的是() A．一只电流表、一只电压表、一只变阻器、开关和导线
B．一只电流表、两只变阻器、开关和导线
C．一只电流表，一只电阻箱、开关和导线
D．一只电压表、一只电阻箱、开关和导线
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()
5．用如图9甲所示的电路来测量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 图象，由图乙可知( )
甲 乙
图9
A ．电池电动势的测量值是1.40 V
B ．电池内阻的测量值是3.50 Ω
C ．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D ．电压表的示数为1.20 V 时，电流表的示数为0.20 A
题号
1 2 3 4 5 答案
6. 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，在坐标纸上以I 为横坐标轴，以U 为纵坐标轴，利用测出的几组I 、U 值画U －I 图象，得到一条直线，如图10所示．该直线与纵轴交点所对应的U 等于________，这是因为该点所对应的电流I ＝0，属于断路情况，断路时路端电压等于________；这条直线与横轴的交点所对应的电流值等于_____．
图10
7．某研究性学习小组利用如图11甲所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r.根据实验
数据绘出如图乙所示的R －1I
图线，其中R 为电阻箱示数，I 为电流表示数，由此可以得到E ＝____________ V ，r ＝________ Ω.
图11
8．现有一阻值为10.0 Ω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)在虚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 ＝________.
参考答案
课后巩固提升
1．BC [电池的U －I 图线的纵轴截距表示电池的电动势，斜率的负数表示内阻，可以判断选项B 、C 正确．]
2．C [选项A 中可以根据两组测量数据算出一组E 、r 值，但不能减小偶然误差；选项B 中可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求；选项D 的做法是错误的．故符合要求的是选项C .]
3．ACD [根据E ＝U ＋Ir 知，选项A 正确；根据E ＝IR ＋Ir 知，选项C 正确；根据E
＝U ＋U R
r 知，选项D 正确．] 4．A [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 图错误，C 图无法测出．]
5．AD [由闭合电路欧姆定律U ＝E －Ir 知：当I ＝0时，U ＝E ，U －I 图线斜率的绝对
值表示电源的内阻，则r ＝ΔU ΔI ＝1.40－1.000.40－0
Ω＝1 Ω.U 轴的电压刻度不是从零开始的，U －I 图线的横轴截距不再表示U ＝0时的短路电流，而是表示路端电压为1.00 V 时的干
路电流是0.40 A ，因为ΔU ΔI ＝r ＝常数，从图中易知1.40－1.20I ′
＝1.40－1.000.40，所以I ′＝0.20 A ，故选项A 、D 正确．]
6．电池的电动势 电池的电动势 短路电流
7．3.0 0.9
解析 由题中的电路图可以表示：当某时刻电阻箱的示数为R 时，安培表示数为I ，则
有：E ＝I(R ＋r)，R ＝E I －r.当1I
＝0时，r ＝－R ＝－(－0.9)＝0.9 Ω.直线的斜率为电源的电动势，计算图中直线的斜率为3.0，所以电源的电动势为3.0 V .
8．(1)如图所示．
(2)①断开开关，记下电压表偏转格数N 1
②合上开关，记下电压表偏转格数N 2
(3)R N 1－N 2N 2
解析 用伏特表和定值电阻法．由题意，伏特表可当作理想表来用，由于电压表的面盘上有刻度但无数值．因此在实验时读数只读出格数即可．
由E ＝N 1
E ＝N 2＋N 2R r 得r ＝R N 1－N 2N 2.。